全球电子特种气体市场分布-电子级硅制备

在西门子法还原 SiO2制备电子级硅的工艺中，涉及到的特种气体有 SiHCl3，HCl，SiCl4 等。涉及的常规气体有：H2 和 CO2，在此过程中发生的化学反应包括：SiO2+C->Si+CO2↑；Si+HCl→SiHCl3+H2↑；SiHCl3+H2→Si+HCl。在整体制备工艺中还涉及 SiCl4 的还原过程：SiCl4+H2->SiHCl3。在国内上海新昇半导体公司牵头的 12 英寸（300mm）硅晶圆的生产中，需要11N9 纯度的电子级硅。对于此反应中涉及的电子气体纯度要求极高，在 6N9 以上，目前 12 英寸 11N9电子级硅原料均依赖于从日本进口，上海新昇公司正在尝试与青海地区相关企业对接测试其供应的 11N9 电子级硅，如果此类供应商进入中国国产硅晶圆体系，对于实现国内电子气体替代具有重大推动作用。在金属硅到电子级单晶硅的纯化过程中，为了除去其中的磷和砷等 V 族元素杂质以及铁、铝等金属元素杂质，通常采取蒸馏和分子筛吸附脱除等物理处理工艺。其原因是，如果国内具备自行生产 11N9 电子级硅的产线，上游涉及 SiHCl3、 HCl、SiCl4、 H2和 CO2的企业将具有更加明显的研发驱动力，同时此产线也为上游气体研发提供量产测试的对接平台，因此电子特种气体的进口替代进程将取决于相关原料制备的国产化进程。