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国外半导体硅材料工业的最新进展

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铡消费量的价值分别为48.8,51.59和55.82亿美元.

世界单晶硅产量的约roY,由Et本生产.Et本1993年生产单晶硅2394t,比上一年增产

12;其销售额1993年为2540亿Et元左右,比上一年增加约11.Et本生产单晶硅的七大

公司为信越半导体,住友Sitix,小松电子金属,三菱材料,东芝陶瓷,日本胡尔斯和Et 铁电子

公司,1993年销售额分别为824,478,430,356,248,109和95亿Et元,与上一年相比,增长

率分别为17,10,6%,5,20,16和2.

尽管单晶硅材料公司1993年的销售额比1992年有所增长,但生产厂家仍普遍觉得经

营困难,原因是;(1)要求材料纯度提高}(2)要求不断改进质量}(3)要求寻找全球用户;(4)

要求着重研究开发下一代产品}(5)主要设备投资成倍增加;(6)材料总收入增长缓慢;(7)利

润微薄,不能支撵各项费用}(8)大型化学,金属公司对半导体材料渐渐失去兴趣.上述困难

导致一些厂家退出半导体材料经营领域.

1993年半导体硅材料锖售率增长最快的厂家为Et本东芝陶瓷公司.该公司业绩急剧增

长的原因之一是确立丁一项氢退火处理的批量生产技术,对加工后的镜面硅片进行热处理

时送入氢气,使硅片表面层的氧降低,达到晶体无缺陷.东芝陶瓷公司开发研究了8年才完

善了该技术.采用此种硅片制作的器件成品率提高,使Et立,富士通,IBM,英特尔等公司愿

意扩大采用的比率.Et本小橙电子金属公司和住友Sitix公司都相继引进该项技术.氢遇火

处理的硅片因质量高而价格比镜面硅片提高一倍,产品利润高.此外,住友Sitix公司还设立

了经营改善委员会,采用500人工作置表格化的方法,要求三年内每人提高生产率30,降

低成本10.从而该公司在1993年硅材料销售领比1992年增长1oH的基础上,预计1994

年销售额增长率可达19%.

由于十人计算机的世界需求增加,要求增产16兆位的DRAM,因此扩大了对8英寸硅

片的需求.1994年8月世界8英寸硅片的月消费置为59~63万枚,其中美国23~25万枚,

日本15～17万枚,韩国和台湾13万枚,欧洲8万枚.1994年9月世界8英寸硅片的月生产

能力为69万枚,各厂家计划在1995年提高到月产100万枚,即增产{d.

为了制备大直径的硅片,设备厂家在开发相应的装置.倒如,El本向岛造船机械公司于

1994年1月宣布研审j成高性能的单晶硅直拉装置FSZ-80型和FSZ一150型.FSZ-80型的多

晶硅装料置为80ks.单晶硅产品直径8英寸,每台价格8000万El元.FSZ一150型装料

150kS,单晶直径8～l2英寸.FSZ型装置的特点为:CCD(电荷耦台器件)照相机监视晶体

生长,计算机显示,全自动化.

为了提高硅片的清洗洁净度,有的单位研审j了一种化学试剂现场发生器,是将超纯去离

子水与合适的高纯气体和化学晶(如NF[3,F[F和H.O:)精确配比地通入一种小型的生产线

现场合成箱,而后输出即时用于清洗硅片,这样可使清洗硅片的化学试剂所含杂质降至千亿

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分之几.比如这样发生的NH.OH试剂对36种常见元素的ICP-MS分析结果为0.01～

0.101ppb.用此种现场发生器制备的盐酸中杂质A1,Ca和Fe的含量为0.1,3.O和2.0

ppb,而商售瓶装超纯盐酸试剂中杂质AI,ca和Fe的含量则为1.3,8.1和15ppb.并且此种

现场发生器制备的化学试剂其成本比商售的瓶装超纯试剂还要便宜.

据专家预测,未来5～7年闯,世界半导体材料市场需求的增长速度将超过产量的增长

速度.全世界将有4d个8英寸硅片厂投产,使硅片产能增加21,但届时世界硅片的市场

需求将增加71,因而将出现供不应求.因为硅片直径越大,制成的器件成本就越低(比如

硅片直径加倍,器件成本就减至四分之一),所以美国,日本和西欧的代表已召开高峰会议,

原则同意在8英寸硅片后就研制12英寸硅片,为此兰方各筹备研制中心提出研橱

备1995年3月在西酞再次召开会议,交流拟订最后研制方案.日本于1994年下半年成立了

与硅工业有关的5团体连络会,初步拟订1998年普追推广12英寸硅片,2000年推出16

1英寸硅片,以分别满足256兆位和1000兆位DRAM半导体硅器件的需要.

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/己日本太阳电池制造技术的开发

"/嚆伟Tr.

按晴天太阳照射到地面的能量约为Ikw/m计算,1h照射到地球上的能量相当手全人

类在1年中消费的总能量.利用太阳能的太阳能发电系统是在发电过程中完全不排出污染

物的清洁能源系统.因此,从能源安全的观点出发阳能发电系统也是解决地球环境污染

问题的极其重要的能源系统.

太阳电池的开发现状

三菱电机公司1993年积极开发太阳电池制造技术,10cmX10cm薄膜多晶硅太阳电弛

的转换效率已达到14.2,材料费已降低到了其它结晶系硅太阳电池的I/lO.

富士电机公司1980年开始从事非晶硅(a—Si)太阳电池制造技术的开发,1992年开发了

在40cmXl20cm大面积玻璃基片上形成转换效率l0的非晶硅太阳电池制造技术.l993

年又开始开发使用塑料薄膜基片的柔性太阳电池.

夏普公司1992年开发了5cmX5cm单晶硅太阳电池,转换效率已达到22}10cmX 10cm多晶硅太阳电池,转换效率已达到17.1%.此外,还在积极开发非晶硅太阳电