多晶硅技术的云南创新路线

多晶硅技术的云南路线

 

    本报记者  李继红

    虽然错失了一个机遇，云南多晶硅未能借技术和资源优势崛起成为一个强势产业，但云南却走出了一条自己的技术创新路线，保持着多晶硅工业生产技术的全国领先地位。这一地位体现在云南冶金集团股份有限公司下属昆明冶研新材股份公司（下称：冶研新材料）不久前生产炉里出现的电子级多晶硅，“多晶硅是一种高纯材料，国内还没解决工业化生产电子级多晶硅的问题，我们也是在最近的生产中才出现电子级多晶硅。”冶研新材料副总经理亢若谷欣慰地说。

    电子级多晶硅首现云南

    虽然只是“惊鸿一瞥”，但电子级多晶硅的出现却宣布云南突破了美、日、德的技术封锁，打通了高纯多晶硅的生产工艺环节，撕开了通向一个战略性新兴产业发展的隔膜。“能走到今天，无异于当初搞原子弹，”亢若谷笑言电子级多晶硅在冶研新材料生产炉中出现的意义。早在上世纪50年代峨眉半导体研究所就开始了多晶硅的研究，然而半个多世纪过去了，依然没有取得实质性的突破，电子级多晶硅生产技术一直垄断在美、日、德企业手中。

    上世纪80年代，凭借云南在太阳能光热利用研究全国领先的条件，一些有远见卓识的人士提出发展多晶硅产业，但因为种种原因没有实施，国内多晶硅工业技术研发就此止步。直到2003年，在能源危机的刺激下，具备太阳能发电功能的光伏级多晶硅受到资本狂热追捧。髙峰时候，多晶硅的利润率在500%以上，且常常有价无货，多晶硅首次展现出了广阔的发展前景。

    这一前景被正在谋求“调结构、转方式”的云南冶金集团股份有限公司扫描到，经过科学论证，2003年云南冶金集团确立了把多晶硅作为集团战略性新兴产业重点打造的战略选择。两年后，由集团旗下昆明冶金研究院改制而来的冶研新材料接手多晶硅项目。“那时候，我们对多晶硅这个项目基本上是一无所知，”作为技术负责人的亢若谷坦言。“因为潜在的巨大发展空间，激发了我们对多晶硅的热情和信(微博)心。”亢若谷说，虽然经历了太多波折，但就是在这种热情下中国的电子级多晶硅第一次现身在云南的工厂里。

    多晶硅技术的全球路线

    6年来，从一无所知到全国第一炉有电子级的多晶硅出炉，冶研新材料的技术团队付出了艰辛。

    2006年，冶研新材料研发小组首次赴北京请专家，“当时国内搞多晶硅研究的专家就那么几个，把几位七八十岁高龄的老专家请到昆明，开始了多晶硅生产技术的知识普及。而后，又到俄罗斯、乌克兰等国家取经，复印可以寻找到的一切资料，在全球范围内汲取养分。2007年，花1.5亿美元的巨资分别从美国和德国4家公司引进了多晶硅工业生产的简单流程和工业概念。”亢若谷介绍说。

    在亢若谷办公桌对面的墙上，一张长条状的工艺流程图密密麻麻，这张图浓缩了多晶硅生产的流程控制。多晶硅核心技术的生产工艺对系统性要求非常高，不是单套，而是几百套上千套设备的集成，且技术风险、环境风险都非常大。科研讲求的是先进，但工业生产不但要有先进的技术，更重要的是工艺的稳定性和可靠性。为了熟悉流程，2008年，冶研新材料的研究班底从昆明移往生产基地曲靖，60多号人白天上班，晚上消化国外的技术资料。虽然核心技术被高度(微博)垄断，但通过团队努力，先后有几百人次的外国专家被邀请到曲靖南海子项目现场，为工厂建设出谋划策。今年2月份，整个多晶硅生产工艺流程全部打通，国内半个多世纪没有突破的多晶硅工业生产技术在冶研新材料生产工厂实现了突破，7月份，国内第一炉有电子级多晶硅的多晶硅产品出炉。公司研究提供的两个数据成了国家控制多晶硅生产项目审批的门槛。

    国内多晶硅生产首个成型团队

    “生产设备不能体现技术，真正体现技术的是人才。”在进行多晶硅技术集成时，亢若谷和他的团队猛然发现，国内就没有一个成型的多晶硅生产团队可以引进，于是，培育一个成型的生产团队是当务之急。在云南冶金集团投资30多亿的多晶硅生产项目还没开建时，冶研新材料就着手人才培养，“除了最初的研究班底外，绝大多数都是刚毕业的年轻人。”为了尽快让这个年轻的团队上岗，公司决策层绞尽脑汁，到处招人，然后培训。在多晶硅生产线上，控制点就多达1万个以上，控制回路有几千个，这些都需要成熟的技术人员操作，更为重要的是，多晶硅是高纯材料，其生产过程基本上需要在制药车间那样的洁净车间进行。电子极多晶硅的纯度要求是9到11个9，也就是说，十亿个人当中有一个人“生病”，产品就不合格了，因此，尽量排除多晶硅生产过程中的人为因素是生产电子级多晶硅成败的关键(微博)。    “在多晶硅车间工作能改变一个人的行为。”多晶硅精馏车间主任李世勇告诉记者。这个83年出生的大男孩已经褪去了青涩，不但能严格按照工艺流程在自己的岗位上熟练操作设备，而且还能带领数十个技术工人坚守在多晶硅生产最重要的环节上，创造着中国多晶硅工业生产的神话(微博)。现有708名职工的昆明冶研新材料股份有限公司平均年龄只有25岁左右，80%的职工拥有大专以上学历，而正是这帮年轻的工人，在短短4年的时间里，成为了中国多晶硅工业化生产的第一支成型团队。