日前,玖曦硅业新材料(滁州)有限公司(以下简称“玖曦硅业”或“公司”)完成Pre-A轮融资,由中科长光创投独家投资。本轮融资款将用于项目二期年产6000吨4N8+高纯石英砂的生产线建设,一苇资本担任后续融资财务顾问。
玖曦硅业是依托合肥综合性国家科学中心能源研究院陈健研究员原创科研成果设立的科技企业,专注于高纯石英砂材料及制品的研发、生产和销售。基于原矿筛选、提纯工艺、试剂选择配比、成品检测等引领行业变革的技术能力,以可控的矿源和低成本工艺,公司一期2000吨石英坩锅中内层高纯石英砂和半导体级石英砂项目已实现满产,并将在2024年底完成年产6000吨光伏石英坩锅中内层4N8+超高纯石英砂的产能建设,加速高纯石英砂材料的进口替代。
高纯石英砂是由天然石英矿经一系列分选、除杂工艺后得到的高端矿物原料,纯度通常在99.95%以上或者更高,广泛应用于高端光学器件、激光器件、光通信、半导体、光伏、微电子等领域。
在半导体集成电路产业链中,高纯石英砂被用于硅片制造环节拉制单晶硅棒的石英坩埚、晶圆制造环节的石英玻璃扩散管、扩管配套的石英法兰、石英玻璃炉管、石英舟等石英玻璃器具。
在光伏行业中,高纯石英砂是用于晶硅生长的石英坩埚的关键原料。石英坩埚可支持高温条件下连续拉制大直径单晶硅,是单晶拉制系统的关键耗材。
高纯石英砂的生产非常依赖高品位的石英矿源。全球范围内,美国高纯石英原料矿床资源量最为丰富,美国尤尼明公司在此基础上生产供应全球70%以上高纯石英砂原料,形成垄断。中国尽管石英矿资源丰富,但大部分矿床品位不佳,主要用于生产普通玻璃、石材和建筑用砂等,因此我国每年需要进口大量高纯石英砂、原料矿石以及高端石英制品。
近年来随着光伏硅片企业和半导体晶圆厂的扩产速度迅猛,直接拉高石英坩埚、石英炉管、石英舟等高纯石英制品的消耗量,对高纯石英砂的需求也相较往年大幅增长,数度出现“一砂难求”的现象。高纯石英砂尤其是进口的石英坩埚中内层砂(4N8+纯度)的价格随之大幅增长,虽然进入2024年后出现价格回调,但相较于2022年之前的价格仍然有两倍增幅。
近年来,随着产业界关注度和资本投入增加,国内中低端高纯石英产品已能够自给自足,4N5级别石英砂的国产化也已经完成。但受限于原矿的缺乏和提纯工艺的落后,4N8及更高纯度的超纯石英砂的自给自足问题仍然没有彻底攻克,已经是制约我国半导体及光伏产业发展的“卡脖子”环节。
高纯石英砂的制备必须经过原矿探测与鉴别、提纯、产品检测三个必要环节,涉及检测和提纯两大核心技术。
检测技术方面,玖曦硅业开发的石英砂包裹体原位探测技术可低成本、快速、高精度判断石英矿是否适合做高纯石英砂原料,解决了国内厂商在原料选择及工艺定型中存在较大盲目性和经验依赖性问题;基于独有的原矿检测技术、海量样本的检测数据积累以及对成矿机理的深刻理解,公司已建立完善的选矿标准,并储备了多处低地缘政治风险的高纯石英砂矿源,可以确保矿石原料的长期稳定供应。同时,陈健团队开创性使用电感耦合等离子体发射光谱法进行高纯石英砂的纯度检测,突破了化学分析法和X射线荧光光谱法的技术限制,具有检测时间短、灵敏度高、精确度高等优点,是目前最适合高纯石英砂纯度检测和杂质分析的技术。基于该检测技术,公司实现了层层取样、桶桶检测的一流品控,确保所有产品都能稳定达到最高品质水平。
提纯技术方面,公司开发了整套独立自主知识产权的生产线,核心装备均为自主设计或国内供应。陈健团队独创的中性浮选法用于分离石英与长石云母,不仅分离提纯效果相较传统浮选法更好,而且避免了传统浮选法大量使用酸碱化学试剂的问题。针对不同类型原矿,公司能够设计定制提纯流程,最大化提升纯化效率。因此,公司能够以目前最有竞争力的纯化成本、最低的能耗和污染排放水平实现超高纯石英砂规模量产。
目前,公司生产的4N8+高纯石英砂,SiO2含量超过99.998%,能够用于光伏石英坩锅中内层和半导体行业石英砣、石英管和石英坩埚生产,完美替代美国、挪威等国进口的4N8产品。自2024年二季度开始送样以来,公司已经与多家头部企业达成了长期合作意向,并计划2024年底完成年产6000吨4N8+级超高纯石英砂的产能建设,同时增加优质石英矿源的储备,加速高纯石英材料的进口替代。
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