本报记者 周梦沁
在光伏新能源产业与半导体产业的“追光之路”上，有一个看似普通却至关重要的核心部件——高纯石英坩埚。它是单晶硅拉制的“孕育容器”，直接决定硅片的纯度与性能，堪称光伏与半导体产业链的“隐形基石”。
在上饶经开区，有这样一家科技型企业，15年深耕“一口锅”，以匠心打造光伏产业与半导体产业的“关键一器”，为高端制造注入硬核动力。近日，记者走进这家企业——上饶中昱新材料科技有限公司，探秘石英坩埚是怎么样炼成的。
原料：“五个九”的高纯基因
在该公司生产车间，配料区的电子天平正精准地称量着不同粒径的石英砂，这些石英砂就是坩埚生产的基本原料。“我们选用的是美国尤尼明高纯石英砂，纯度达到99.9992%，也就是行业内俗称的‘五九级’原料。”公司经理王小刚的话语中透着自信，“半导体级坩埚对杂质元素的要求更为严苛，需确保坩埚内层纯度最大限度减少杂质进入硅液。”
技术负责人陈甜甜还告诉记者：“石英坩埚内层直接接触硅液，其纯度直接影响单晶硅棒的品质及拉晶成功率。高纯度的坩埚内层能减少析晶，避免铁、铝、碱金属等微量杂质成为电子传输的‘绊脚石’。我们坚持选用顶级进口原料，就是为了从源头切断杂质干扰，最大限度保障硅料提纯，这对要求极高的半导体单晶硅棒来说尤其重要。”
每一批原料进场后，都要从粒径分布到杂质含量逐一筛查。这种近乎苛刻的原料把控，使得该公司生产的石英坩埚内层杂质浓度大幅降低，解决了无碱金属向硅液扩散的行业难题，为企业稳定生产高效硅片提供了核心保障。
工艺：1800℃下的精度把控
在熔制环节，高速旋转的模具中，石英砂被层层铺设，电弧熔融技术产生1800℃高温，将原料熔化成透明的坩埚雏形。“这一步骤尤为关键。”陈甜甜介绍，“熔制过程的核心是抽真空、排气泡。这样在拉晶时，就能避免气泡导致的硅片瑕疵，提升单晶率。”
熔制完成后，经过全自动打磨、切割及清洗程序，成品坩埚进入独特的喷涂工序。“我们将氢氧化钡溶液均匀喷涂在坩埚内表面，使其与空气中的二氧化碳反应生成致密的碳酸钡涂层。”王小刚告诉记者，这个涂层不仅能保护坩埚表面，延长使用寿命，更能防止坩埚材质与硅液发生反应，进一步保障硅料纯度。
这些工艺创新，使得该公司生产的坩埚产品质量过硬。“我们用过的坩埚残片，透明层几乎没有出现过气泡膨胀现象，能稳定支撑整个拉晶周期。”王小刚如是说。
环境：“超洁净”护航品质稳定
光伏产业与半导体产业对品质的追求，延伸到生产的每一个细节，甚至包括生产环境的洁净度。“环境控制的核心在于高洁净度。”王小刚强调，“从原料进厂到成品出厂，整个生产流程均在严格的环境监控下进行。”
在清洗和烘干环节，公司采用全自动设备进行操作，各项操作参数被精确控制。“用于清洗的水的纯度、空气中的微粒含量，甚至车间的温度湿度，都有严格的监控标准。”陈甜甜说，“这些看似细微的环境参数，一旦超标就可能影响坩埚的使用效果，其中半导体产业对耗材的洁净度要求远超光伏，任何细微污染都可能波及下游芯片质量。”
企业：光伏与半导体产业链的“隐形工匠”
该公司扎根上饶经开区15年，始终专注于高纯石英坩埚的研发制造。公司负责人邱忠云介绍，“我们的产品不仅覆盖半导体级和太阳能级单晶硅用坩埚，还配套生产热场产品，完全适配光伏新能源产业的发展需求。”如今，公司依然保持稳健发展节奏，是国内多家头部光伏企业的核心供应商。
从“砂”里来，向“光”里去，上饶中昱新材料科技有限公司车间里那“不一般”的石英坩埚，就是光伏产业绿色能量的起点，也是半导体芯片的基石。而光伏产业的前行，也离不开该公司这样深耕细分领域的“隐形工匠”。随着一片片高效硅片、一块块光伏组件走出国门、融入全球绿色能源转型浪潮中，上饶光伏产业发展与半导体产业也正因“光”而亮、因“能”而兴。