欧晶科技获复合石英砂制备坩埚专利（附投资关系活动记录）- 大数跨境

光伏研习社

2024-05-15

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5月10日，据国家知识产权局公告，内蒙古欧晶科技股份有限公司发明专利《复合石英砂制备石英坩埚的方法及新型石英坩埚》获授权。

石英坩埚是拉制大直径单晶硅、发展大规模集成电路必不可少的基础材料，其用于在单晶硅拉制时盛放原料。常规的拉单晶用电弧石英坩埚由内外两层结构构成，内层为透明层，其气泡含量较低；外层为气泡复合层，其气泡含量较高，其作用是支撑坩埚的变形强度、通过拉晶炉的石墨热场的石墨坩埚由石英坩埚外层向内均匀辐射热源（由于有很多微小气泡，热源通过时呈辐射状态，使辐射效率提高）。

在石英坩埚使用时，由于其所处的石墨热场温度高达1600℃，导致石英坩埚的气泡复合层中所含的气泡膨胀破裂，破裂后的气泡中所释放的液体和其他杂质与石英坩埚的内表面发生化学反应，使石英坩埚外壁产生一层析晶层，随着拉晶时间增加，析晶层逐渐变厚，石英坩埚的抗变形能力和热辐射效率降低，最终造成拉晶的异常率升高和成晶率降低。因此，常规石英坩埚的使用寿命只能控制在≤100小时，只能拉1根-2根单晶棒，满足不了至少拉3根-4根单晶棒的拉晶工艺需求。

石英坩埚外表层析晶少或析晶慢就能达到延长石英坩埚的使用寿命要求，而常规生产石英坩埚的石英砂均为天然石英砂，石英砂的杂质含量和石英砂里的气液包裹体含量或数量就成为了影响石英坩埚使用寿命的关键影响因素。

目前，为防止在拉晶工作过程中石英坩埚气泡复合层的气泡膨胀破裂，导致石英坩埚抗变形能力和热辐射效率降低，最终拉晶的异常率增加和成晶率减少，通常采取在石英坩埚内壁及外壁设置涂层，以避免气泡破裂逸出与石英坩埚内表面发生反应，提高石英坩埚抗变形能力和热辐射效率；但在运输和装硅料过程中，涂层很容易在外力作用下剥落，使用效果不好，同时还容易影响拉晶质量。

该发明提供了一种使用寿命长、可以保证拉晶质量的复合石英砂制备石英坩埚的方法，分别称取天然石英砂和高纯石英砂进行分别预制和一次熔制，最终制成新型石英坩埚，当制备的新型石英坩埚的尺寸为26英寸时，其具体包括如下步骤：

（1）原料准备：称取质检合格、符合生产要求的天然石英砂和高纯石英砂，称取石英砂的总质量为45.5kg，天然石英砂与高纯石英砂的称取质量比例为4:2，此时，天然石英砂料层和高纯石英砂料层的厚度分别为23mm和7mm；天然石英砂的杂质含量总和≤20ppm，单位重量内粒径≤150μm的石英砂占比为15％，高纯石英砂的杂质含量总和≤12ppm，单位重量内粒径≤150μm的石英砂占比为50％；

（2）预制准备：原料准备完成后，将坩埚模具及其外套安装在转动轴上，使坩埚模具倾斜至其轴线与水平面之间的夹角95°的位置处，然后启动转动轴，使坩埚模具的转速为130r/min；

（3）一次预制：预制准备完成后，将高纯石英砂置于坩埚模具内，并用符合高纯石英砂的料层半径的成型棒，即成型棒半径为326mm，将高纯石英砂预制成薄气泡外层2；

（4）二次预制：一次预制完成后，将天然石英砂置于坩埚模具内，并用符合天然石英砂的料层半径的成型棒，即成型棒半径为303mm，将天然石英砂预制成复合内层1；

（5）熔制前调整：二次预制完成后，将装有天然石英砂和高纯石英砂的坩埚模具调整至其轴线与水平方向的夹角为100°的位置处，并放入熔制炉内，使所述坩埚模具位于三根所述高纯石墨电极下方，并与三根所述高纯石墨电极同轴；然后，调整熔制炉的保温系统和坩埚模具之间的距离，使保温系统的保温板与坩埚模具的模具口之间的距离为250mm；之后，将夹具分别安装在熔制炉内的三根高纯石墨电极上，调整高纯石墨电极的位置，使每根高纯石墨电极的下端与模具口之间的距离为275mm；最后，接通熔制炉的电源，使三根高纯石墨电极下端之间产生等离子电弧；

（6）熔制：熔制前调整完成后，开启熔制炉的真空阀，在真空度为-0.092MPa、功率为1500KW的条件下进行熔制，熔制时间为50min，熔制操作结束后冷却即得新型石英坩埚；制得的新型石英坩埚由内至外依次包括复合内层1和薄气泡外层2，复合内层1由内至外依次包括透明层1-1和气泡复合层1-2，透明层1-1所含微气泡为15个/mm³，气泡复合层1-2所含微气泡为55个/mm3，薄气泡外层2所含微气泡为15个/mm³，透明层1-1和薄气泡外层2所含微气泡含量均小于气泡复合层1-2，薄气泡外层2的厚度为3mm。

该发明的优点是：与常规石英坩埚相比，该发明制备的石英坩埚透明层1-1部位的结构、厚度、杂质含量等没有变化，气泡复合层1-2与薄气泡外层2的厚度之和与常规石英坩埚的气泡复合层1-2的厚度相当；且在拉单晶过程中，该发明制备的石英坩埚与常规石英坩埚均是透明层1-1内表面直接接触硅液，因此，该发明制备的石英坩埚的拉晶过程与常规石英坩埚是一样的，拉晶操作可以正常进行，且拉制的单晶硅质量与常规石英坩埚拉制的单晶硅质量一致。

同时，微气泡含量较多的气泡复合层1-2夹在微气泡含量较少的透明层1-1和薄气泡外层2之间，既保证了该发明制备的石英坩埚在拉晶工作时的热源均匀的辐射，又保证了气泡复合层1-2内的气泡在拉晶过程中不涨裂，降低了因长时间拉晶工作时石英坩埚外表面气泡膨胀破裂后与石墨坩埚的反应，延缓两者反应后析晶层形成的时间，增加石英坩埚的使用寿命，使其使用寿命增加至190小时，比常规石英坩埚寿命增加90小时以上，可以满足至少拉3-4根单晶棒的拉晶工艺需求。

欧晶科技石英坩埚相关专利汇总

5月8日，欧晶科技公司就投资者在本次说明会中提出的问题进行了回复，主要内容如下：

1、2024年2月公司与全球主要高纯天然石英砂供应商美国矽比科签订了长单高纯石英砂采购协议，是导致预付款从2023年底的2.28亿元增长到2024年一季度的4.08 亿元的主要原因吗？

公司所用原材料中，由国内提供的石英砂大概占多少比例？2024年一季度的预付款项余额4.08亿主要是预付的高纯石英砂采购款。目前全球能够供应高纯度石英砂企业包括美国矽比科、挪威天阔石、石英股份等。其中，美国矽比科无论其石英矿原料品质还是其石英砂提纯技术均处于行业领先水平，是全球少数能够批量供应半导体用高纯石英砂的领军企业。从整体上看，目前国产高纯石英砂企业与海外供应商相比，还存在高端产品较少、产品品种有限，质量稳定性有待提升等问题。

2、2023年报年终显示货币资金8.5亿，期初3亿；报告期内全年利息收入仅为627万，低于七天通知存款利率是何原因？

2023年末的货币资金余额为8.47亿，其中4.65亿为公司发行可转债项目的募集资金，于2023年11月30日发行完成存入公司指定的募集资金专用账户，于2023年12月 29日经临时股东大会审议通过后进行现金管理。此外，2023 年度公司陆续对部分闲置自有资金进行现金管理，购买安全性高、流动性好、期限不超过12个月的产品，满足资金使用效率，获得一定的投资收益。

3、公司如何保障高品质石英砂的供应，相比同行有哪些采购上的优势

公司与主要原辅料及设备供应商建立了稳定的合作关系。高纯石英砂矿源稀缺，目前全球能够批量供应高等级太阳能及半导体用高纯石英砂的企业较少，国外供应商仅有2 家，美国矽比科和挪威天阔石。为保障主要原料供应的稳定性，2024年2月，公司与美国矽比科签订了高纯石英砂采购协议，是美国矽比科亚洲地区的重要客户，有效保证关键原料未来的长期稳定供应，并从源头把控产品质量。

4、2023年开始太阳能光伏中N型硅片占比不断提升，光伏产业正处在从P型向N型加快迭代的进程中，根据业内预计，2024年N型电池技术组件市占率将超过七成。请问，P型向N型技术迭代对光伏坩埚的需求有何影响？

随着N型电池转换效率的稳步提升，2024年N型TOPCon 将成为市场主要电池片生产工艺。N型产品对控碳、控氧、杂质含量都提出了更高的要求，进而对石英坩埚的品质有更高的要求，公司将围绕行业变化趋势不断地进行产品升级及技术改进，以顺应下游的趋势变化。

5、公司2024年一季度销售收入大幅下降，请问是什么原因？另外，请问公司的下游客户主要包括哪些？是否存在单一客户依赖程度较高的情况？

公司2024年一季度销售收入下降的主要原因为石英坩埚收入减少所致。公司凭借多年在单晶硅材料行业的深耕细作，在太阳能级石英坩埚领域的市场份额及认可度较高，与TCL中环、阿特斯、双良节能、高景等大中型单晶硅片生产商建立了长期、稳定的合作关系。公司所在行业下游客户集中度较高，2023年对第一大客户的销售额占营业收入的比例较高，公司将在巩固现有客户的基础上，积极拓展新客户。

6、请问与之前年度相比公司发展趋势是如何的？

2023年光伏行业充满挑战与机遇，光伏产品产量表现亮眼，全球装机量创下新纪录，同时，光伏行业产能快速提升导致行业竞争加剧，光伏产业链各环节产能出现阶段性过剩，主产业链产品价格处于近期历史低位，行业整体盈利持续承压。公司将把握全球光伏产业持续增长所带来的长期市场机遇，构建护城河。公司将持续加强研发技术创新，优化生产工艺技术，实施有效的降本增效措施，注重产品技术工艺改善，提升产品性价比，保持公司产品在市场上的竞争优势。

7、当前影响公司所属行业发展的有利因素有哪些？

受益于“双碳”政策的推出，全球光伏市场整体向好，市场规模持续扩大。根据国际可再生能源机构到2030年，可再生能源装机需要达到11000GW以上，光伏装机容量将从2022年的1055GW增加到2030年的5457GW。2023年多晶硅、硅片、电池片、组件产量同比增长均在64%以上。2024 年，全球光伏新增装机量保守预测为390GW，乐观预测为 430GW；根据WSTS预测，2024年全球各地区半导体市场将有所回暖，开始反弹，预计 2025年市场规模将达到6,588 亿美元。SEMI数据显示，全球半导体硅片市场经历2023年短暂下跌后有望于2024年实现反弹，预计2024年全球半导体硅片出货面积同比增长8.5%达到135.78亿平方英寸。国内半导体企业广阔的发展空间及石英坩埚的进口替代将为我国石英坩埚企业带来发展机遇。公司将紧跟产业链发展趋势，结合市场需求等综合考量，逐步释放或扩大产能。进一步提升研发创新能力，不断拓展优质客户，拓展产品服务范围，实现公司持续、稳健、健康的发展。

8、基于贵公司年报亮点第3点，请问公司如何确保这些治理结构和内部控制体系能够持续有效地运行？公司是否有定期评估和改进这些体系的计划？此外，公司如何确保这些体系能够应对不断变化的外部环境和业务需求？

公司审计委员会以及内审部门持续发挥在日常经营过程中的监督职能，依法独立开展内部审计工作,不断完善内部控制体系建设，最大限度地保障内部控制制度的有效执行。根据公司战略目标及不同的发展阶段，结合公司管理层现状及发展需要，坚持合法性、可行性、可操作性相结合的原则，持续梳理、完善和修订公司的各项制度。

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