用語材料ウエハ製造装置最終更新 2026-10-07Excel・PDF版

金属シリコン(MG-Si)とは

Metallurgical Grade Silicon

金属シリコン(MG-Si)とは、珪石を炭素で還元して作る純度98〜99%程度のシリコンで、半導体用の超高純度シリコンの原料です。電気炉で大量の電力を使って作るため電力の安い地域で生産され、現在は中国が生産の大部分を占めます。塩化水素との反応・蒸留・シーメンス法を経て、イレブンナイン級の多結晶シリコンに精製されます。

目次6項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ

定義・解説

金属シリコン(MG-Si:Metallurgical Grade Silicon)とは、珪石(石英)を炭素で還元して作る、純度98〜99%程度のシリコンのことです。金属のような光沢を持つことからこう呼ばれ、冶金グレードシリコンとも言います。半導体用の超高純度シリコンの原料であると同時に、アルミニウム合金の添加材やシリコーン(ケイ素樹脂)の原料としても大量に使われています。

金属シリコンは、珪石と、木炭・コークス・石炭などの炭素材料を電気炉(サブマージドアーク炉)に入れ、約2,000℃の高温で反応させて作ります(SiO₂+2C→Si+2CO)。大量の電力を使う工程で、1トンの金属シリコンを作るのに10MWhを超える電力が必要とされるため、電力が安く豊富な地域で生産されます。現在は世界の生産の大部分を中国が占めており、日本では電力のコストなどから国内での生産はほとんど行われず、輸入に頼っています。

半導体や太陽電池に使うには、金属シリコンをさらに精製する必要があります。金属シリコンを塩化水素と反応させてトリクロロシランなどのガスにし、蒸留で不純物を除いたうえで、シーメンス法で高温の芯線の上にシリコンを析出させて、純度99.999999999%(イレブンナイン)級の多結晶シリコンを作ります。このように、金属シリコンは半導体のサプライチェーンの最上流にあたる材料で、その供給が特定の国に偏っていることは、重要鉱物の観点からも注目されています。

図解

金属シリコン(MG-Si)から半導体用多結晶シリコンへの精製の流れ
アルミ合金やシリコーンの原料としても使われる。

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よくある質問(FAQ)

金属シリコンと多結晶シリコンの違いは何ですか?
金属シリコンは珪石を炭素で還元して作る純度98〜99%程度のシリコンで、アルミ合金やシリコーンの原料にもなります。多結晶シリコンは金属シリコンを化学的に精製して作る純度99.999999999%級の超高純度のシリコンで、半導体の単結晶やウェハの原料になります。
金属シリコンの生産が中国に偏っているのはなぜですか?
金属シリコンの製造には大量の電力が必要で、電力のコストが競争力を大きく左右するためです。原料や電力を安く確保できる中国が生産の大部分を占めるようになり、日本は国内での生産をほとんど行わず輸入に頼っています。

設備の製造メーカー

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