最後更新:2026年10月8日供應鏈・地緣政治供應鏈・產業結構中國大陸:工业硅

金屬矽(MG-Si)是什麼

Metallurgical Grade Silicon

金屬矽(MG-Si)是以碳還原矽石所製成、純度約98~99%的矽,是半導體用超高純度矽的原料。以電爐大量用電生產,因此在電力便宜的地區生產,目前中國佔生產的大部分。經過與氯化氫反應、蒸餾及西門子法,精製成eleven nine級的多晶矽。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

金屬矽(MG-Si:Metallurgical Grade Silicon)是以碳還原矽石(石英)所製成、純度約98~99%的矽。因具有類似金屬的光澤而得名,也稱為冶金級矽。它是半導體用超高純度矽的原料,同時也大量用作鋁合金的添加材料與矽膠(矽樹脂)的原料。

金屬矽是將矽石與木炭・焦炭・煤等碳材料放入電爐(埋弧爐),在約2,000℃的高溫下反應製成(SiO₂+2C→Si+2CO)。這是大量耗電的製程,據稱生產1公噸金屬矽需要超過10MWh的電力,因此在電力便宜且充足的地區生產。目前全球生產的大部分由中國佔據,日本則因電力成本等因素,幾乎不在日本國內生產,仰賴進口。

要用於半導體或太陽能電池,必須進一步精製金屬矽。將金屬矽與氯化氫反應成三氯矽烷等氣體,以蒸餾去除雜質後,再以西門子法使矽析出在高溫的芯線上,製成純度99.999999999%(eleven nine)級的多晶矽。如此,金屬矽是位於半導體供應鏈最上游的材料,其供應集中於特定國家,從關鍵礦物的觀點也受到關注。

金屬矽(MG-Si)的常見問題

金屬矽與多晶矽有什麼不同?
金屬矽是以碳還原矽石製成、純度約98~99%的矽,也是鋁合金與矽膠的原料。多晶矽是將金屬矽以化學方式精製而成、純度99.999999999%級的超高純度矽,是半導體單晶與晶圓的原料。
金屬矽的生產為什麼集中於中國?
因為製造金屬矽需要大量電力,電力成本大幅左右競爭力。能以低價取得原料與電力的中國佔了生產的大部分,日本則幾乎不在日本國內生產,仰賴進口。

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