Durchbruch bei der Überwindung der Importmonopolstellung, Erreichung der Massenproduktion von hundert Tonnen an kritischen Halbleiterpulvermaterialien. "Xici New Energy" hat eine Angel+-Runde-Finanzierung in Höhe von fast zehn Millionen Yuan abgeschlossen | Exklusivbericht von 36Kr

Text | Zhang Bingbing

Redaktion | A Zhi

36Kr hat erfahren, dass die Peking Xici New Energy Technology Co., Ltd. (im Folgenden als "Xici New Energy" bezeichnet) kürzlich eine Angel+-Runde Finanzierung von fast zehn Millionen Yuan abgeschlossen hat. Die Investoren sind die Jinqiao Fund, die Shuimu Venture Capital, die Shangshi Capital und die Beteiligungsplattform für Industrieprivateinvestoren, die Xici Zhongyou. Die Mittel werden hauptsächlich für die Ergänzung des Betriebskapitals der Massenproduktionslinie für synthetischen Quarzsand verwendet.

"Xici New Energy" wurde 2019 gegründet und konzentriert sich auf die Herstellungstechnologie für Schlüsselpulvermaterialien der dritten/vierten Generation von Halbleitern auf Plattformebene. Es hat mehrere Produkte wie Aluminiumnitrid, Siliciumcarbid und synthetischen Quarzsand entwickelt, die weitgehend in Bereichen wie Halbleitersubstraten, Chip-Wärmemanagement und speziellen Strukturteilen eingesetzt werden. Der Gründer Ding Xifeng hat nacheinander einen Bachelor- und einen Doktorgrad an der Tsinghua-Universität erworben und hat seitdem an chemischen Ingenieursprojekten gearbeitet.

Derzeit hat "Xici New Energy" eine Massenproduktionslinie für synthetischen Quarzsand im Maßstab von hundert Tonnen sowie Pilotproduktionslinien für Siliciumcarbid- und Aluminiumnitridpulver errichtet. Die Produkte werden an führende Kunden geliefert. Nach Abschluss der Konsistenzprüfung durch die Kunden wird erwartet, dass die Produktion im zweiten Halbjahr 2025 in die Volumenphase eintritt.

I. Erste Einführung der organisch-anorganischen Polymerisationsgel-Methode und Eigenentwicklung von hochreinem und kostengünstigem synthetischem Quarzsand

Hochwertige Pulvermaterialien wie synthetischer Quarzsand und Siliciumcarbid gehören zum oberen Teil der Wertschöpfungskette der dritten/vierten Generation von Halbleitern. Synthetischer Quarzsand ist dabei der Schlüsselrohstoff für die Herstellung von Quarzschmelztiegeln und Quarzprofilen. Der Quarzschmelztiegel, als "Behälter" für das Wachstum von einkristallinem Silicium, bestimmt die Qualität der Siliciumscheiben. Quarzprofile werden in allen Schritten der Chipherstellung eingesetzt, um die Prozessgenauigkeit zu gewährleisten.

Seit langem ist die Herstellung von hochwertigem synthetischem Quarzsand für Halbleiteranwendungen auf Importe angewiesen, wobei die japanische Mitsubishi Chemical auf der Weltmarkt dominant ist. Dr. Ding Xifeng, Gründer von "Xici New Energy", erklärt, dass das Herstellungsverfahren der Mitsubishi Chemical die Hydrothermal-Methode ist, bei der Organosilicium unter hoher Temperatur und hohem Druck hydrolysiert wird. Diese Methode liefert Produkte mit hoher Reinheit und gleichmäßiger Partikelgröße. Allerdings ist das Problem, dass die Kosten zu hoch sind, weshalb der Verkaufspreis von synthetischem Quarzsand seit langem auf hohem Niveau bleibt.

Im "14. Fünfjahresplan" und der "Richtlinie für die Anpassung der Industriestruktur" wird hochreines Quarzmaterial als Produkt in der geförderten Kategorie aufgeführt, auf das es ankommt, Fortschritte zu erzielen. Chinesische Unternehmen haben auch versucht, verschiedene Technologien zur Herstellung von synthetischem Quarzsand einzusetzen, um die Importe zu ersetzen, darunter die Sol-Gel-Methode, die Gasphasenabscheidemethode und die Ionenaustauschmethode mit Wasserglas. Da diese Technologien jedoch nicht gleichzeitig Qualität und Kosten berücksichtigen können oder die Massenproduktion nicht gewährleisten können, ist die Herstellung von Quarzsand für Hochtechnologieanwendungen in China bisher nicht möglich gewesen.

"Wir haben die Polymertechnologie aus dem Bereich der organischen Hochpolymere auf anorganische Pulvermaterialien übertragen und die Polymerisationsgel-Methode entwickelt, um die Faktoren Reinheit, Qualität und Kosten gleichzeitig zu berücksichtigen." Ding Xifeng erklärt weiter, dass die Polymerisationsgel-Methode von "Xici New Energy" billige Silicium-haltige Industrienebenprodukte als Rohstoffe verwendet. Diese werden in wässriger Lösung polymerisiert, um unter normaler Temperatur und normalem Druck einen Polymer-Präkursor herzustellen, der dann durch Hochtemperaturbehandlung in hochreinen synthetischen Quarzsand umgewandelt wird.

Die Polymerisationsgel-Methode senkt einerseits die Kosten für Rohstoffe und die Gesamtinvestition in die Ausrüstung. Andererseits können die Polymerisationseinheiten während des Polymerisationsprozesses mit Verunreinigungen in den Rohstoffen Komplexe mit niedrigem Siedepunkt bilden, die während der Hochtemperaturbehandlung entfernt werden, wodurch das Problem der Pulverreinheit gelöst wird.

Hochreiner synthetischer Quarzsandprodukt von "Xici New Energy"

"Xici New Energy" produziert derzeit zwei Reinheitsgrade von hochreinem synthetischem Quarzsand, nämlich das 5N8-Produkt, das teilweise den importierten natürlichen Quarzsand ersetzen kann, und das 7N-Produkt, das den importierten synthetischen Quarzsand ersetzen kann. Die Partikelgrößenverteilung der Produkte kann zwischen 75μm und 200μm eingestellt werden. Gleichzeitig sind die Kosten deutlich gesenkt.

Während des Prozesses der Skalenerhöhung hat "Xici New Energy" sowohl wissenschaftliche als auch technische Probleme angegangen, um die Probleme der ungleichmäßigen Qualität bei der Übertragung von der Laborskala über die Pilotproduktion zur Massenproduktion zu lösen. Einerseits hat das Team die zugrunde liegenden Probleme gelöst, indem es sich auf Kernmechanismen wie die Additions-Polymerisation und die Dehydratations-Kondensation konzentriert hat. Andererseits hat es mit Hilfe seiner Ingenieurserfahrung technische Probleme wie Wärme- und Stoffübertragung während des chemischen Anlagenbaus gelöst.

II. Die Massenproduktion von synthetischem Quarzsand steht bevor, was die Massenproduktion von Siliziumprodukten vorantreibt

Durch die Plattformtechnologie zur Pulverherstellung mit der Polymerisationsgel-Methode hat "Xici New Energy" derzeit zwei Produktlinien für Silicium und Aluminium etabliert. Die Siliziumproduktlinie umfasst hochreinen synthetischen Quarzsand, Halbleitergrade 4H-Siliciumcarbidpulver und Keramikgrade 3C-Siliciumcarbidpulver. Die Aluminiumproduktlinie besteht aus Aluminiumnitridpulver, einem Wärmeleitmaterial für die dritte/vierten Generation von Halbleitern, das in Bereichen wie Halbleitern, optischen Fasernkommunikation, Photovoltaik und Präzisionsoptik eingesetzt werden kann.

"Unsere Pulvermaterialien sind Grundstoffe in der oberen Wertschöpfungskette. In verschiedenen Branchen sind die Anforderungen an die Pulver ähnlich. Beispielsweise gibt es in der Siliciumcarbidbranche verschiedene Siliciumcarbidelemente in Elektromobilen und Hochspannungsübertragungssystemen, aber die Anforderungen an das Siliciumcarbidmaterial selbst sind fast identisch." Ding Xifeng analysiert, dass derzeit die Halbleiterbranche im Aufschwung ist und "Xici New Energy" in den nächsten 3 - 4 Jahren seine Kundenbasis vor allem in der Halbleiterbranche erweitern wird.

Als Produkte, die auf die Importersetzung abzielen, werden von den Kunden vor allem Stabilität und Kosteneffizienz berücksichtigt. "Wir sind ziemlich zuversichtlich in Bezug auf die Kosteneffizienz. Da wir gerade erst in die Lieferkette der Kunden eingetreten sind, werden die Kunden sicherlich einige Zeit benötigen, um die Stabilität unserer Produkte zu prüfen. Erst wenn die Leistung in jeder Charge stabil bleibt, werden sie mit der Massenersetzung beginnen." Ding Xifeng ist überzeugt, dass die Polymerisationsgel-Methode traditionelle und bewährte chemische Prozesse kombiniert, die Prozesse vergleichsweise reif sind und die kontinuierliche Produktion zur Qualitätssicherung die Stabilität der Produkte auf dem Markt gewährleisten wird.

Massenproduktionslinie von "Xici New Energy"

In diesem Prozess arbeitet "Xici New Energy" auch kontinuierlich mit Unternehmen in der gesamten Wertschöpfungskette zusammen, um seine Wettbewerbsvorteile zu stärken. Im oberen Teil der Wertschöpfungskette kooperiert es mit führenden Unternehmen, um die Rohstoffversorgung zu stabilisieren. Im unteren Teil der Wertschöpfungskette bringt es in der Massenproduktionsphase Investoren aus der Industrie ein, um die Marktanwendungen zu erweitern und große Kunden zu binden.

Derzeit hat "Xici New Energy" Proben an führende Primärlieferanten in der Branche gesendet und kleine Testaufträge erhalten. Es beginnt bereits, einige führende Kunden zu beliefern. Ding Xifeng erwartet, dass nach Abschluss der Konsistenzprüfung durch die Kunden zahlreiche stabile Bestellungen eingehen werden. Im zweiten Halbjahr 2025 wird die Produktion in die Volumenphase eintreten. Das Gesamtumsatzvolumen wird 2026 voraussichtlich auf zehn Millionen Yuan steigen. Mit der Inbetriebnahme der Siliciumcarbid- und Aluminiumnitridprodukte im Jahr 2027 wird der Umsatz weiter steigen.

In Bezug auf die zukünftige Planung wird "Xici New Energy" seinen Marktanteil in der chinesischen Halbleiterbranche erweitern und wichtige Kunden binden. Es strebt an, die bestehenden Produktionslinien bis nächstes Jahr auf volle Kapazität zu bringen. Andererseits wird es die Übertragung der Siliciumcarbidproduktion von der Pilotphase zur Massenproduktion vorantreiben. Es plant, bis nächstes Jahr eine Massenproduktionslinie für Siliciumcarbid zu errichten und in die Probeproduktion zu gehen.

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Dieser Artikel stammt aus dem WeChat-Account "36Kr Future Industries". Autoren: Zhang Bingbing, A Zhi. Veröffentlicht von 36Kr mit Genehmigung.