半導體廢矽粉應用於黃磷製造,低成本且低環境負荷

 

刊登日期:2026/3/10
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日本立命館大學開發了一項利用半導體製程廢棄的矽粉生成黃磷的新技術。既有黃磷的製造須將磷礦石與焦炭等還原劑混合並加熱至1,400℃以上,消耗大量能源並排放二氧化碳。而本次利用矽粉的新方法僅須加熱至約1,000℃即可促成化學反應回收黃磷,具有降低能源成本與製造成本的潛力,且未檢出有害有機磷化合物。
 
黃磷主要由磷礦石製得,近年來需求增加,不僅用於電池材料,也被應用在高性能半導體試劑、醫藥品等領域。全球磷礦石產量中約50%由中國供應,而日本幾乎所有國內需求均仰賴進口。
傳統黃磷製程須將磷礦石與焦炭等碳源混合高溫還原,加熱溫度超過1,400℃,能源消耗大、二氧化碳排放高。立命館大學發現,半導體製程中產生的矽粉化學反應效率高於焦炭等碳源,作為還原劑使用時,1,000℃左右即可生成黃磷且安全性較高。
 
矽粉主要在半導體製程中切割矽晶圓時產生,全球每年約有50~60萬噸作為廢棄物排出,且數量仍持續增加。立命館大學的技術若應用於磷礦石生產黃磷,相較既有方法,推估可將碳排量降低約50%。此外,研究團隊認為,此方法亦可利用日本國內易取得的粗磷酸與廢矽粉直接生成黃磷,有助於減少對進口依賴。
立命館大學指出,從經濟安全保障的角度來看,黃磷問題與稀土(Rare Earth)相似,若不提前採取對策,可能會出現供應風險,因此有必要儘早佈局技術與資源安全保障。

資料來源: https://www.nikkei.com/article/DGXZQOSG094US0Z00C26A1000000/
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