中國粉體網(wǎng)訊 高純石英材料制品作為光伏及半導(dǎo)體等領(lǐng)域不可或缺的基礎(chǔ)性材料,其重要性不斷凸顯。2025年3月27日,由中國粉體網(wǎng)主辦的2025第三屆集成電路及光伏用高純石英材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會在江蘇東海隆重召開,會議期間我們與中建材衢州金格蘭石英有限公司的副總經(jīng)理花寧,就半導(dǎo)體用高純石英材料等問題進行了探討交流。
中國粉體網(wǎng):花總,首先請您介紹一下中建材衢州金格蘭石英有限公司,其主要產(chǎn)品和性能特點是怎樣的?
花總:中建材衢州金格蘭石英有限公司(簡稱“金格蘭”)前身是中國建筑材料科學(xué)研究總院全資子公司,于2013年在浙江衢州開始一期、二期建設(shè),2022年完成三期建設(shè),2024年開始籌劃四期建設(shè)。金格蘭是“國家高新技術(shù)企業(yè)”、“國家專精特新小巨人企業(yè)”、“浙江省科技型企業(yè)”,專業(yè)從事石英玻璃材料及制品研發(fā)、生產(chǎn)、測試和銷售的國家高新技術(shù)企業(yè),具有完整的石英玻璃冷、熱加工生產(chǎn)線,可規(guī)模化生產(chǎn)各類石英玻璃及制品。
公司主營高純天然石英砂、合成石英砂、石英砣、不透明石英砣、石英玻璃制品(石英棒、管、片、舟、燈)等產(chǎn)品。公司不透明石英玻璃、高純合成石英砂、合成石英管等系列產(chǎn)品,入選首批次新材料,技術(shù)水平達到國際先進水平,廣泛用于半導(dǎo)體、光伏、光通訊、光學(xué)等。其中高純合成石英砂根據(jù)應(yīng)用不同,分為雜質(zhì)含量<1ppm和<3ppm兩類產(chǎn)品,均可用于熔制石英玻璃、石英坩堝。
中國粉體網(wǎng):在半導(dǎo)體制程中,具體會應(yīng)用到哪些高純石英材料,其各自的功能和作用是什么?
花總:半導(dǎo)體制程中,會用到大量石英制品,如石英坩堝,用于單晶硅拉制;石英環(huán)主要應(yīng)用于半導(dǎo)體硅片刻蝕等工藝;石英法蘭是石英玻璃擴散管的配套材料,起連接作用;高精度石英玻璃基片是光掩;宓闹匾A(chǔ)材料;石英玻璃擴散管可將半導(dǎo)體中擴散或離子注入;石英舟、石英支架等在多個工藝中作為單晶硅片的承載器具。
中國粉體網(wǎng):在半導(dǎo)體集成電路與芯片制造中,石英玻璃材料對其原料高純石英砂的要求是怎樣的?
花總:純度要求高,金屬雜質(zhì)(如Li、Na、K等)需小于1ppm,部分先進制程要求<0.1ppm,非金屬雜質(zhì)(如B、P)需低于0.1ppm,防止摻雜干擾半導(dǎo)體電性能。對影響性能的Cu、Fe也有不同要求。在半導(dǎo)體集成電路與芯片制造中不同工序?qū)兌纫灿胁煌蟆?/p>
中國粉體網(wǎng):半導(dǎo)體行業(yè)、光伏行業(yè)以及光纖行業(yè),對石英材料性能指標要求有何不同?
花總:從純度、氣泡和穩(wěn)定性來說,半導(dǎo)體行業(yè)對石英材料性能指標要求更高,光伏行業(yè)和光纖行業(yè)相近。光纖行業(yè)用石英玻璃主要在高溫工藝,所以光纖行業(yè)對石英材料的耐溫性更受關(guān)注,進而對石英玻璃的熔制工藝有潛在要求。
中國粉體網(wǎng):您認為,與國外龍頭企業(yè)相比,我國半導(dǎo)體石英制品還存在哪些短板?如何突破?
花總:我國半導(dǎo)體石英制品加工短板在于大型化和高精度,目前我國半導(dǎo)體石英制品集中8寸及8寸以下,在12寸及以上占有率偏低。主要受制于加工裝備和技術(shù)工藝。推動國產(chǎn)設(shè)備的高端化和精密化,或者引入國外高端裝備。構(gòu)建“石英材料-石英制品-半導(dǎo)體設(shè)備”產(chǎn)業(yè)鏈,推進與國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商深入合作,推動半導(dǎo)體石英制品的國產(chǎn)化,進而加快我國半導(dǎo)體石英制品的突破。
中國粉體網(wǎng):您認為半導(dǎo)體用高純石英材料行業(yè)的市場現(xiàn)狀和發(fā)展前景如何?
花總:2024年全球半導(dǎo)體用高純石英材料市場規(guī)模達58億美元,年復(fù)合增長率(CAGR)約12.3%,預(yù)計2030年將突破110億美元。EUV光刻機需求激增(每臺需高純石英透鏡3-5噸);全球晶圓廠擴產(chǎn)(2025年新增12座12英寸廠,中國占8座),石英部件(反應(yīng)腔、晶舟)需求同步上升。海外龍頭企業(yè)主導(dǎo)高端市場,控制6N級合成石英和EUV光刻透鏡技術(shù)。國內(nèi)企業(yè)市占率從2020年的5%提升至2025年的15%,但產(chǎn)品集中于中低端(4N-5N級)。全球90%高純石英砂產(chǎn)自美國、挪威,國內(nèi)提純技術(shù)落后。精密加工設(shè)備存在禁運風(fēng)險,制約國產(chǎn)石英部件良率。
關(guān)于半導(dǎo)體用高純石英材料的發(fā)展前景,在技術(shù)方面:超高純與合成石英普及,推動國產(chǎn)替代。政策方面,國家大基金三期(2024年啟動)定向投資高純材料項目,單筆額度超50億元。工信部《半導(dǎo)體材料高質(zhì)量發(fā)展行動計劃》將石英列為“核心攻關(guān)材料”,目標2030年國產(chǎn)化率超60%。國際競爭加劇,美國《芯片與科學(xué)法案》限制石英技術(shù)對華出口,倒逼國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈自主化。
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