中国粉体网讯石英玻璃材料及制品作为重要耗材应用于芯片制造多个环节。近年来，半导体产业的高速发展和国家政策的大力支持，为石英材料和制品提供了广阔的市场空间、�/p>

来源：沈阳汉秐�/span>

半导体行业用石英制品

石英制品在下游应用广泛，产品贯穿集成电路产业的各个环节，以石英砂到芯片的生产过程为例，生产过程将使用到石英坩埚、石英钟罩、石英扩散管、石英舟、石英玻璃基片等不同类型的产品、�/p>

半导体石英制品及应用

半导体用石英部件一般可以分为高温区器件和低温区器件，它们分别应用于扩散、氧化等高温工艺和刻蚀、封装、光刻、清洗等低温工艺。其中，高温工艺用石英部件由于需要在千度以上连续工作数小时，所以需要其具有耐高温、热稳定性好、不易变形等性能。而羟基的存在会改变石英制品的主要成分二氧化硅的键合结构，从而降低材料的热稳定性，造成石英制品的耐高温性能大幅降低。所以，高温工艺用石英部件需要经过脱羟处理。此外，高温工艺用石英部件还需具备耐腐蚀、透光性好、杂质含量低等性能。而低温工艺用石英部件由于无须经历高温过程，因此对石英材料的羟基含量无要求、�/p>

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石英法兰：石英法兰应用在单晶硅片扩散、氧化、CVD环节，与石英玻璃扩散管配套使用，主要起连接作用、�/p>

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石英坩埚：石英坩埚主要用于生长单晶硅，是半导体工业中不可或缺的容器。其中，石英坩埚的杂质会影响坩埚的力学性能、电阻率分布、单晶的纯度，当铝含量过高时，单晶纯度将会降低；当钠、钾等含量过高时，石英坩埚的熔点降低，高温性能变差，杂质过高还会使得石英坩埚在高温下生成方石英，膨胀系数与体积的改变使得坩埚机械性能急剧下降，影响生产进行、�/p>

光掩膜基板：光掩膜技术作为半导体技术中的重要组成部分，其制作材料包含玻璃基板、镀铬膜层、光刻胶、光学膜等，玻璃基板为主要的原材料。其中，石英玻璃基板的主体为石英玻璃，其光学透过率高，热膨胀率低，光谱特性优良，具有较高的硬度和较长的使用寿命，适用于高精度光掩膜基板的制造。光掩膜基板下游领域包括IC制造、IC封装、平面显示和印制线路板等行业、�/p>

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石英钟罩：石英钟罩主要用作多晶硅的还原炉罩、�/p>

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石英舟及支架：石英玻璃舟及支架是单晶硅片扩散、氧化、CVD沉积、退火处理等工序中不可缺少的石英玻璃承载器具、�/p>

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石英环：石英环主要应用于半导体硅片刻蚀工艺，可以实现对腔体的密闭保护，防止污染、�/p>

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石英玻璃扩散管：在半导体用石英制品种类中，石英扩散管是非常重要的石英玻璃制品，用于将半导体杂质原子扩散，其纯度、抗高温的变形性、几何尺寸都会直接影响下游用户产品的质量、成本和生产效率、�/p>

半导体石英制品的加工工艺

高纯石英玻璃是半导体芯片制程关键工序的支撑材料，根据制备方法不同，可将其分为天然石英玻璃和合成石英玻璃，天然石英玻璃采用天然结晶石英经高温熔化制成，包括电熔石英玻璃和气熔石英玻璃，是半导体蚀刻、扩散、氧化等工序所需的承载器件与腔体耗材。合成石英玻璃则采用SiCl4、有机硅等含硅化合物为原料通过化学气相沉积法（CVD）制备，CVD法的原理是将含硅化合物在载料气体的带动下送入氢氧焰喷灯，在高温作用下发生化学反应生成SiO2颗粒，随后直接沉积在旋转的底座上形成石英玻璃坨，经过冷却最终得到合成石英玻璃锭，主要应用于TFT-LCD和IC用光掩膜基板以及半导体高端制程中石英玻璃材料配套领域、�/p>

气熔石英玻璃由于使用氢氧焰烧制，杂质含量低，但羟基含量偏高，高温下羟基的存在会使熔融石英耐温性降低，因此主要用于半导体制程的清洗、刻蚀、研磨等低温工序，产品包括石英玻璃花篮、石英玻璃清洗槽、石英环、石英支架等、�/p>

电熔石英玻璃羟基含量低、耐高温性能强，主要用于半导体制程的晶圆热氧化、离子注入、扩散、沉积等高温工序，产品包括石英扩散管、石英舟、多晶硅还原炉罩、单晶硅外延钟罩等、�/p>

合成石英玻璃纯度极高，具有优良的光学性能，可以根据规格大小制成不同大小的平板，经金属涂敷、腐蚀刻录后制成光掩膜基板，光掩膜上承载有完整的集成电路设计图形，通过光刻工艺可将集成电路设计图形转移到晶圆上、�/p>

石英玻璃可以通过后续加工工艺，包括火加工和冷加工，成为各种形状的玻璃仪器和器皿，热加工可制作成石英杯、石英舟、石英坩埚等石英制品、�/p>

冷加工：冷加工是利用数控机械设备或手工对石英材料进行切割、研磨、铣削，形成产品的部件，最后进行组装焊接成为成品，有的刻蚀类产品可以直接依靠机械设备做成成品、�/p>

火加工：石英火加工又分为玻璃车床火加工和手工火加工，玻璃车床火加工是将石英管的原材料装卡在车床上，通过车床转动，以氢氧气为燃料，由石英技师进行操作，对石英管进行二次整型、成型、抛光等操作；手工火加工主要依赖技师们的手工操作，也是以氢氧气为燃料，对产品进行吹制、焊接、抛光，火加工工序是石英加工中关键工序、�/p>

半导体用石英制品市场

半导体是数字经济的基石，对全球信息科技产业的发展至关重要。全球半导体行业总体上保持着高速发展的态势，虽�?023年受到宏观经济环境和市场周期性的影响出现了短期调整，但半导体行业�?024年上半年呈现出较好的复苏势头，多家半导体上市公司业绩预涨，预示着行业周期拐点的到来、�/p>

高纯度石英玻璃材料及制品是半导体芯片制程中的关键耗材，在芯片制造过程的扩散、刻蚀等环节发挥着重要作用。未来，随着半导体集成电路行业市场不断扩张，石英制品需求将不断上升。据测算，每生产1亿美元的电子信息产品，平均就消耗价�?0万美元的高纯石英材料，随着全球人工智能（AI）、高效能运算（HPC）需求的爆发增长，无论是AI芯片在云端与终端的发展、半导体芯片在电动车与自动驾驶的渗透，或节能诉求推动第三类半导体应用趋势，全球半导体产业版图将借此持续加值、扩大、�/p>

据中国粉体网粉体大数据研究推出的《中国半导体用石英材料市场研究分析报告（2024~2027）》介绍，�?017年到2021年全球半导体石英制品的市场规模保持在140亿元-200亿元之间。根据凯德石英公司公告测算以及WSTS预测�?022-2024年全球半导体石英制品规模分别�?47�?24�?53亿元。预�?027年全球半导体石英制品市场将达�?95亿元、�/p>

参考来源：

左政.石英部件在半导体领域应用及市场概觇�/span>

王玉�?信息产业对高纯石英材料的技术需汁�/span>

周全.石英砂提纯及石英玻璃加工工艺的研穵�/span>

陈娅丽等.光掩膜石英玻璃基板的制造工艺概�?/span>

马千�?高纯石英玻璃制备过程的研究和工艺优化

粉体大数据研�?《中国半导体用石英材料市场研究分析报告（2024~2027）《�/span>

凯德石英招股说明书、石英股份半年报、国元证券、国海证刷�/span>

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