中国粉体网讯 高纯石英材料制品作为光伏及半导体等领域不可或缺的基础性材料,其重要性不断凸显。2025年3月27日,由中国粉体网主办的2025第三届集成电路及光伏用高纯石英材料产业发展大会在江苏东海隆重召开,会议期间我们与中建材衢州金格兰石英有限公司的副总经理花宁,就半导体用高纯石英材料等问题进行了探讨交流。
中国粉体网:花总,首先请您介绍一下中建材衢州金格兰石英有限公司,其主要产品和性能特点是怎样的?
花总:中建材衢州金格兰石英有限公司(简称“金格兰”)前身是中国建筑材料科学研究总院全资子公司,于2013年在浙江衢州开始一期、二期建设,2022年完成三期建设,2024年开始筹划四期建设。金格兰是“国家高新技术企业”、“国家专精特新小巨人企业”、“浙江省科技型企业”,专业从事石英玻璃材料及制品研发、生产、测试和销售的国家高新技术企业,具有完整的石英玻璃冷、热加工生产线,可规模化生产各类石英玻璃及制品。
公司主营高纯天然石英砂、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、灯)等产品。公司不透明石英玻璃、高纯合成石英砂、合成石英管等系列产品,入选首批次新材料,技术水平达到国际先进水平,广泛用于半导体、光伏、光通讯、光学等。其中高纯合成石英砂根据应用不同,分为杂质含量<1ppm和<3ppm两类产品,均可用于熔制石英玻璃、石英坩埚。
中国粉体网:在半导体制程中,具体会应用到哪些高纯石英材料,其各自的功能和作用是什么?
花总:半导体制程中,会用到大量石英制品,如石英坩埚,用于单晶硅拉制;石英环主要应用于半导体硅片刻蚀等工艺;石英法兰是石英玻璃扩散管的配套材料,起连接作用;高精度石英玻璃基片是光掩模基板的重要基础材料;石英玻璃扩散管可将半导体中扩散或离子注入;石英舟、石英支架等在多个工艺中作为单晶硅片的承载器具。
中国粉体网:在半导体集成电路与芯片制造中,石英玻璃材料对其原料高纯石英砂的要求是怎样的?
花总:纯度要求高,金属杂质(如Li、Na、K等)需小于1ppm,部分先进制程要求<0.1ppm,非金属杂质(如B、P)需低于0.1ppm,防止掺杂干扰半导体电性能。对影响性能的Cu、Fe也有不同要求。在半导体集成电路与芯片制造中不同工序对纯度也有不同要求。
中国粉体网:半导体行业、光伏行业以及光纤行业,对石英材料性能指标要求有何不同?
花总:从纯度、气泡和稳定性来说,半导体行业对石英材料性能指标要求更高,光伏行业和光纤行业相近。光纤行业用石英玻璃主要在高温工艺,所以光纤行业对石英材料的耐温性更受关注,进而对石英玻璃的熔制工艺有潜在要求。
中国粉体网:您认为,与国外龙头企业相比,我国半导体石英制品还存在哪些短板?如何突破?
花总:我国半导体石英制品加工短板在于大型化和高精度,目前我国半导体石英制品集中8寸及8寸以下,在12寸及以上占有率偏低。主要受制于加工装备和技术工艺。推动国产设备的高端化和精密化,或者引入国外高端装备。构建“石英材料-石英制品-半导体设备”产业链,推进与国内半导体设备厂商深入合作,推动半导体石英制品的国产化,进而加快我国半导体石英制品的突破。
中国粉体网:您认为半导体用高纯石英材料行业的市场现状和发展前景如何?
花总:2024年全球半导体用高纯石英材料市场规模达58亿美元,年复合增长率(CAGR)约12.3%,预计2030年将突破110亿美元。EUV光刻机需求激增(每台需高纯石英透镜3-5吨);全球晶圆厂扩产(2025年新增12座12英寸厂,中国占8座),石英部件(反应腔、晶舟)需求同步上升。海外龙头企业主导高端市场,控制6N级合成石英和EUV光刻透镜技术。国内企业市占率从2020年的5%提升至2025年的15%,但产品集中于中低端(4N-5N级)。全球90%高纯石英砂产自美国、挪威,国内提纯技术落后。精密加工设备存在禁运风险,制约国产石英部件良率。
关于半导体用高纯石英材料的发展前景,在技术方面:超高纯与合成石英普及,推动国产替代。政策方面,国家大基金三期(2024年启动)定向投资高纯材料项目,单笔额度超50亿元。工信部《半导体材料高质量发展行动计划》将石英列为“核心攻关材料”,目标2030年国产化率超60%。国际竞争加剧,美国《芯片与科学法案》限制石英技术对华出口,倒逼国内产业链自主化。
(中国粉体网编辑整理/初末)
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