高纯石英矿在半导体的制造流程中，扮演着重要的角色，一直被称为半导体产业的 “芯片粮仓”。制造半导体的关键材料高纯度硅的制备离不开高纯石英。随着我国半导体技术的发展，石英制品作为半导体关键材料，已经成为国家战略性产业和支柱性产业发展中不可替代的高纯基础材料。

石英制品属于半导体工艺中的关键耗材，其应用贯穿半导体产业链的各个环节。总体来看，石英制品可用于扩散、氧化、沉积、光刻、蚀刻、清洗环节等关键过程。从产品结构来看，半导体石英器件、半导体石英基板、半导体石英玻璃（含坩埚）是石英制品在半导体领域的主要产品，三类产品的全球市场规模大致按4/3/3的占比分布。



石英的独特性能

石英具有稳定的物理化学性能，且它耐高温、耐腐蚀、透光性好、绝缘性能优异。正式因为这些特性，才使石英在半导体制造中具有得天独厚的优势。而高纯石英砂具有独特的分子链结构、晶格形状和晶格变化规律，更是展现出极好的化学稳定性、极低的体膨胀系数、极高的耐温性以及高绝缘耐压能力。石英制品依靠这些性能，在半导体制造过程中保持了可靠性和稳定性。

石英在半导体制造中的应用

其实，半导体行业对石英的纯度要求是极高的，在半导体生产过程中，无论是提拉法生产单晶硅，还是清洗单晶硅和印制集成电路，都需要用到高纯石英砂、硅微粉、多晶硅、石英坩埚和石英玻璃等制品。

单晶硅的拉制

高纯度的石英坩埚是拉制单晶硅的关键部件。其性能直接影响单晶硅的成晶率和质量。



晶圆制造

在晶圆制造环节，石英玻璃扩散管、石英法兰、石英玻璃炉管以及石英舟等石英玻璃器具发挥着重要作用。它们确保了晶圆在制造过程中的稳定性和纯净度。

芯片制造

在芯片制造环节，光刻、刻蚀和薄膜沉积等工艺中使用的光掩膜基板等石英制品，对芯片的性能和良率至关重要。

此外，随着晶圆尺寸的增加，半导体生产线中使用的石英玻璃制品的种类和数量也相应增加，石英制品也已经成为半导体生产线中的硬性消耗品。



市场现状如何？

石英在半导体制造中扮演了重要的角色一不言而喻，但国内石英制品市场仍面临诸多挑战，如原材料供应垄断、设备厂商认证难等。

国内高纯石英砂市场呈现高度垄断态势，高品质矿源稀缺，提纯工艺难度大。这限制了国内石英制品产业的发展。

石英制品是高度客户导向性产业，打入设备厂商供应链需获得其认证。这对石英制品厂商的工艺水平和管理水平提出了极高要求。目前，国内石英制品厂商在半导体制造领域的高端产品比重较低，主要用于光伏领域，导致整体利润率低于海外市场。

然而，随着半导体景气周期带来的全球晶圆厂规模扩张，与之对应的石英市场也预期保持同比例的增长，这也为国内石英制品厂商提供了发展机遇。而一些领先企业如石英股份、凯德石英等，已加大推进电子级半导体石英产品的认证工作，并取得显著进展。