El mineral de cuarzo de alta pureza desempeña un papel vital en la fabricación de semiconductores y se ha considerado durante mucho tiempo la materia prima esencial de la industria de los chips. La producción de silicio de alta pureza, un material esencial para los semiconductores, depende fundamentalmente del cuarzo de alta pureza. Con el avance de la tecnología de semiconductores de China, los productos de cuarzo se han convertido en materiales fundamentales de alta pureza, considerados actualmente una industria estratégica y fundamental para el desarrollo nacional.
Como consumibles esenciales en los procesos de semiconductores, los productos de cuarzo se utilizan en toda la cadena de suministro de semiconductores. Sus principales aplicaciones incluyen difusión, oxidación, deposición, fotolitografía, grabado y limpieza.
Desde la perspectiva del producto, los componentes semiconductores de cuarzo, los sustratos de cuarzo y el vidrio de cuarzo (incluidos los crisoles) representan los principales productos a base de cuarzo en la industria. A nivel mundial, estas tres categorías representan cuotas de mercado distribuidas aproximadamente en... Relación 4:3:3.
Las propiedades únicas del cuarzo
El cuarzo posee una estabilidad fisicoquímica excepcional, con resistencia a altas temperaturas y a la corrosión, excelente transmisión de luz y excelentes propiedades de aislamiento. Estas características inherentes le otorgan ventajas inigualables en la fabricación de semiconductores.
La arena de cuarzo de alta pureza, con su estructura de cadena molecular única, configuración de red cristalina y patrones distintivos de transformación de red, demuestra:
·Excelente estabilidad química
·Coeficiente de expansión de volumen extremadamente bajo
·Excelente resistencia térmica
·Alta rigidez dieléctrica
Estas propiedades excepcionales permiten que los componentes a base de cuarzo mantengan un rendimiento confiable y estable durante todos los procesos de fabricación de semiconductores.
Aplicación del cuarzo en la fabricación de semiconductores
De hecho, la industria de semiconductores exige una pureza del cuarzo extremadamente alta. En el proceso de producción de semiconductores, ya sea la producción de silicio monocristalino mediante el método Czochralski o la limpieza de silicio monocristalino y circuitos integrados impresos, se requieren arena de cuarzo de alta pureza, polvo de silicio, silicio policristalino, crisoles de cuarzo, vidrio de cuarzo y otros productos.
Extracción de silicio monocristalino
El crisol de cuarzo de alta pureza es un componente clave para la extracción de silicio monocristalino. Su rendimiento afecta directamente la velocidad de cristalización y la calidad del silicio monocristalino.
Fabricación de obleas
En el proceso de fabricación de obleas, los difusores, bridas, tubos de horno, navetas y otros equipos de vidrio de cuarzo desempeñan un papel fundamental. Garantizan la estabilidad y pureza de las obleas durante el proceso de fabricación.
Fabricación de chips
En el proceso de fabricación de chips, los productos de cuarzo, como los sustratos de fotomáscara utilizados en procesos como la litografía, el grabado y la deposición de películas delgadas, son cruciales para el rendimiento y la productividad de los chips. Además, a medida que aumenta el tamaño de las obleas, también aumentan los tipos y cantidades de productos de vidrio de cuarzo utilizados en las líneas de producción de semiconductores, y los productos de cuarzo se han convertido en consumibles de alta calidad en estas líneas.
¿Cuál es la situación actual del mercado?
Si bien el cuarzo desempeña un papel importante en la fabricación de semiconductores, el mercado nacional de productos de cuarzo aún enfrenta numerosos desafíos, como el monopolio en el suministro de materias primas y la dificultad para certificar a los fabricantes de equipos. El mercado nacional de arena de cuarzo de alta pureza está altamente monopolizado, las fuentes minerales de alta calidad son escasas y el proceso de purificación es complejo. Esto limita el desarrollo de la industria nacional de productos de cuarzo. La industria de productos de cuarzo está altamente orientada al cliente y requiere la certificación de los fabricantes de equipos para ingresar a la cadena de suministro. Esto impone exigencias extremadamente altas a los procesos y la gestión de los fabricantes de productos de cuarzo. Actualmente, la proporción de productos de alta gama de fabricantes nacionales de productos de cuarzo en el sector de la fabricación de semiconductores es relativamente baja, y se utiliza principalmente en el sector fotovoltaico, lo que resulta en un margen de beneficio general inferior al de los mercados internacionales. Sin embargo, con la expansión de la escala de las fábricas globales de obleas impulsada por el auge de los semiconductores, se espera que el mercado del cuarzo mantenga la misma tasa de crecimiento, lo que también brinda oportunidades de desarrollo a los fabricantes nacionales de productos de cuarzo. Algunas empresas líderes como Quartz Shares y CapitaLand Quartz han intensificado la certificación de productos semiconductores de cuarzo de grado electrónico y han logrado avances significativos.