O minério de quartzo de alta pureza desempenha um papel vital na fabricação de semicondutores e há muito tempo é considerado a "matéria-prima vital" da indústria de chips. A produção de silício de alta pureza, um material essencial para semicondutores, depende fundamentalmente do quartzo de alta pureza. Com o avanço da tecnologia de semicondutores da China, os produtos de quartzo emergiram como materiais fundamentais de alta pureza indispensáveis, agora classificados como uma indústria estratégica e pilar para o desenvolvimento nacional.
Como consumíveis essenciais em processos de semicondutores, os produtos de quartzo são utilizados em toda a cadeia de suprimentos de semicondutores. As principais aplicações incluem difusão, oxidação, deposição, fotolitografia, corrosão e limpeza.
Do ponto de vista do produto, componentes semicondutores de quartzo, substratos de quartzo e vidro de quartzo (incluindo cadinhos) representam os principais produtos à base de quartzo na indústria. Globalmente, essas três categorias representam fatias de mercado distribuídas em aproximadamente Proporção 4:3:3.
As propriedades únicas do quartzo
O quartzo possui estabilidade físico-química excepcional, apresentando alta resistência à temperatura, resistência à corrosão, excelente transmissão de luz e propriedades isolantes superiores. Essas características inerentes conferem ao quartzo vantagens incomparáveis na fabricação de semicondutores.
Areia de quartzo de alta pureza, com sua estrutura única de cadeia molecular, configuração de rede cristalina e padrões de transformação de rede distintos, demonstra:
·Excelente estabilidade química
·Coeficiente de expansão de volume extremamente baixo
·Resistência térmica notável
·Alta rigidez dielétrica
Essas propriedades excepcionais permitem que componentes baseados em quartzo mantenham um desempenho confiável e estável durante todos os processos de fabricação de semicondutores.
Aplicação de quartzo na fabricação de semicondutores
De fato, a indústria de semicondutores impõe requisitos extremamente elevados à pureza do quartzo. No processo de produção de semicondutores, seja na produção de silício monocristalino pelo método Czochralski, seja na limpeza de silício monocristalino e circuitos integrados impressos, são necessários areia de quartzo de alta pureza, pó de silício, silício policristalino, cadinhos de quartzo, vidro de quartzo e outros produtos.
Puxando silício monocristalino
O cadinho de quartzo de alta pureza é um componente essencial para a extração de silício monocristalino. Seu desempenho afeta diretamente a taxa de cristalização e a qualidade do silício monocristalino.
Fabricação de wafers
No processo de fabricação de wafers, difusores de vidro de quartzo, flanges de quartzo, tubos de forno de vidro de quartzo, recipientes de quartzo e outros equipamentos de vidro de quartzo desempenham um papel importante. Eles garantem a estabilidade e a pureza dos wafers durante o processo de fabricação.
Fabricação de chips
No processo de fabricação de chips, produtos de quartzo, como substratos de fotomáscara, utilizados em processos como litografia, corrosão e deposição de filmes finos, são cruciais para o desempenho e o rendimento dos chips. Além disso, à medida que o tamanho dos wafers aumenta, os tipos e as quantidades de produtos de vidro de quartzo usados nas linhas de produção de semicondutores também aumentam, e os produtos de quartzo tornaram-se consumíveis rígidos nas linhas de produção de semicondutores.
Qual é a situação atual do mercado?
É evidente que o quartzo desempenha um papel importante na fabricação de semicondutores, mas o mercado nacional de produtos de quartzo ainda enfrenta muitos desafios, como o monopólio do fornecimento de matéria-prima e a dificuldade de certificação dos fabricantes de equipamentos. O mercado nacional de areia de quartzo de alta pureza é altamente monopolizado, as fontes minerais de alta qualidade são escassas e o processo de purificação é difícil. Isso restringe o desenvolvimento da indústria nacional de produtos de quartzo. Os produtos de quartzo são uma indústria altamente orientada para o cliente e precisam ser certificados pelos fabricantes de equipamentos para entrar na cadeia de suprimentos. Isso impõe demandas extremamente altas aos níveis de processo e gestão dos fabricantes de produtos de quartzo. Atualmente, a proporção de produtos de ponta dos fabricantes nacionais de produtos de quartzo no setor de fabricação de semicondutores é relativamente baixa, principalmente na área fotovoltaica, resultando em uma margem de lucro geral inferior à dos mercados internacionais. No entanto, com a expansão da escala das fábricas globais de wafers, provocada pelo ciclo de expansão dos semicondutores, espera-se que o mercado correspondente de quartzo também mantenha a mesma proporção de crescimento, o que também oferece oportunidades de desenvolvimento para os fabricantes nacionais de produtos de quartzo. Algumas empresas líderes, como a Quartz Shares e a CapitaLand Quartz, intensificaram a certificação de produtos de quartzo semicondutores de nível eletrônico e fizeram progressos significativos.