Высокочистая кварцевая руда играет важную роль в производстве полупроводников и долгое время считалась «сырьевой линией жизни» для индустрии чипов. Производство высокочистого кремния, критического материала для полупроводников, в основном зависит от высокочистого кварца. С развитием полупроводниковых технологий в Китае кварцевые изделия стали незаменимыми высокочистыми основополагающими материалами, которые теперь классифицируются как стратегическая и опорная отрасль для национального развития.
Как основные расходные материалы в полупроводниковых процессах, кварцевые продукты используются во всей цепочке поставок полупроводников. Основные области применения включают диффузию, окисление, осаждение, фотолитографию, травление и очистку.
С точки зрения продукта, полупроводниковые кварцевые компоненты, кварцевые подложки и кварцевое стекло (включая тигли) представляют собой основные кварцевые продукты в отрасли. В глобальном масштабе эти три категории составляют доли рынка, распределенные примерно в соотношение 4:3:3.
Уникальные свойства кварца
Кварц обладает исключительной физико-химической стабильностью, высокой термостойкостью, коррозионной стойкостью, отличной светопропускаемостью и превосходными изоляционными свойствами. Эти присущие ему характеристики дают кварцу непревзойденные преимущества в производстве полупроводников.
Высокочистый кварцевый песок с его уникальной структурой молекулярной цепи, конфигурацией кристаллической решетки и характерными моделями трансформации решетки демонстрирует:
· Исключительная химическая стабильность
·Чрезвычайно низкий коэффициент объемного расширения
·Замечательная термическая стойкость
·Высокая диэлектрическая прочность
Эти исключительные свойства позволяют компонентам на основе кварца сохранять надежную и стабильную производительность на протяжении всех процессов производства полупроводников.
Применение кварца в производстве полупроводников
На самом деле, полупроводниковая промышленность предъявляет чрезвычайно высокие требования к чистоте кварца. В процессе производства полупроводников, будь то производство монокристаллического кремния методом Чохральского или очистка монокристаллического кремния и печатных интегральных схем, необходимы кварцевый песок высокой чистоты, кремниевый порошок, поликристаллический кремний, кварцевые тигли, кварцевое стекло и другие продукты.
Вытягивание монокристаллического кремния
Высокочистый кварцевый тигель является ключевым компонентом для вытягивания монокристаллического кремния. Его производительность напрямую влияет на скорость кристаллизации и качество монокристаллического кремния.
Производство пластин
В процессе производства пластин важную роль играют кварцевые стеклянные диффузоры, кварцевые фланцы, кварцевые стеклянные печные трубки, кварцевые лодочки и другое кварцевое стеклянное оборудование. Они обеспечивают стабильность и чистоту пластин в процессе производства.
Производство микросхем
В процессе производства чипов кварцевые изделия, такие как подложки фотошаблонов, используемые в таких процессах, как литография, травление и осаждение тонких пленок, имеют решающее значение для производительности и выхода чипов. Кроме того, по мере увеличения размера пластин, типы и количество изделий из кварцевого стекла, используемых на линиях по производству полупроводников, также соответственно увеличиваются, и кварцевые изделия стали твердыми расходными материалами на линиях по производству полупроводников.
Какова текущая ситуация на рынке?
Само собой разумеется, что кварц играет важную роль в производстве полупроводников, но внутренний рынок кварцевой продукции по-прежнему сталкивается со многими проблемами, такими как монополия на поставку сырья и трудности с сертификацией производителей оборудования. Внутренний рынок кварцевого песка высокой чистоты сильно монополизирован, высококачественные минеральные источники редки, а процесс очистки сложен. Это ограничивает развитие отечественной отрасли кварцевой продукции. Кварцевая продукция является отраслью, ориентированной на клиента, и для ее попадания в цепочку поставок она должна быть сертифицирована производителями оборудования. Это предъявляет чрезвычайно высокие требования к уровню процессов и управления производителями кварцевой продукции. В настоящее время доля высококачественной продукции отечественных производителей кварцевой продукции в области производства полупроводников относительно низка, в основном она используется в фотоэлектрической области, что приводит к общей марже прибыли ниже, чем на зарубежных рынках. Однако с расширением масштабов глобальных фабрик по производству пластин, вызванным циклом полупроводникового бума, соответствующий рынок кварца, как ожидается, также сохранит ту же долю роста, что также предоставляет возможности для развития отечественным производителям кварцевой продукции. Некоторые ведущие компании, такие как Quartz Shares и CapitaLand Quartz, активизировали сертификацию полупроводниковой кварцевой продукции электронного класса и добились значительного прогресса.