1、石英材料特性
石英擁有良好的透光性能、耐熱性能、電學性能及化學穩定性，高純石英材料就是一種重要的應用材料。通過對純度高于 99.98%的石英礦石進行提純和加工，就得到包括石英砂、石英管、石英棒、石英片、石英砣、石英舟、石英坩堝等石英材料及石英制品。石英材料由于擁有良好的透光性能、耐熱性能、電學性能及化學穩定性，被作為重要的基礎材料廣泛應用于半導體、光伏、光通信、光源等行業。不同應用市場采用石英材料的品質標準不同，高端應用領域對石英材料品質要求嚴格。半導體用石英材料品質要求最高，純度要求達 5N 以上（>99.999%），其次是光伏和光通信領域，品質要求達 4N7 以上（>99.997%），光源領域品質要求相對較低（>99.99%）。
2、石英材料產業鏈
石英材料產業鏈覆蓋從石英礦石、石英砂、石英材料、石英制品到終端應用多個環節，上游石英礦石的資源壁壘、中游高純石英材料的提純及加工技術壁壘以及下游終端客戶的認證壁壘等構筑了石英材料產業極高的進入門檻。
石英材料的生產工藝主要有氣熔工藝、電熔工藝以及合成工藝，不同的生產工藝所得到的石英材料的特性也有所差異。
3、石英材料制品應用
石英材料制品下游應用中，半導體、光纖等高端領域占比較高，且發展迅速，國內通過高端應用領域客戶認證的企業仍在少數。石英材料制品下游應用主要集中在半導體、光纖、光學、光伏和電光源等細分領域，半導體、光纖、光學、光伏和光源行業的占比分別為 65%、14%、10%、7%和 4%，其中，光纖、光伏和半導體領域目前增長較快，將成為石英材料制品行業發展的主要驅動力。
2021 年石英材料制品市場規模超 300 億元。根據凱德石英招股書數據，考慮石英玻璃制品在半導體生產線中屬于硬性消耗品，且隨著晶圓尺寸的增加，在半導體生產線中使用的石英玻璃制品的種類和數量也都更多，估算半導體用石英制品規模與半導體銷售規模的比例約為 6.6:1000。按照石英材料制品半導體領域占比 65%測算，2021 年全球半導體市場銷售額為 5558.93 億美元，按美元對人民幣匯率 6.38 折算，2021 年全球半導體用石英材料制品市場規模約 234 億元，全球石英材料制品市場規模約 360 億元，預計 2022 年全球石英材料制品市場規模將增長到 412 億元。
半導體是石英材料的最大應用領域，石英制品貫穿硅片制造和晶圓加工環節，半導體行業高景氣有助于拉動石英材料制品需求。半導體制造過程可分成三個環節：硅片制造、晶圓加工和芯片封測，而石英制品貫穿硅片制造和晶圓加工環節。硅片制造環節中，拉晶過程需要石英坩堝，研磨、拋光、清洗過程需要石英清洗槽、石英舟；晶圓制造環節中，低溫應用場景代表是刻蝕過程需要用到石英環，高溫應用場景包括沉積過程需要石英法蘭，離子注入和氧化擴散等過程需要石英擴散管等，其他應用場景還包括光刻過程需要光掩模板和石英鐘罩。
石英材料制品作為半導體制造過程中的耗材，深度受益于半導體行業快速發展，預計 2022 年全球半導體石英制品市場規模將達 267 億元。
高純石英砂在光伏領域的主要應用是制作石英坩堝，石英坩堝是太陽能拉制單晶硅棒的輔助性耗材。
伴隨光伏新增裝機量持續提升疊加 N 型電池技術路線不斷滲透，光伏石英坩堝用高純石英砂需求量預計持續增長。根據 CPIA 新增光伏裝機量預測數據，假設光伏硅片產量和裝機量容配比為 1.37：1；考慮到單晶爐不斷迭代升級，假設 2021-2025 年每 GW 硅片產能單晶爐需求量為 100 臺、95 臺、90 臺、85 臺、80 臺；假設每年單晶爐工作時間為 360 天；而 P 型硅片坩堝壽命一般約 15 天，N 型硅片坩堝壽命較短，約 12 天；參考 CPIA 預測數據假設 2021-2025 年 N 型硅片滲透率為 4%、9%、15% 、20%、25%；考慮坩堝沿著大尺寸化趨勢發展，假設2021-2025 年單只坩堝重量分別為 80kg、85kg、90kg、95kg、100kg。綜合以上假設，在光伏新增裝機樂觀預測下，2021-2025 年全球光伏石英坩堝高純石英砂需求量為 4.52 萬噸、6.52 萬噸、7.60 萬噸、8.36 萬噸、9.22 萬噸。
4、石英材料制品廠家
石英材料制品高端市場目前主要被海外廠商掌握。目前全球石英材料制品市場呈現寡頭格局，主要廠商包括德國賀利氏（Heraeus）、德國昆希（Qsil）、日本東曹（Tosoh）、美國邁圖（Momentive），他們所生產的石英制品多數供應高端照明領域、光纖、半導體等行業，產品附加值較高。國內大部分石英制品廠商主要供應中低端光源領域，其中石英股份、菲利華等在半導體、光纖、光伏等高端領域實現突破，領先國內。
尤尼明壟斷高純石英砂市場，石英股份是全球第三家可穩定量產高純石英砂的公司。全球可穩定量產供應高純石英砂的公司主要有美國尤尼明、挪威 TQC、石英公司等。石英股份于 2009 年量產高純石英砂，打破國外對高純石英砂壟斷，成為全球第三家量產的高純石英砂公司。
以上就是諾一精密陶瓷關于“石英：半導體領域的核心材料”的分享，部分內容來自網絡，旨在分享，僅供參考。
【工業陶瓷件加工定制廠家】認準諾一精密陶瓷，可提供氧化鋁陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、氮化硅陶瓷、陶瓷計量泵、陶瓷柱塞泵、陶瓷吸盤、陶瓷結構件、工業陶瓷件、半導體陶瓷備件、半導體陶瓷材料等精密陶瓷研發生產加工定制，可按需加工各類精密陶瓷板，棒，閥，管，環，塊，片，針，軸，螺桿，噴嘴，托盤，吸盤，柱塞，微孔陶瓷等不同形狀、工藝的精密陶瓷制品，歡迎您的咨詢。
