中國粉體網(wǎng)訊 石英制品被廣泛應用于國民經(jīng)濟的電子信息、新能源、材料制造等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領域，在國家高新技術領域和國防建設中發(fā)揮著不可替代的作用、是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重要的關鍵材料之一。
石英制品在半導體中的應用
在半導體集成電路與芯片制造中，石英坩堝、石英管、石英舟、石英支架等各種配件是難以替代的關鍵材料和制品，涉及半導體晶圓制造的大部分流程。石英制品在使用過程中直接與硅片或晶圓接觸，其性能好壞對下游產(chǎn)品的良品率高低將造成直接影響。
半導體石英制品及應用
石英法蘭：石英法蘭應用在單晶硅片擴散、氧化、CVD環(huán)節(jié)，與石英玻璃擴散管配套使用，主要起連接作用。
石英坩堝：石英坩堝主要用于生長單晶硅，是半導體工業(yè)中不可或缺的容器。其中，石英坩堝的雜質(zhì)會影響坩堝的力學性能、電阻率分布、單晶的純度，當鋁含量過高時，單晶純度將會降低；當鈉、鉀等含量過高時，石英坩堝的熔點降低，高溫性能變差，雜質(zhì)過高還會使得石英坩堝在高溫下生成方石英，膨脹系數(shù)與體積的改變使得坩堝機械性能急劇下降，影響生產(chǎn)進行。
光掩膜基板：光掩膜技術作為半導體技術中的重要組成部分，其制作材料包含玻璃基板、鍍鉻膜層、光刻膠、光學膜等，玻璃基板為主要的原材料。其中，石英玻璃基板的主體為石英玻璃，其光學透過率高，熱膨脹率低，光譜特性優(yōu)良，具有較高的硬度和較長的使用壽命，適用于高精度光掩膜基板的制造。光掩膜基板下游領域包括IC制造、IC封裝、平面顯示和印制線路板等行業(yè)。
石英鐘罩：石英鐘罩主要用作多晶硅的還原爐罩。
石英舟及支架：石英玻璃舟及支架是單晶硅片擴散、氧化、CVD沉積、退火處理等工序中不可缺少的石英玻璃承載器具。
石英環(huán)：石英環(huán)主要應用于半導體硅片刻蝕工藝，可以實現(xiàn)對腔體的密閉保護，防止污染。
石英玻璃擴散管：在半導體用石英制品種類中，石英擴散管是非常重要的石英玻璃制品，用于將半導體雜質(zhì)原子擴散，其純度、抗高溫的變形性、幾何尺寸都會直接影響下游用戶產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和生產(chǎn)效率。
在半導體工藝制程中，按照工作環(huán)境溫度的不同，可以將石英制品按照高溫工藝和低溫工藝分為兩大類，高溫工藝包括擴散、氧化等，低溫工藝包括刻蝕、封裝、光刻、清洗等。高溫工藝中，石英制品需要在千度以上連續(xù)工作數(shù)個小時，所以需要石英制品耐高溫，同時熱穩(wěn)定性好，不易變形；石英制品主要成分是二氧化硅，由于羥基改變了二氧化硅的鍵合結(jié)構(gòu)，降低了材料的熱穩(wěn)定性，造成石英制品的耐溫性能大幅降低，所以高溫工藝用石英制品需經(jīng)過脫羥處理。此外，高溫工藝對石英制品性能要求還包括耐腐蝕、透光性好、雜質(zhì)含量低等。低溫工藝的工作溫度相對較低，對石英制品不存在耐高溫要求，對石英材料的羥基含量無要求。低溫工藝中，石英制品的性能要求主要是耐腐蝕、透光性好、雜質(zhì)含量低。
綜上，高純度石英玻璃材料及制品是半導體芯片制程中的關鍵耗材，在芯片制造過程的擴散、刻蝕等環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用。隨著半導體領域?qū)Σ牧闲阅芤蟮奶嵘靶酒叽绲淖兓⒅破沸袠I(yè)迎來了較好的發(fā)展機遇，市場需求也將逐漸從中低端向高端延伸，景氣度有望持續(xù)提升。
2025年3月27日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“2025第三屆集成電路及光伏用高純石英材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會”將在江蘇東海召開，來自中建材衢州金格蘭石英有限公司的副總經(jīng)理花寧，將做題為《半導體制程中高純石英材料制品需求》的報告。
參考來源：
左政.石英部件在半導體領域應用及市場概覽
花寧等.石英玻璃晶圓的加工工藝
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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