为什么说石英玻璃是半导体材料国产化替代主战场?

石英玻璃被誉为玻璃材料中的“皇冠”,是一种以SiO2为单组分的玻璃,具有超强的机械力学性能、热性能、光学性能和电学性能。在半导体、光学器件、光通讯、太阳能等行业中,发挥着不可替代的作用。

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石英玻璃产业链中处于上游的是石英砂和硅化物(SiCl4等),石英砂作为石英玻璃材料及制品行业的重要原材料,其价格直接影响到生产成本。根据品质和下游市场的不同,原材料被大致分为普通石英砂及电子信息领域用高纯石英砂。


原材料经粉碎、水洗、烘干、水解、合成等工序形成石英玻璃,其中品质较低的不透明石英玻璃多用于制备石英坩埚,透明石英玻璃及品质更高的合成石英玻璃,经过深加工形成石英纤维、石英管、石英棒、石英锭等石英制品。


石英玻璃下游主要集中在半导体、光伏、光纤、电光源、航空航天等领域。石英玻璃一般会先加工成锭、筒、棒、管等形式后再进一步加工,比如石英锭、筒是半导体制程扩散、氧化、沉积、蚀刻工艺中所用石英法兰、扩散管、钟罩的材料;合成石英锭也可做光掩膜基板的主要基材;光纤预制棒中95%以上为高纯度石英玻璃,且在生产过程中也需要消耗大量的石英玻璃材料。


石英玻璃市场是典型的垄断市场,目前全球高端石英玻璃市场主要由贺利氏、迈图、东曹、尤尼明、昆希等海外龙头企业掌握。这些海外龙头企业历史悠久,具备独特的技术优势,各自有其擅长的领域和市场,产品附加值高、竞争力强,且在长期市场耕耘过程中,积累了较强的上下游产业渠道优势和产业规模优势。

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半导体石英行业产业链上下游重要公司


近年来,随着电子信息、航空航天等高科技行业对石英材料需求的增长,国内石英制品行业在工艺水平、设备制造方面均取得了大幅提升,国内石英制品行业正从能源密集型行业向技术密集型、资金密集型方向转变,涌现出菲利华、石英股份、中建材衢州金格兰石英、亿仕达、凯德石英等一批优秀石英企业。


在半导体工业中,高纯、无污染、耐高温的石英玻璃材料及制品是必不可少的辅材。目前半导体用石英主要分为半导体器件、半导体石英基板和半导体石英材料,市场规模占比分别为41%、31%和28%。2018年全球半导体用石英市场需求为206亿元。


未来我国半导体产业需求的高速增长,尤其是电子消费品、汽车电子、照明电子等领域未来数年对半导体器件需求快速增长,与半导体工业密切相关的石英行业也得到快速发展。在市场规模快速增长的同时,国家也高度重视我国半导体自主率不足的问题。《国家集成电路产业发展推进纲要》提出大力发展我国半导体产业,并提高关键设备和材料的国产化率。


因此,开发高性能的石英玻璃材料及制品并扩大生产能力,提升装备水平和产品档次,对推进我国石英玻璃材料产业的发展,促进我国半导体产业良性发展,具有重要意义。


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