石英陶瓷屬于無機非金屬材料,是一種新型耐高溫材料,擁有導熱系數低、熱膨脹系數小、熱穩定性好特點,并且具有強度大、硬度大、耐磨、耐腐蝕、絕緣、抗熱震等優點。應用在半導體領域的石英陶瓷純度大于等于99.9%,可用來制備石英陶瓷坩堝、石英陶瓷器件等,即半導體用石英陶瓷。
半導體用石英陶瓷坩堝主要用于晶體硅熔煉、硅片生產方面。按照形狀來看,半導體用石英陶瓷坩堝包括方形、圓形兩大類。方形石英陶瓷坩堝主要用于多晶硅制備領域;圓形石英陶瓷坩堝主要用于單晶硅制備方面。隨著光伏發電產業規模不斷擴大、技術不斷進步,太陽能電池用晶體硅需求量持續增加,使得市場對大尺寸、薄壁半導體用石英陶瓷坩堝需求不斷增長。
半導體用石英陶瓷器件主要是溫度控制元器件,例如
熱電偶、
熱電阻、溫度傳感器等。熱電偶為常見儀器用測溫元件,可直接測量溫度獲取信息;熱電阻為中低溫溫度檢測元件,測量精度高;溫度傳感器以熱電偶、熱電阻為傳感元件,可探測溫度并轉換為可用輸出信號。此外,半導體用石英陶瓷還可用作半導體元器件的支撐材料、高溫高頻電子元器件的封裝/絕緣材料等。
根據新思界產業研究中心發布的《2024-2028年半導體用石英陶瓷行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,半導體用石英陶瓷制備是以熔融石英、石英玻璃為材料,粉碎后澆注成型,再經高溫燒結工藝制得,后續可根據需求進行磨削、拋光處理,其中,成型工藝可以采用振動壓力注漿成型、凝膠注模成型等方法。半導體用石英陶瓷對純度、內在質量、表面缺陷、尺寸精度等要求嚴格。
2023年12月,國家發改委修訂發布新版《產業結構調整指導目錄(2024年本)》,于2024年2月1日正式實施,鼓勵類項目中包括高純石英原料(純度大于等于99.999%)、半導體用高端石英坩堝、半導體用石英陶瓷器件(純度大于等于99.9%)、化學氣相合成石英玻璃等制造技術開發與生產。這將推動我國半導體用石英陶瓷行業進一步發展壯大。
新思界行業分析人士表示,蘇州創新陶瓷有限公司是我國半導體用石英陶瓷生產企業之一,經營范圍包括開發、生產、銷售熔石英陶瓷、太陽能坩堝,可供應太陽能光伏產業用多晶硅鑄錠方形石英陶瓷坩堝產品。