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石英玻璃:半導體晶片關鍵材料,國内兩大龍頭強者恒強

作者:樂晴行業觀察

石英玻璃被譽為“玻璃王”,具備優秀的性能,在半導體、高端光學和航空航天等多個領域廣泛應用。

在半導體領域,石英玻璃的應用占比最大。石英玻璃是半導體晶片制造的關鍵上遊材料,主要應用于半導體刻蝕、擴散、氧化等多項工藝流程中。

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石英玻璃:半導體晶片關鍵材料,國内兩大龍頭強者恒強

石英玻璃行業概覽

半導體制造過程中,石英玻璃材料和制品是關鍵的輔助材料,主要在擴散、氧化、沉積、蝕刻等環節發揮着重要作用。

根據石英玻璃協會的資料統計,半導體行業對石英玻璃的消耗量占到了總量的65%。

同時,石英玻璃合成的石英錠也是半導體光掩膜版的重要原材料,具有非常高的技術門檻。

近年來,随着半導體晶片的光刻電路線寬逐漸縮小至22nm以下,以及尖端國防技術迅猛發展,對高端光學石英玻璃材料的需求持續增長。

對合成石英玻璃的光學均勻性有着更高的要求,其均勻性标準已達到n<2x10-6,且必須保證三向無條紋。

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石英玻璃産業鍊梳理

半導體産業鍊主要參與者包括材料生産商、制品加工商、半導體裝置商以及終端晶圓廠商。材料生産商向制品加工商提供原材料,制品加工商進而将這些材料加工成裝置所需産品,然後銷售給半導體裝置商。

石英産業鍊上遊包括石英礦/石英砂開采與加工,中遊的石英材料及其制品的生産,以及下遊的各大應用領域,包括石英纖維預制件和各種複合材料。

石英玻璃産業鍊圖示:

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石英破璃産業鍊上遊

上遊環節主要包括石英礦的開采與提純過程。

從石英礦的開采開始,通過精細篩選和提純,最終得到普通石英砂和高純度的石英砂。

大陸用于玻璃制造的脈石英資源主要分布在江西、甘肅、新疆、安徽、黑龍江、河南、内蒙古、四川、湖北等地,但是能夠從這些礦藏中提純出高端高純石英産品的比例非常低。

過去,大陸有幾個代表性的高品位脈石英礦,經過多年的開采利用這些地區的資源已經基本耗盡。

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上遊原材料會經過粉碎、水洗、烘幹、水解、合成等一系列工序,最終形成石英玻璃。

石英砂是制造石英玻璃材料和制品的基礎原材料,其價格對生産成本有着直接影響。

根據品質差異和下遊市場需求的不同,石英砂主要分為普通石英砂和電子資訊領域專用的高純石英砂兩大類。

普通石英砂的技術壁壘相對較低,制成品主要應用于冶金、化工和玻璃制造等領域。

高純石英的原料目前較為稀缺,其生産工藝難度較大,技術壁壘也較高。

高純石英主要應用于半導體、光伏以及航空航天等高科技領域。

高端的高純石英供給目前主要掌握在國外的少數幾家大型企業手中。

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石英玻璃産業鍊中遊

石英玻璃産業鍊中遊環節主要包括石英玻璃材料及制品的生産。

制備方法主要包括氣熔法、電熔法或通過四氯化矽的直接合成。

從産品形态上看,石英玻璃材料可以呈現為錠材、管材、棒材、石英纖維等多種形式。

經過進一步的深加工,可以制作出各種石英制品,形成石英纖維、石英管、石英棒、石英錠等各種石英制品。

石英玻璃市場競争格局和龍頭梳理

在石英制品産業中,特别是為高端半導體産業配套的石英制品,産業門檻相對較高。

目前行業内具備生産高純度、大尺寸石英制品能力的企業為數不多。

國外廠商在石英玻璃場中占據主導地位,賀利氏、邁圖、東曹和尤尼明等國外石英玻璃巨頭在行業中占據主導地位。

國内兩強廠商為菲利華和石英股份。

石英玻璃全球競争格局:

石英玻璃:半導體晶片關鍵材料,國内兩大龍頭強者恒強

資料來源:

菲利華原隸屬于國家建材部,已在石英玻璃領域深耕50餘年。是全球第五家、國内唯一一家獲得國際主要半導體裝置制造商認證的石英玻璃材料企業,公司技術和客戶認證優勢顯著,同時成本和品質領先。在半導體和軍工領域,菲利華擁有核心競争優勢,這兩大領域也被視為公司未來發展的重要看點。#石英玻璃##光伏##半導體##光伏##航空##軍工#

石英股份是業界少數具備生産高純石英砂和半導體、光伏、光電用石英玻璃材料及其精密加工制品的全産業鍊企業。公司始建于1993年,前身是集體所有制企業平明石英,後更名為太平洋制品,1999年集體企業改制為太平洋有限,2010年完成股份制改造并啟動IPO運作,2014年在上交所主機闆上市。石英股份目前全資子公司有5家,包括太平洋半導體、潤輝光電、金浩石英、太平洋金沙、上海泛石。随着半導體認證的順利推進,公司電子級石英制品業務有望成為新的增長點。

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