石英玻璃的主要成分是二氧化矽。 其微觀結構是由[SiO4]四面體為結構單元簡單所組成的網狀骨架結構。 Si-O鍵非常強,結構非常堅固,因此具有獨特且優異的性能。 ,具有透光率高、耐高溫、膨脹係數低、化學穩定性強、純度高、電絕緣性強等優越性。 廣泛應用於航空航太、光纖、半導體等高階製造領域。
石英玻璃種類依透光性能分為紫外石英玻璃、可見石英玻璃、紅外線石英玻璃(建材業界標準JC/T 185-2013石英玻璃)。 對應的等級為ZS、KS、HS; 依加工方式分為紫外線石英玻璃、可見光石英玻璃、紅外線石英玻璃。 熔融石英玻璃、氣強化石英玻璃、合成石英玻璃、等離子石英玻璃; 依用途及外觀分為透明石英玻璃、不透明石英玻璃、光學石英玻璃、半導體用石英玻璃、電光源用石英玻璃等; 依用途和外觀純度分為三類:高純度、普通和摻雜。
石英砂是石英玻璃材料及製品產業的重要原料,其價格直接影響生產成本。 根據品質和下游市場,電子資訊領域原料大致分為普通石英砂和高純度石英砂。 原料經破碎、水洗、乾燥、水解、合成等工序,形成石英玻璃。 其中,品質較低的不透明石英玻璃多用於製備石英坩堝。 透明石英玻璃和更高品質的合成石英玻璃進一步加工形成石英纖維、石英管、石英棒、石英錠等石英製品,用於航空航天、半導體等下游市場。
石英玻璃在半導體領域的應用
半導體用石英元件一般可分為高溫區元件及低溫區元件,分別用於擴散、氧化等高溫製程及蝕刻、封裝、微影、清洗等低溫製程。
合成石英玻璃具有極高的純度和優異的光學性能。 可依規格製成不同尺寸的平板。 經過金屬鍍膜、蝕刻、燒成後,製成光掩模基板。 光掩模具有完整的積體電路設計。 圖形,積體電路設計圖案可以透過光刻製程轉移到晶圓上。
石英元件是一個技術密集產業。 在半導體應用等高階產品領域,技術累積和專業人才儲備障礙較高。 由於石英組件產業具有小批量、多品種的特點,需要設備廠商客製化生產,下游應用通常需要高端設備企業的認證,這也增加了新企業產品進入市場的難度。 不過,儘管石英元件產業仍有一定的產業壁壘,但隨著半導體產業的加速發展以及5G、大數據等下游應用領域的不斷拓展,作為高端製造的重要輔助材料,石英材料及製品市場也將迅速擴大。 成長、新技術、新業態將為企業發展提供潛在的市場空間。