在半导体芯片制造的精密流程中，有一种关键部件常被大众忽视，却直接影响芯片的良品率与性能，它就是以石英玻璃为原料制成的石英部件。作为集成电路、光伏等高端制造的 “幕后功臣”，石英部件凭借透光性高、耐高温、化学稳定性强等优势，占据石英市场70%的份额，成为半导体产业链不可或缺的一环。我们来拆解一下这个低调却重要的赛道，看看全球格局与未来趋势究竟如何。

半导体石英部件从高温到低温，覆盖全流程

半导体石英部件是根据半导体制造工艺需求，分化出适配不同场景的 “家族成员”。半导体用石英器件一般可分为高温区器件和低温区器件，它们分别应用于扩散、氧化等高温工艺和刻蚀、封装、光刻、清洗等低温工艺。

高温工艺用石英器件由于需要在千度以上连续工作数小时，所以需要其具有耐高温、热稳定性好、不易变形等性能。高温区器件主要用于扩散、氧化等需千度以上高温的工艺，对热稳定性、耐腐蚀性要求极高。由于羟基会破坏石英的键合结构，降低耐高温性能，这类器件必须经过脱羟处理。高温区器件的代表产品主要有石英坩埚、石英扩散管、石英炉管等。

低温区器件由于无须经历高温过程，因此对石英材料的羟基含量无要求，但仍需保证纯度与稳定性。低温器件主要应用于刻蚀、光刻、清洗、封装等低温工艺。其代表产品主要有石英环、石英舟、石英玻璃基片等。

石英部件还在光伏制造中发挥着重要作用，也是重要的耗材。石英坩埚、石英舟等用于硅棒、电池片生产，但光伏用部件纯度要求较低，多为中低端产品，与半导体用高端部件形成明显区分。

全球市场规模2030年将达到402亿元，91%份额被4家垄断

相关数据显示，2023年全球半导体行业用石英制品市场规模约为174亿元，预计2030年将达到402亿元，年复合增长率12.6%，其中中国市场增长尤为迅猛。而在这些份额当中，半导体（含光伏）领域的占比最大，贡献了72% 的市场份额，由此可见其地位的显著性。

从全球视角看，目前全球高端石英制品市场，尤其是以半导体、光通讯为主的电子级石英制品市场， 主要还是由海外龙头企业掌握。根据公开资料估算，日本大和热磁电子、日本泰谷诺、德国贺利氏、日本东曹占有全球石英制品市场约91%的市场份额。

而反观国内企业，由于石英厂商起步较晚，具有一定规模、从事石英新材料研发、生产的企业约200家，其中从事石英制品的企业超50家。目前多聚焦于6 英寸及以下的中低端石英部件，或光伏用石英制品，在 8 英寸、12 英寸高端市场仍处于追赶阶段。目前，国内石英制品同行业企业主要有菲利华石创、东科石英、凯德石英及强华股份等。国内石英厂商的主要挑战在于两点：一是高端石英砂依赖进口；二是进入主流半导体供应链需通过东京电子（TEL）等设备厂商认证，流程长、难度大。

未来趋势：高端化、合成化、定制化是破局关键

半导体产业的快速发展，对石英部件的需求在不断增长，这也为石英部件赛道带来新的机遇。未来，石英部件的发展将会围绕产品高端化、工艺合成化、生产定制化这三个方面进行。

在产品迈向高端化方面，12英寸生产线成竞争关键所在。晶圆尺寸的增大意味着单个晶圆能生产的芯片数量增多，进而降低成本，所以全球晶圆制造厂正加快推进12英寸生产线的建设。这一趋势对石英部件提出了更高要求，需要其具备更高的纯度（即金属杂质含量需更低）和更高的精度（即尺寸公差需更小），因此，8英寸和12英寸的高端石英产品将成为企业竞争的重点。当前，日本和德国的行业巨头已占据高端市场的主导地位，国内企业若要打破这一局面，必须在高纯石英玻璃的制备技术上取得突破。

工艺合成化转型方面，由于传统石英玻璃主要依赖天然高纯石英砂作为原料，需要考虑减少对高纯石英砂的依赖。比如合成石英玻璃就无需高纯石英砂，且能实现更高的纯度和更低的羟基含量，更适用于制造大尺寸高端石英部件。

在生产定制化方面，满足设备差异，紧密绑定下游客户。由于不同厂商、不同型号的半导体设备对石英部件的参数有不同要求，定制化生产已成为行业常态。企业需深入理解设备制造商和晶圆厂的具体需求，提供个性化的解决方案，才能与核心客户建立紧密合作关系，形成长期竞争壁垒。

石英部件是半导体产业制造环节中的核心零部件，石英材料是战略性新兴产业发展中难以替代的重要基础材料，均在半导体产业链稳定中发挥重要作用，也是关键环节。当前，石英部件的发展存在一定的行业壁垒，而国内企业在中低端市场已具备一定竞争力，但在高端领域仍需突破技术、认证、原料三大难关。

半导体产业的加速发展和需求的增加，正是5G、大数据、AI等下游应用不断扩张的结果，以及国内对 “卡脖子” 环节的重视程度提升，石英部件的国产替代有望加速。作为高端制造的重要辅材，石英材料及产品市场也将快速增长，新技术、新业态将为企业发展提供潜在的市场空间。

来源：石英石网