石英坩埚市场发展及新的市场机会与预测

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石英坩埚是用高纯度石英玻璃经电弧熔炼制成的碗状容器或容器。石英坩埚可承受高温;因此,它被用于高温过程中熔化或煅烧金属、玻璃和颜料。石英坩埚提供优良的隔热;因此,它被广泛应用于半导体和太阳能行业。石英坩埚的标准尺寸在10英寸到36英寸之间。

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作为二氧化硅的主要来源,石英被用于各种应用,如制造玻璃、陶瓷和耐火材料。半导体业界对石英的纯度制定了严格的规定。因此,在单晶硅生长过程中需要高纯度的石英器皿,如石英坩埚,用于处理和加工晶片。由于在控制非晶或多晶特性方面面临的困难,VLSI(非常大规模集成)和半导体器件电路需要高纯度的单晶半导体。用高纯单晶硅锭制成的硅晶圆没有晶体缺陷。因此,在先进的高科技半导体应用中对高纯度石英的需求增加,很可能会在未来几年增加对石英坩埚的需求。

现代通信技术,如微处理器和移动电话,都是基于由硅制成的单晶半导体。因此,智能手机、平板电脑和闪存卡需求的增长,加上消费电子产品应用的增加,推动了对单晶硅锭的需求。这反过来又加速了硅片新技术的发展。此外,由于杂质的存在,对替代多晶硅的新硅材料的需求增加,增加了对石英坩埚提供无位错和低杂质单晶硅锭的需求。

石英坩埚不能重复使用,因为有杂质的风险。在硅锭凝固过程中,石英坩埚受到硅液的侵蚀。因此,再次使用它来生长单晶可能会影响铸锭的成品率。石英和硅具有不同的热膨胀系数。因此,重复使用它可能会导致显著的机械应力。这将进一步造成晶体缺陷,并导致坩埚开裂。因此,石英坩埚的重复使用性是制造商面临的主要挑战之一。预计这将抑制石英坩埚在半导体市场的增长。

石英坩埚市场可以根据产品类型、应用和工艺进行细分。就产品类型而言,市场可分为18寸、20寸、22寸、24寸等。基于应用,石英坩埚市场可划分为光伏电池、电子半导体、太阳能等行业。石英坩埚因其耐热性能而成为半导体和太阳能行业的首选。石英坩埚用于CZ法生产单晶硅锭。单晶硅锭被进一步加工成供半导体市场使用的硅片。单晶硅锭广泛应用于集成电路中,用于制造微芯片和低功耗器件。CZ法生产的单晶锭外径在150mm ~ 450mm之间,长度在1m ~ 2m之间。

从工艺上看,石英坩埚市场可分为凝胶铸造工艺和Czochralski工艺。这些方法用于生产高纯度的石英。切拉尔斯基法可用于制造与石英熔合的硅晶体。

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根据地理分布,全球石英坩埚市场可划分为北美、拉丁美洲、欧洲、亚太、中东和非洲。亚太地区是全球石英坩埚市场的主要地区之一。中国和印度在亚太地区占有主要的市场份额。自过去几年以来,中国一直主导着石英坩埚的需求。预计在预测期内,华东地区将成为石英坩埚的主要生产国之一,华北地区紧随其后。中国的半导体市场一直在扩大;2015年占全球市场份额的29%。预计,随着消费电子需求的增加、可支配收入的增加、数据处理和通信应用领域的半导体材料消费的增加,半导体市场将会更加活跃。这,反过来,预计将推动石英坩埚市场的单晶硅在不久的将来。

中国的200mm硅片市场正在迅速扩大。然而,在预测期内,对300-400mm硅片的需求上升,工艺改进,生产率和产量预计将增加对大直径石英坩埚的需求。300mm硅片比200m硅片具有更高的表面积。因此,大型硅衬底的制造成本比200mm硅片低约30%。中国劳动力成本低,土地和设施成本相对较低,以及对300-400mm等大直径晶圆的需求,导致单晶硅锭和晶圆制造技术的广泛多样性。因此,大直径晶圆的高容量需求和节约成本的操作预计将推动石英坩埚市场。

在全球石英坩埚市场运营的主要公司包括连云港阳光,太阳能塞拉有限公司,圣戈班,Ferrotec解决方案,景龙,华尔,连云港阳光,宁波Boost, quartz Scientific, Inc., the quartz Corp, Advalue Tech, Vesuvius,华尔和中环

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