石英坩堝實(shí)際上就是一種容器,是由高純石英砂通過(guò)模具定型,使用電弧法高溫制作而成。屬于石英玻璃制品中的細(xì)分產(chǎn)品,具有潔凈、同質(zhì)、耐高溫等性能。目前廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能和半導(dǎo)體領(lǐng)域提煉晶體硅的生產(chǎn)工藝中,是晶體硅生產(chǎn)過(guò)程中的消耗品。
01
石英坩堝發(fā)展歷程
我國(guó)石英坩堝行業(yè)發(fā)展可分為幾個(gè)歷史時(shí)期:
1978-1988 年,我國(guó)的電弧法石英坩堝、高純涂層坩堝同激光用石英玻璃、高純耐高溫石英玻璃管等石英制品已完成研制并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
1989-2000 年,此階段主要是在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)吸收消化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)國(guó)有化。
2000 年以后,隨著技術(shù)的進(jìn)步,坩堝尺寸從 12 英寸一直發(fā)展到 32 英寸,近年來(lái)我國(guó)拉晶生產(chǎn)的主流是 28 英寸坩堝,新項(xiàng)目普遍采用 28 英寸-32 英寸坩堝,少數(shù)企業(yè)如研發(fā)的石英坩堝已達(dá)到40 英寸。
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)石英坩堝行業(yè)起步較晚,雖然經(jīng)過(guò)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累,部分工藝已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,但總體而言,行業(yè)內(nèi)的工藝技術(shù)和產(chǎn)品與國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)仍有一定的差距。
02
石英坩堝上下游產(chǎn)業(yè)鏈
石英坩堝行業(yè)上游主要為高純石英砂行業(yè)和坩堝設(shè)備制造等行業(yè),其中高純石英砂是石英坩堝的上游關(guān)鍵原材料。下游行業(yè)為單晶硅材料制造行業(yè)。
03
上游原材料價(jià)格波動(dòng)對(duì)石英坩堝的影響
高純石英砂是石英坩堝制造的重要原料,對(duì)石英坩堝制造行業(yè)利潤(rùn)率影響較大。近年來(lái),隨著高純石英開(kāi)采、提純、合成技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,高純石英原材料供應(yīng)日趨充足,石英坩堝企業(yè)供應(yīng)商選擇范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,有利于企業(yè)穩(wěn)定供貨及原材料成本控制。但如果未來(lái)需求爆發(fā),高純石英砂價(jià)格上漲,則石英坩堝行業(yè)利潤(rùn)空間將受到擠壓。
另外,受國(guó)家政治政策變動(dòng)影響,原材料的價(jià)格也會(huì)隨著匯率、關(guān)稅等調(diào)整。
04
下游需求推動(dòng)工藝技術(shù)
由于下游行業(yè)對(duì)于石英坩堝的純度、潔凈度、精度具有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)大硅片的演進(jìn)也對(duì)坩堝產(chǎn)品提出更高的要求,石英坩堝工藝技術(shù)一直向“高純度、大尺寸、低成本、長(zhǎng)壽命”方向發(fā)展,逐漸提高產(chǎn)品尺寸、純度和其他性能指標(biāo)。未來(lái)石英坩堝行業(yè)發(fā)展前景如下:
(1)光伏領(lǐng)域
光伏行業(yè)的景氣延續(xù),硅料新建產(chǎn)能投產(chǎn)將直接拉動(dòng)石英坩堝需求。
N型硅片滲透率持續(xù)提升,高性能坩堝需求激增。從生產(chǎn)要求看,N型硅片對(duì)于控碳、含氧量和純度要求高,因此對(duì)石英坩堝等材料性能要求提升;從耗材角度看,基于N型硅片對(duì)純度的要求,石英坩堝更換頻率加快,高性能坩堝需求激增。
同時(shí),隨著硅片大型化趨勢(shì),帶動(dòng)石英坩堝尺寸升級(jí)。光伏硅片12英寸時(shí)代將對(duì)石英坩堝尺寸提出更高要求。目前,國(guó)內(nèi)石英坩堝廠商產(chǎn)品普遍達(dá)到28-32英寸,少數(shù)廠商如歐晶科技成功研發(fā)40英寸石英坩堝。
(2)半導(dǎo)體領(lǐng)域
中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模在國(guó)家政策、下游終端應(yīng)用市場(chǎng)擴(kuò)展的推動(dòng)下快速增長(zhǎng)。在半導(dǎo)體石英坩堝領(lǐng)域,伴隨著國(guó)外半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)移至國(guó)內(nèi),作為其重要配套原輔料供應(yīng)行業(yè),石英坩堝制造領(lǐng)域獲得了較快的發(fā)展,產(chǎn)品正逐漸實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
總體而言,我國(guó)石英制品行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步較為明顯,尤其是石英坩堝技術(shù)水平與國(guó)外企業(yè)產(chǎn)品的差距逐步縮小,在坩堝尺寸、純度、拉晶時(shí)間和拉晶次數(shù)等方面均取得顯著進(jìn)步。同時(shí),國(guó)產(chǎn)石英坩堝具備成本優(yōu)勢(shì),為石英坩堝國(guó)產(chǎn)替代創(chuàng)造條件。
原標(biāo)題:石英坩堝發(fā)展方向:高純石英砂、半導(dǎo)體、光伏三向驅(qū)動(dòng)