中國粉體網訊 半導體用石英坩堝具有均一性、高純度（高純半導體合成石英坩堝內層要求8N以上純度）的特點。與部分發達國家相比，我國起步較晚，部分生產工藝與國際領先企業相比存在一定差距。在產品穩定性、微氣泡量控制方面，日本公司相關產品可把因溫度產生的形變控制在小范圍內（正負0.75mm），部分合成石英砂坩堝可實現內部零氣泡，而國產坩堝暫時無法達到該標準。
隨著全球半導體產業向中國轉移，在國家政策的扶持下，我國半導體產業的建設力度持續加強，進而有力帶動產業鏈上游石英坩堝需求的增長。未來隨著半導體領域國產替代進程的推進，國產石英坩堝在半導體領域的市場占有率將得到進一步提升。
半導體級石英坩堝行業產業鏈上游的核心原材料主要為高純度合成石英砂及高純度天然石英砂。高純度合成石英砂由硅醇鹽制成，是高純度石英玻璃制品的理想原材料，目前全球僅三菱化學等極個別企業可以規模化穩定提供。高純度天然石英砂通常為符合美國矽比科公司IOTA-STD等級的石英砂，目前全球能夠供應的公司較少，僅美國矽比科（前身為尤尼明公司）、挪威天闊石等。
綜合研究表明，天然高純石英原料的礦物學特征研究應當考慮SiO2含量，流體包裹體的數量、大小、化學成分、存在形式及分布狀態，雜質元素的含量及賦存形式等性質，其中雜質元素的賦存狀態對于高純石英原料的質量影響至關重要。
石英中雜質的賦存狀態可分為三類：孔隙礦物類雜質、氣液包裹體類雜質、類質同象類雜質。孔隙礦物類雜質是與石英出現在同一空間上的礦物，不同地質條件下伴生礦物不盡相同，與之伴生的礦物大多是硅酸鹽類造巖礦物，比如長石、云母、金紅石、方解石、螢石以及磁鐵礦和赤鐵礦等含鐵類礦物；包裹體和類質同象類雜質都是在石英成礦過程中由于地質作用產生的雜質，包裹體是包裹在石英礦內部的某些固體礦物或氣液雜質，類質同象類雜質是其他金屬或非金屬離子取代石英晶格中的某些位點形成的雜質。其中氣液包裹體和晶格內部類質同象雜質是制約高純石英產品制備的關鍵性因素。
半導體級石英坩堝用高純石英砂對氣液包裹體、晶格雜質等要求極高，國產原料難以滿足要求，長期依賴國外進口，隨著國際形勢的變化，國產替代已迫在眉睫。不同石英資源中，由于雜質賦存特征及含量不同，其提純工藝具有顯著差異。因此，武漢理工大學的李育彪教授認為，針對不同產地的石英原料開展雜質賦存特征分析，構建系統雜質分布體系，開發石英砂中微小包裹體及晶格雜質的精深系列提純技術，是制備半導體坩堝用高純石英砂的關鍵核心。
2025年4月23-24日，由中國粉體網、中粉會展主辦的“2025全國半導體行業用高純石英材料產業發展大會”將在江蘇南京召開，屆時來自武漢理工大學的李育彪教授將做題為《半導體坩堝用高純石英砂精深純化技術》的報告。
李育彪，澳大利亞南澳大學博士，現任武漢理工大學教授、博導，湖北省“楚天英才計劃”科技創新團隊負責人、湖北省“楚天學者計劃”、武漢理工大學“青年拔尖人才”，任關鍵非金屬礦產資源綠色利用教育部重點實驗室學科帶頭人、中國非金屬礦行業關鍵礦物材料開發與應用重點實驗室副主任。
李教授主要從事戰略非金屬礦純化、礦山固廢高值利用等方面的教學科研工作。主持國家重點研發計劃課題1項、國家自然科學基金3項、湖北省重點研發計劃1項、湖北省自然科學基金1項等50余項國家級、省部級及企事業單位委托科研項目。以第一/通訊作者發表SCI論文70余篇、中文核心期刊論文50余篇，授權國家發明專利18項，出版包括《高純石英砂制備技術與原理》在內的學術專（編）著5本。科研成果獲省部級科技獎勵5項。
參考來源：中國半導體用石英材料市場研究分析報告（2024～2027），粉體大數據研究
（中國粉體網編輯整理/平安）
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