在科技飛速發展的當下，半導體領域作為前沿陣地，不斷催生出對各類高性能材料的強烈需求。例如半導體生產、應用過程中始終存在嚴峻的散熱挑戰，這對于石英制品而言也是挑戰，但更是發展機遇。近年來，電熔不透明石英制品憑借自身特殊的微觀結構與物化特質，在這一細分領域逐漸占據關鍵地位。
2024年11月21-22日，由中國粉體網主辦的“2024（第八屆）全國石英大會暨展覽會”在江蘇徐州成功召開! 在本次大會現場，中國粉體網記者有幸邀請到湖北菲利華石英玻璃股份有限公司研發工程師胡世浩做客我們的“對話”欄目，一同深入探尋電熔不透明石英的魅力。
專訪湖北菲利華石英玻璃股份有限公司研發工程師胡世浩
中國粉體網：胡工，您好，請問目前貴公司有哪些電熔不透明石英制品?應用領域有哪些?
胡工：目前菲利華的電熔不透明產品主要有乳白不透明石英玻璃、黑色不透明石英玻璃和夾心乳白不透明復合石英玻璃，主要應用于半導體領域的熱處理工序，降低熱損失、節約成本。
中國粉體網：請問是什么樣背景催生了電熔不透明石英這類產品呢?與傳統的石英制品相比它具有哪些性能優勢?
胡工：目前氣煉工藝制備的氣熔不透明石英產品（東曹的OP3，菲利華的FLHO321等）氣泡平均粒徑較大（50-200μm），界面火拋后成為粗糙的凹凸面，與裝置的密合性變差而引起泄漏；而且切成薄片（＜3mm）后，白度和紅外線反射率急劇降低，不能滿足半導體領域先進制程的需求。因此催生了電熔不透明石英產品，其氣泡平均粒徑小于15μm，易清洗，火加工后表面光滑，隔熱性能更優，使用壽命也大大增加。
中國粉體網：請您介紹一下，電熔不透明石英的生產工藝是怎樣的?
胡工：電熔不透明石英產品采用固相燒結法制備而成，首先對高純石英玻璃制品破碎、篩分、純化得到玻璃砂；然后經過特定的濕磨工藝制備一定粒徑分布的料漿；再利用注漿工藝制成生坯，干燥后通過電阻爐燒結，顆粒間發生粘結、致密化，成為具有大量封閉孔的電熔不透明石英產品。
中國粉體網：能否科普一下石英砂粒度和孔隙調節相關的技術原理或作用？
胡工：石英砂的粒度和分布是影響坯體性質的重要因素。一般來說，細顆粒更容易實現生坯均勻的成型，燒成致密的產品（氣泡多而小）；但顆粒粒徑過小，比表面積增大，顆粒間更易于產生局部團聚，導致漿料的黏度較大，降低產品均勻性和白度。因此，需要控制破碎和球磨工藝得到合適粒度和分布的料漿。通過控制石英砂的粒度，可以改善漿料的流變性能，從而影響成型和燒結過程。
中國粉體網：請問電熔不透明石英在半導體領域有哪些應用？目前面臨的技術挑戰還有哪些？
胡工：電熔不透明石英主要用作半導體制程氧化、擴散和退火工藝中高溫熱處理設備的隔熱材料，如臥式爐或立式爐爐管內隔熱擋板、法蘭、保溫桶，半導體襯底處理室觀察窗DOME、半導體鍍金方腔的方形法蘭；黑石英還可用作RTP設備的晶圓支撐環、仿真或填充晶圓等。
技術挑戰：（1）產品質量不穩定；（2）大尺寸產品的成品率和利用率有待提高；（3）原料來源受限。
(中國粉體網編輯整理/九思)
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