SiC Boats vs. Quartz Boats: nykyinen käyttö ja tulevaisuuden suuntaukset puolijohdevalmistuksessa

1. Korvausdynamiikka:SiC-veneet Haastavat kvartsiveneet

MolemmatSiC ja kvartsiveneetpalvelevat samanlaisia ​​tehtäviä puolijohteiden valmistuksessa. Kuitenkin,SiC veneitäkorkeammista kustannuksistaan ​​huolimatta ne tarjoavat erinomaisen suorituskyvyn, mikä tekee niistä yhä houkuttelevamman vaihtoehdonkvartsiveneet, erityisesti vaativissa aurinkokennojen prosessointilaitteissa, kuten matalapaineisissa kemiallisissa höyrypinnoitusuuneissa (LPCVD) ja booridiffuusiouuneissa. Vähemmän vaativissa prosesseissa molemmat materiaalit esiintyvät rinnakkain, ja hinta on valmistajille avaintekijä.

(1) Korvaus LPCVD- ja booridiffuusiouuneissa

LPCVD on ratkaisevan tärkeä tunnelointioksidikerrosten luomisessa ja polypiikerrosten kerrostamisessa aurinkokennojen päälle. Tämä prosessi sisältää korkeita lämpötiloja, joissa veneet ovat alttiita piin kerrostumiselle pinnoilleen.Kvartsi, jonka lämpölaajenemiskerroin on huomattavasti erilainen kuin piin, vaatii säännöllistä happopuhdistusta näiden kerrostumien poistamiseksi ja halkeilun estämiseksi. Tämä usein siivous yhdistettynäkvartsialhaisempi lujuus korkeissa lämpötiloissa, mikä johtaa lyhyempään käyttöikään ja kohonneisiin käyttökustannuksiin.

SiC veneitätoisaalta niiden lämpölaajenemiskerroin on lähellä piitä, mikä eliminoi happopuhdistuksen tarpeen. Niiden ylivoimainen lujuus korkeissa lämpötiloissa pidentää entisestään käyttöikää, mikä tekee niistä ihanteellisen korvikkeenkvartsiLPCVD-prosesseissa.

Booridiffuusiouuneja käytetään P-tyypin emitterien luomiseen N-tyypin piikiekoihin seostamalla ne boorilla. Tähän prosessiin liittyvät korkeat lämpötilat asettavat myös haasteenkvartsiveneetjohtuen niiden alhaisemmasta lujuudesta korkeissa lämpötiloissa. Uudelleen,SiC veneitätulevat sopivaksi korvaajaksi, mikä tarjoaa huomattavasti paremman kestävyyden näissä vaativissa olosuhteissa.

(2) Korvaaminen muilla prosessoinneilla

VaikkaSiC ylpeileeerinomainen suorituskyky, korkeammat kustannukset verrattunakvartsirajoittaa sen käyttöä vähemmän vaativissa sovelluksissa, joissa näiden kahden materiaalin käyttöikäero on vähemmän merkittävä. Valmistajat punnitsevat usein hinta-suorituskykyä tehdessään valintojaan. Kuitenkin, koska tuotantokustannuksetSiC veneitävähentyessä ja niiden saatavuus markkinoilla paranee, niiden odotetaan lisäävän kilpailua, mikä saattaa käynnistää hintojen mukautuksia, jotka voivat haastaa entisestäänkvartsiveneet.

2. Nykyiset käyttöaste:SiC-veneetJalansijaa

Passived Emitter and Rear Cell (PERC) -tekniikan yhteydessä veneitä käytetään ensisijaisesti etupuolen fosforin diffuusion ja hehkutuksen aikana. Tunnel Oxide Passived Contact (TOPCon) -tekniikka puolestaan ​​vaatii veneitä etupuolen booridiffuusiossa, LPCVD:ssä, takapuolen fosforidiffuusiossa ja hehkutuksessa.

Tällä hetkellä,SiC veneitäkäytetään pääasiassa TOPCon-tuotannon LPCVD-vaiheessa. Vaikka niiden käyttö booridiffuusiossa on saamassa vetovoimaa ja on läpäissyt ensimmäiset validointitestit, niiden yleinen käyttöönottoaste aurinkokennojen käsittelyteollisuudessa on edelleen suhteellisen alhainen.

3. Tulevaisuuden trendit: piikarbidi valmis kasvuun

Useat tekijät viittaavat kohti lupaavaa tulevaisuuttaSiC veneitä, joiden markkinaosuuden odotetaan kasvavan merkittävästi. Näitä tekijöitä ovat:

Ylivoimainen suorituskyky: Piikarbidin luontaiset materiaaliominaisuudet, erityisesti korkeissa lämpötiloissa, kuten LPCVD ja booridiffuusio, tarjoavat selkeän edun kvartsiin verrattuna, mikä merkitsee pidemmän käyttöiän ja alhaisempien käyttökustannusten ansiosta.

Toimiala pyrkii vähentämään kustannuksia: Aurinkosähköteollisuus pyrkii jatkuvasti vähentämään kustannuksia ja parantamaan tehokkuutta. Suuremmat kiekkokoot ovat tulossa yhä suositummaksi keinona saavuttaa nämä tavoitteet. Tässä yhteydessä SiC-veneiden ylivoimainen suorituskyky ja kestävyys tulevat entistä arvokkaammiksi.

Kasvava kysyntä: Kun aurinkoenergiasektori jatkaa laajentumistaan, kysyntä tehokkaille, luotettaville komponenteille, kutenSiC veneitänousee väistämättä.

Vaikka haasteita on edelleen, mukaan lukien tuotannon skaalaaminen kasvavaan kysyntään ja tasaisen laadun varmistaminen, tulevaisuusSiC veneitäpuolijohdeteollisuudessa näyttää kirkkaalta. Niiden ylivoimainen suorituskyky yhdistettynä alan pyrkimykseen kustannustehokkaisiin ratkaisuihin asettaa ne avaintekijäksi seuraavan sukupolven aurinkokennojen valmistuksessa.