SiC Boats vs. Quartz Boats: Τρέχουσα χρήση και μελλοντικές τάσεις στην κατασκευή ημιαγωγών

1. Δυναμική αντικατάστασης:Σκάφη SiC Challenging Quartz Boats

Και οι δύοΣκάφη SiC και χαλαζίαεξυπηρετούν παρόμοιες λειτουργίες στην κατασκευή ημιαγωγών. Ωστόσο,βάρκες SiC, παρά το υψηλότερο κόστος τους, προσφέρουν ανώτερη απόδοση, καθιστώντας τα μια ολοένα και πιο ελκυστική εναλλακτική λύσησκάφη χαλαζία, ιδιαίτερα σε απαιτητικό εξοπλισμό επεξεργασίας ηλιακών κυψελών όπως η εναπόθεση ατμών χαμηλής πίεσης (LPCVD) και οι κάμινοι διάχυσης βορίου. Σε λιγότερο απαιτητικές διαδικασίες, συνυπάρχουν και τα δύο υλικά, με την τιμή να είναι καθοριστικός παράγοντας για τους κατασκευαστές.

(1) Αντικατάσταση σε Φούρνους Διάχυσης LPCVD και Βορίου

Το LPCVD είναι ζωτικής σημασίας για τη δημιουργία στρωμάτων οξειδίου της σήραγγας και την εναπόθεση στρωμάτων πολυπυριτίου σε ηλιακά κύτταρα. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει υψηλές θερμοκρασίες όπου τα σκάφη είναι επιρρεπή στην εναπόθεση πυριτίου στις επιφάνειές τους.Χαλαζίας, με τον σημαντικά διαφορετικό συντελεστή θερμικής διαστολής σε σύγκριση με το πυρίτιο, απαιτεί τακτικό καθαρισμό με οξύ για την απομάκρυνση αυτών των ιζημάτων και την αποφυγή ρωγμών. Αυτός ο συχνός καθαρισμός, σε συνδυασμό μεχαλαζίαςΗ χαμηλότερη αντοχή του σε υψηλή θερμοκρασία, οδηγεί σε μικρότερη διάρκεια ζωής και αυξημένο λειτουργικό κόστος.

βάρκες SiC, από την άλλη πλευρά, διαθέτουν συντελεστή θερμικής διαστολής κοντά στο πυρίτιο, εξαλείφοντας την ανάγκη για καθαρισμό με οξύ. Η ανώτερη αντοχή τους σε υψηλή θερμοκρασία συμβάλλει περαιτέρω σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, καθιστώντας τα ιδανικό υποκατάστατοχαλαζίαςσε διαδικασίες LPCVD.

Οι κλίβανοι διάχυσης βορίου χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία του εκπομπού τύπου P σε γκοφρέτες πυριτίου τύπου Ν με ντόπινγκ με βόριο. Οι υψηλές θερμοκρασίες που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία αποτελούν επίσης πρόκλησησκάφη χαλαζίαλόγω της χαμηλότερης αντοχής τους σε υψηλή θερμοκρασία. Πάλι,βάρκες SiCαναδεικνύονται ως κατάλληλος αντικαταστάτης, προσφέροντας σημαντικά μεγαλύτερη αντοχή σε αυτές τις απαιτητικές συνθήκες.

(2) Αντικατάσταση σε Άλλο Εξοπλισμό Επεξεργασίας

ΕνώΤο SiC καυχιέταιανώτερη απόδοση, το υψηλότερο κόστος σε σύγκριση μεχαλαζίαςπεριορίζει την υιοθέτησή του σε λιγότερο απαιτητικές εφαρμογές όπου η διαφορά διάρκειας ζωής μεταξύ των δύο υλικών είναι λιγότερο σημαντική. Οι κατασκευαστές συχνά ζυγίζουν τη σχέση τιμής-απόδοσης όταν κάνουν την επιλογή τους. Ωστόσο, ως κόστος παραγωγής γιαβάρκες SiCμείωση και η διαθεσιμότητά τους στην αγορά βελτιώνεται, αναμένεται να δημιουργήσουν ισχυρότερο ανταγωνισμό, προκαλώντας ενδεχομένως προσαρμογές τιμών που θα μπορούσαν να αμφισβητήσουν περαιτέρω την κυριαρχία τωνσκάφη χαλαζία.

2. Τρέχοντα ποσοστά χρήσης:Σκάφη SiCΚερδίζοντας έδαφος

Στο πλαίσιο της τεχνολογίας Passivated Emitter and Rear Cell (PERC), τα σκάφη χρησιμοποιούνται κυρίως κατά τη διάχυση και την ανόπτηση φωσφόρου στην μπροστινή πλευρά. Η τεχνολογία Tunnel Oxide Passivated Contact (TOPCon), από την άλλη πλευρά, απαιτεί βάρκες με διάχυση βορίου στην μπροστινή πλευρά, LPCVD, διάχυση φωσφόρου στην πίσω πλευρά και ανόπτηση.

Τη στιγμή,βάρκες SiCχρησιμοποιούνται κυρίως στο στάδιο LPCVD της παραγωγής TOPCon. Αν και η εφαρμογή τους στη διάχυση βορίου κερδίζει έλξη και έχει περάσει τις αρχικές δοκιμές επικύρωσης, το συνολικό ποσοστό υιοθέτησής τους στη βιομηχανία επεξεργασίας ηλιακών κυττάρων παραμένει σχετικά χαμηλό.

3. Μελλοντικές τάσεις: Το SiC είναι έτοιμο για ανάπτυξη

Αρκετοί παράγοντες δείχνουν ένα πολλά υποσχόμενο μέλλονβάρκες SiC, με το μερίδιο αγοράς τους να αναμένεται να αυξηθεί σημαντικά. Αυτοί οι παράγοντες περιλαμβάνουν:

Ανώτερη απόδοση: Οι εγγενείς ιδιότητες υλικού του SiC, ιδιαίτερα σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας όπως το LPCVD και η διάχυση βορίου, προσφέρουν σαφές πλεονέκτημα έναντι του χαλαζία, μεταφράζοντας σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και μειωμένο λειτουργικό κόστος.

Industry Push for Cost Reduction: Η βιομηχανία φωτοβολταϊκών προσπαθεί συνεχώς για μείωση του κόστους και βελτιώσεις της απόδοσης. Τα μεγαλύτερα μεγέθη γκοφρέτας γίνονται όλο και πιο δημοφιλή ως μέσο για την επίτευξη αυτών των στόχων. Σε αυτό το πλαίσιο, η ανώτερη απόδοση και η ανθεκτικότητα των σκαφών SiC γίνονται ακόμη πιο πολύτιμες.

Αυξανόμενη ζήτηση: Καθώς ο τομέας της ηλιακής ενέργειας συνεχίζει να επεκτείνεται, η ζήτηση για υψηλής απόδοσης, αξιόπιστα εξαρτήματα όπωςβάρκες SiCαναπόφευκτα θα ανέβει.

Ενώ εξακολουθούν να υπάρχουν προκλήσεις, συμπεριλαμβανομένης της κλιμάκωσης της παραγωγής για την κάλυψη της αυξανόμενης ζήτησης και τη διασφάλιση σταθερής ποιότητας, το μέλλον τηςβάρκες SiCστη βιομηχανία ημιαγωγών εμφανίζεται φωτεινό. Η ανώτερη απόδοσή τους, σε συνδυασμό με την προσπάθεια της βιομηχανίας για οικονομικά αποδοτικές λύσεις, τις τοποθετεί ως βασικούς παράγοντες για την επόμενη γενιά κατασκευής ηλιακών κυψελών.