SiC лодки срещу кварцови лодки: текущо използване и бъдещи тенденции в производството на полупроводници

1. Динамика на заместването:SiC лодки Предизвикателни кварцови лодки

И дветеSiC и кварцови лодкиизпълняват подобни функции в производството на полупроводници. обачеSiC лодки, въпреки по-високата си цена, предлагат превъзходна производителност, което ги прави все по-привлекателна алтернатива накварцови лодки, особено в взискателното оборудване за обработка на слънчеви клетки като химическо отлагане на пари при ниско налягане (LPCVD) и пещи за дифузия на бор. При по-малко взискателни процеси и двата материала съществуват едновременно, като цената е ключов решаващ фактор за производителите.

(1) Заместване в LPCVD и борни дифузионни пещи

LPCVD е от решаващо значение за създаване на тунелни оксидни слоеве и отлагане на полисилициеви слоеве върху слънчеви клетки. Този процес включва високи температури, при които лодките са податливи на отлагане на силиций върху техните повърхности.Кварц, със своя значително различен коефициент на топлинно разширение в сравнение със силиция, изисква редовно почистване с киселина за отстраняване на тези отлагания и предотвратяване на напукване. Това често почистване, съчетано скварцпо-ниската устойчивост на висока температура, води до по-кратък живот и увеличени оперативни разходи.

SiC лодки, от друга страна, притежават коефициент на топлинно разширение, близък до силиция, което елиминира необходимостта от киселинно почистване. Тяхната превъзходна устойчивост при висока температура допълнително допринася за по-дълъг живот, което ги прави идеален заместител накварцв LPCVD процеси.

Борните дифузионни пещи се използват за създаване на P-тип емитер върху N-тип силициеви пластини чрез легиране с бор. Високите температури, включени в този процес, също представляват предизвикателство закварцови лодкипоради по-ниската им устойчивост при високи температури. отновоSiC лодкисе появяват като подходящ заместител, предлагащ значително по-висока издръжливост при тези взискателни условия.

(2) Замяна в друго оборудване за обработка

ДокатоSiC се хвалипревъзходна производителност, по-високата му цена в сравнение скварцограничава приемането му в по-малко взискателни приложения, където разликата в продължителността на живота между двата материала е по-малко значима. Производителите често претеглят компромиса между цена и производителност, когато правят своя избор. Въпреки това, като производствени разходи заSiC лодкинамаляват и пазарната им наличност се подобрява, те се очаква да представляват по-силна конкуренция, потенциално предизвиквайки корекции на цените, които биха могли допълнително да предизвикат господството накварцови лодки.

2. Текущи нива на използване:SiC лодкиНабиране на почва

В контекста на технологията за пасивен емитер и задна клетка (PERC), лодките се използват предимно по време на дифузия и отгряване на фосфор от предната страна. Технологията за пасивиран тунелен оксид (Tunnel Oxide Passivated Contact, TOPCon), от друга страна, изисква лодки с дифузия на бор от предната страна, LPCVD, дифузия на фосфор от задната страна и отгряване.

в момента,SiC лодкисе използват главно в LPCVD етапа на производството на TOPCon. Въпреки че приложението им в дифузията на бор набира сила и е преминало първоначалните тестове за валидиране, общият им процент на приемане в индустрията за обработка на слънчеви клетки остава сравнително нисък.

3. Бъдещи тенденции: SiC, готов за растеж

Няколко фактора сочат обещаващо бъдеще заSiC лодки, като се очаква пазарният им дял да нарасне значително. Тези фактори включват:

Превъзходна производителност: присъщите на SiC свойства на материала, особено при високотемпературни приложения като LPCVD и борна дифузия, предлагат ясно предимство пред кварца, което води до по-дълъг живот и намалени оперативни разходи.

Натиск на индустрията за намаляване на разходите: Фотоволтаичната индустрия непрекъснато се стреми към намаляване на разходите и подобряване на ефективността. По-големите размери на вафли стават все по-популярни като средство за постигане на тези цели. В този контекст превъзходната производителност и издръжливост на SiC лодките стават още по-ценни.

Нарастващо търсене: Тъй като секторът на слънчевата енергия продължава да се разширява, търсенето на високопроизводителни, надеждни компоненти катоSiC лодкинеизбежно ще се повиши.

Докато предизвикателствата остават, включително мащабиране на производството, за да се отговори на нарастващото търсене и да се гарантира постоянно качество, бъдещето наSiC лодкив полупроводниковата индустрия изглежда ярка. Тяхното превъзходно представяне, съчетано със стремежа на индустрията за рентабилни решения, ги позиционира като ключов фактор за следващото поколение производство на слънчеви клетки.