SiC-лодочки против кварцевых: текущее использование и будущие тенденции в производстве полупроводников

1. Динамика замещения:Карбидные лодки Непростые кварцевые лодки

ОбаSiC и кварцевые лодкивыполняют аналогичные функции в производстве полупроводников. Однако,SiC лодки, несмотря на более высокую стоимость, обеспечивают превосходную производительность, что делает их все более привлекательной альтернативойкварцевые лодки, особенно в требовательном оборудовании для обработки солнечных элементов, таком как печи химического осаждения из паровой фазы при низком давлении (LPCVD) и диффузионные печи бора. В менее требовательных процессах оба материала сосуществуют, причем цена является ключевым решающим фактором для производителей.

(1) Замена в LPCVD и борных диффузионных печах

LPCVD имеет решающее значение для создания туннельных оксидных слоев и нанесения слоев поликремния на солнечные элементы. Этот процесс включает в себя высокие температуры, при которых лодки подвержены отложению кремния на их поверхности.Кварц, поскольку его коэффициент теплового расширения значительно отличается от кремния, требует регулярной кислотной очистки для удаления этих отложений и предотвращения растрескивания. Эта частая уборка в сочетании скварцБолее низкая жаропрочность приводит к сокращению срока службы и увеличению эксплуатационных расходов.

SiC лодки, с другой стороны, обладают коэффициентом теплового расширения, близким к кремнию, что исключает необходимость кислотной очистки. Их превосходная высокотемпературная прочность способствует увеличению срока службы, что делает их идеальной заменойкварцв процессах LPCVD.

Диффузионные печи бора используются для создания эмиттера P-типа на кремниевых пластинах N-типа путем легирования их бором. Высокие температуры, участвующие в этом процессе, также представляют собой проблему длякварцевые лодкииз-за их более низкой жаропрочности. Снова,SiC лодкистать подходящей заменой, предлагая значительно более высокую долговечность в этих сложных условиях.

(2) Замена другого технологического оборудования

ПокаSiC может похвастатьсяпревосходная производительность, его более высокая стоимость по сравнению скварцограничивает его применение в менее требовательных приложениях, где разница в сроке службы между двумя материалами менее значительна. При выборе производители часто взвешивают соотношение цены и качества. Однако, поскольку затраты на производствоSiC лодкиснизятся, а их доступность на рынке улучшится, ожидается, что они создадут более сильную конкуренцию, что потенциально вызовет корректировку цен, которая может еще больше бросить вызов доминированиюкварцевые лодки.

2. Текущие показатели использования:Карбидные лодкиЗавоевывать позиции

В контексте технологии пассивированного эмиттера и задней ячейки (PERC) лодочки в основном используются во время фронтальной диффузии фосфора и отжига. С другой стороны, технология туннельного оксидно-пассивированного контакта (TOPCon) требует использования переднесторонней диффузии бора, LPCVD, задней диффузии фосфора и отжига.

В настоящее время,SiC лодкив основном используются на этапе LPCVD производства TOPCon. Хотя их применение в диффузии бора набирает обороты и прошло первоначальные проверочные испытания, общий уровень их внедрения в промышленности по переработке солнечных элементов остается относительно низким.

3. Будущие тенденции: SiC готов к росту

Несколько факторов указывают на многообещающее будущее дляSiC лодки, при этом их доля на рынке, как ожидается, значительно увеличится. Эти факторы включают в себя:

Превосходная производительность: свойства материала SiC, особенно в высокотемпературных применениях, таких как LPCVD и диффузия бора, дают явное преимущество перед кварцем, что приводит к увеличению срока службы и снижению эксплуатационных затрат.

Промышленность стремится к снижению затрат. Фотоэлектрическая промышленность постоянно стремится к снижению затрат и повышению эффективности. Пластины большего размера становятся все более популярными как средство достижения этих целей. В этом контексте превосходные характеристики и долговечность лодок SiC становятся еще более ценными.

Растущий спрос. Поскольку сектор солнечной энергетики продолжает расширяться, спрос на высокопроизводительные и надежные компоненты, такие какSiC лодкинеизбежно повысится.

Несмотря на то, что проблемы остаются, включая масштабирование производства для удовлетворения растущего спроса и обеспечение стабильного качества, будущееSiC лодкив полупроводниковой промышленности выглядит ярко. Их превосходные характеристики в сочетании со стремлением отрасли к созданию экономически эффективных решений делают их ключевым фактором в производстве солнечных элементов следующего поколения.