SiC Boats vs. Quartz Boats: Nåværende bruk og fremtidige trender innen halvlederproduksjon

1. Byttedynamikk:SiC båter Utfordrende kvartsbåter

BådeSiC- og kvartsbåtertjene lignende funksjoner i halvlederproduksjon. ImidlertidSiC-båter, til tross for deres høyere kostnader, tilbyr overlegen ytelse, noe som gjør dem til et stadig mer attraktivt alternativ tilkvartsbåter, spesielt i krevende solcellebehandlingsutstyr som Low-Pressure Chemical Vapor Deposition (LPCVD) og bor-diffusjonsovner. I mindre krevende prosesser eksisterer begge materialene samtidig, med pris som en avgjørende faktor for produsenter.

(1) Substitusjon i LPCVD og Boron Diffusjonsovner

LPCVD er avgjørende for å lage tunnelende oksidlag og avsette polysilisiumlag på solceller. Denne prosessen involverer høye temperaturer der båter er utsatt for silisiumavsetning på overflaten.Kvarts, med sin betydelig forskjellig termiske ekspansjonskoeffisient sammenlignet med silisium, krever regelmessig syrerensing for å fjerne disse avleiringene og forhindre sprekkdannelse. Denne hyppige rengjøringen, kombinert medkvartssin lavere høytemperaturstyrke, fører til kortere levetid og økte driftskostnader.

SiC-båter, på den annen side har en termisk ekspansjonskoeffisient nær silisium, noe som eliminerer behovet for syrerensing. Deres overlegne høytemperaturstyrke bidrar ytterligere til en lengre levetid, noe som gjør dem til en ideell erstatning forkvartsi LPCVD-prosesser.

Bordiffusjonsovner brukes til å lage P-type emitter på N-type silisiumskiver ved å dope dem med bor. De høye temperaturene som er involvert i denne prosessen utgjør også en utfordring forkvartsbåterpå grunn av deres lavere høytemperaturstyrke. Igjen,SiC-båterfremstår som en passende erstatning, og tilbyr betydelig høyere holdbarhet under disse krevende forholdene.

(2) Substitusjon i annet prosessutstyr

MensSiC skryter avoverlegen ytelse, dens høyere kostnad sammenlignet medkvartsbegrenser bruken i mindre krevende bruksområder der levetidsforskjellen mellom de to materialene er mindre betydelig. Produsenter veier ofte avveiningen mellom pris og ytelse når de velger. Imidlertid som produksjonskostnader forSiC-båterreduseres og deres markedstilgjengelighet forbedres, forventes de å utgjøre sterkere konkurranse, og potensielt utløse prisjusteringer som ytterligere kan utfordre dominansen tilkvartsbåter.

2. Gjeldende bruksrater:SiC båterVinner terreng

I sammenheng med Passivated Emitter and Rear Cell (PERC)-teknologi, brukes båter primært under fosfordiffusjon og utglødning på frontsiden. Tunnel Oxide Passivated Contact (TOPCon)-teknologi krever derimot båter i front-side bor-diffusjon, LPCVD, bakside-fosfordiffusjon og gløding.

For tiden,SiC-båterbrukes hovedsakelig i LPCVD-stadiet av TOPCon-produksjon. Selv om deres anvendelse i bordiffusjon øker og har bestått innledende valideringstester, forblir deres generelle brukshastighet i solcelleprosesseringsindustrien relativt lav.

3. Fremtidige trender: SiC klar for vekst

Flere faktorer peker mot en lovende fremtid forSiC-båter, med deres markedsandel forventet å øke betydelig. Disse faktorene inkluderer:

Overlegen ytelse: SiCs iboende materialegenskaper, spesielt i høytemperaturapplikasjoner som LPCVD og bordiffusjon, gir en klar fordel fremfor kvarts, noe som betyr lengre levetid og reduserte driftskostnader.

Industriens press for kostnadsreduksjon: Solcelleindustrien streber hele tiden etter kostnadsreduksjon og effektivitetsforbedringer. Større waferstørrelser blir stadig mer populære som et middel for å nå disse målene. I denne sammenhengen blir den overlegne ytelsen og holdbarheten til SiC-båter enda mer verdifull.

Økende etterspørsel: Ettersom solenergisektoren fortsetter å utvide seg, vil etterspørselen etter pålitelige komponenter med høy ytelse som f.eks.SiC-båtervil uunngåelig stige.

Mens det gjenstår utfordringer, inkludert å skalere produksjonen for å møte økende etterspørsel og sikre konsistent kvalitet, er fremtiden forSiC-båteri halvlederindustrien ser lys ut. Deres overlegne ytelse, kombinert med bransjens drivkraft for kostnadseffektive løsninger, posisjonerer dem som en nøkkelfaktor for neste generasjon av solcelleproduksjon.