Bărci SiC vs. Bărci cu cuarț: utilizare actuală și tendințe viitoare în fabricarea semiconductoarelor

1. Dinamica înlocuirii:Bărci SiC Bărci cu cuarț provocatoare

ambeleBărci din SiC și cuarțîndeplinesc funcții similare în fabricarea semiconductoarelor. Cu toate acestea,bărci SiC, în ciuda costului lor mai mare, oferă performanțe superioare, făcându-le o alternativă din ce în ce mai atractivă pentrubărci de cuarț, în special în echipamentele solicitante de procesare a celulelor solare, cum ar fi depunerea de vapori chimici la presiune joasă (LPCVD) și cuptoarele de difuzie a borului. În procesele mai puțin solicitante, ambele materiale coexistă, prețul fiind un factor decisiv pentru producători.

(1) Înlocuire în LPCVD și cuptoare de difuzie a borului

LPCVD este esențial pentru crearea tunelurilor de oxid și depunerea straturilor de polisiliciu pe celulele solare. Acest proces implică temperaturi ridicate în care bărcile sunt susceptibile la depunerea de siliciu pe suprafața lor.Cuarţ, cu coeficientul său de dilatare termică semnificativ diferit față de siliciu, necesită curățare regulată cu acid pentru a îndepărta aceste depuneri și pentru a preveni fisurarea. Această curățare frecventă, cuplată cucuarţrezistența mai mică la temperatură înaltă a lui, duce la o durată de viață mai scurtă și la costuri operaționale crescute.

bărci SiC, pe de altă parte, posedă un coeficient de dilatare termică apropiat de siliciu, eliminând necesitatea curățării cu acid. Rezistența lor superioară la temperatură înaltă contribuie și mai mult la o durată de viață mai lungă, făcându-le un substitut ideal pentrucuarţîn procesele LPCVD.

Cuptoarele de difuzie a borului sunt folosite pentru a crea emițătorul de tip P pe plachetele de siliciu de tip N prin doparea lor cu bor. Temperaturile ridicate implicate în acest proces reprezintă, de asemenea, o provocare pentrubărci de cuarțdatorită rezistenței lor mai scăzute la temperatură ridicată. Din nou,bărci SiCapare ca un înlocuitor potrivit, oferind o durabilitate semnificativ mai mare în aceste condiții solicitante.

(2) Înlocuirea în alte echipamente de prelucrare

în timp ceSiC se laudaperformanță superioară, costul său mai mare în comparație cucuarţlimitează adoptarea acestuia în aplicații mai puțin solicitante, unde diferența de viață între cele două materiale este mai puțin semnificativă. Producătorii cântăresc adesea compromisul preț-performanță atunci când își fac selecția. Cu toate acestea, ca costuri de producție pentrubărci SiCscăderea și disponibilitatea lor pe piață se îmbunătățește, se așteaptă ca acestea să creeze o concurență mai puternică, potențial declanșând ajustări ale prețurilor care ar putea provoca și mai mult dominațiabărci de cuarț.

2. Rate de utilizare curente:Bărci SiCCâștigând teren

În contextul tehnologiei PERC (Pasivated Emitter and Rear Cell), ambarcațiunile sunt utilizate în principal în timpul difuziei și recoacerii fosforului pe partea frontală. Tehnologia de contact pasivat cu oxid de tunel (TOPCon), pe de altă parte, necesită ambarcațiuni în difuzie de bor pe partea din față, LPCVD, difuzie de fosfor pe partea din spate și recoacere.

În prezent,bărci SiCsunt utilizate în principal în etapa LPCVD a producției TOPCon. Deși aplicarea lor în difuzia borului câștigă teren și a trecut testele inițiale de validare, rata lor generală de adoptare în industria de prelucrare a celulelor solare rămâne relativ scăzută.

3. Tendințe viitoare: SiC pregătit pentru creștere

Mai mulți factori indică un viitor promițător pentrubărci SiC, cu cota lor de piață de așteptat să crească semnificativ. Acești factori includ:

Performanță superioară: proprietățile inerente ale materialului SiC, în special în aplicațiile la temperaturi înalte, cum ar fi LPCVD și difuzia borului, oferă un avantaj clar față de cuarț, ceea ce se traduce prin durate de viață mai lungi și costuri operaționale reduse.

Impingerea industriei pentru reducerea costurilor: industria fotovoltaică se străduiește în mod constant pentru reducerea costurilor și îmbunătățirea eficienței. Dimensiunile mai mari ale plachetelor devin din ce în ce mai populare ca mijloc de a atinge aceste obiective. În acest context, performanța superioară și durabilitatea ambarcațiunilor din SiC devin și mai valoroase.

Cerere în creștere: Pe măsură ce sectorul energiei solare continuă să se extindă, cererea de componente de înaltă performanță și fiabile cum ar fibărci SiCse va ridica inevitabil.

În timp ce provocările rămân, inclusiv extinderea producției pentru a satisface cererea în creștere și asigurarea unei calități constante, viitorulbărci SiCîn industria semiconductoarelor apare strălucitor. Performanța lor superioară, combinată cu eforturile industriei pentru soluții eficiente din punct de vedere al costurilor, îi poziționează ca un factor cheie al noii generații de producție de celule solare.