Thuyền SiC so với Thuyền thạch anh: Xu hướng sử dụng hiện tại và tương lai trong sản xuất chất bán dẫn

1. Động lực thay thế:Thuyền SiC Thuyền thạch anh đầy thử thách

Cả haiThuyền SiC và thạch anhphục vụ các chức năng tương tự trong sản xuất chất bán dẫn. Tuy nhiên,Thuyền SiC, mặc dù giá thành cao hơn nhưng lại mang lại hiệu suất vượt trội, khiến chúng trở thành một lựa chọn thay thế ngày càng hấp dẫn chothuyền thạch anh, đặc biệt là trong các thiết bị xử lý pin mặt trời đòi hỏi khắt khe như lắng đọng hơi hóa học áp suất thấp (LPCVD) và lò khuếch tán boron. Trong các quy trình ít đòi hỏi khắt khe hơn, cả hai vật liệu đều cùng tồn tại, trong đó giá cả là yếu tố quyết định chính đối với nhà sản xuất.

(1) Thay thế trong lò khuếch tán LPCVD và Boron

LPCVD rất quan trọng để tạo ra các lớp oxit xuyên hầm và lắng đọng các lớp polysilicon trên pin mặt trời. Quá trình này liên quan đến nhiệt độ cao, nơi thuyền dễ bị lắng đọng silicon trên bề mặt của chúng.Thạch anh, với hệ số giãn nở nhiệt khác biệt đáng kể so với silicon, đòi hỏi phải làm sạch bằng axit thường xuyên để loại bỏ các cặn này và ngăn ngừa nứt. Việc dọn dẹp thường xuyên này, cùng vớithạch anhĐộ bền ở nhiệt độ cao thấp hơn, dẫn đến tuổi thọ ngắn hơn và tăng chi phí vận hành.

Thuyền SiCmặt khác, có hệ số giãn nở nhiệt gần bằng silicon, loại bỏ nhu cầu làm sạch bằng axit. Độ bền nhiệt độ cao vượt trội của chúng còn góp phần kéo dài tuổi thọ, khiến chúng trở thành vật thay thế lý tưởng chothạch anhtrong quá trình LPCVD.

Lò khuếch tán Boron được sử dụng để tạo ra bộ phát loại P trên các tấm silicon loại N bằng cách pha tạp boron vào chúng. Nhiệt độ cao tham gia vào quá trình này cũng đặt ra một thách thức đối vớithuyền thạch anhdo độ bền nhiệt độ cao thấp hơn. Lại,Thuyền SiCnổi lên như một sự thay thế phù hợp, mang lại độ bền cao hơn đáng kể trong những điều kiện khắt khe này.

(2) Thay thế bằng thiết bị xử lý khác

Trong khiSiC tự hàohiệu suất vượt trội, giá thành cao hơn so vớithạch anhhạn chế việc áp dụng nó trong các ứng dụng ít đòi hỏi hơn trong đó sự khác biệt về tuổi thọ giữa hai vật liệu ít đáng kể hơn. Các nhà sản xuất thường cân nhắc sự đánh đổi giữa giá cả và hiệu quả khi lựa chọn. Tuy nhiên, do chi phí sản xuất choThuyền SiCgiảm và khả năng sẵn có trên thị trường của chúng được cải thiện, chúng được cho là sẽ gây ra sự cạnh tranh mạnh mẽ hơn, có khả năng gây ra sự điều chỉnh giá có thể thách thức hơn nữa sự thống trị củathuyền thạch anh.

2. Giá sử dụng hiện tại:Thuyền SiCgiành được đất

Trong bối cảnh công nghệ Bộ phát thụ động và tế bào phía sau (PERC), thuyền chủ yếu được sử dụng trong quá trình khuếch tán và ủ phốt pho ở mặt trước. Mặt khác, công nghệ Tiếp xúc thụ động oxit đường hầm (TOPCon) yêu cầu các thuyền phải khuếch tán boron phía trước, LPCVD, khuếch tán phốt pho phía sau và ủ.

Hiện nay,Thuyền SiCchủ yếu được sử dụng trong giai đoạn LPCVD của quá trình sản xuất TOPCon. Mặc dù ứng dụng của chúng trong khuếch tán boron đang thu hút được sự chú ý và đã vượt qua các thử nghiệm xác nhận ban đầu, nhưng tỷ lệ áp dụng tổng thể của chúng trong ngành xử lý pin mặt trời vẫn tương đối thấp.

3. Xu hướng tương lai: SiC sẵn sàng tăng trưởng

Một số yếu tố hướng tới một tương lai đầy hứa hẹn choThuyền SiC, với thị phần dự kiến ​​sẽ tăng đáng kể. Những yếu tố này bao gồm:

Hiệu suất vượt trội: Các đặc tính vật liệu vốn có của SiC, đặc biệt là trong các ứng dụng nhiệt độ cao như LPCVD và khuếch tán boron, mang lại lợi thế rõ ràng so với thạch anh, giúp kéo dài tuổi thọ và giảm chi phí vận hành.

Thúc đẩy ngành giảm chi phí: Ngành công nghiệp quang điện không ngừng phấn đấu để giảm chi phí và cải thiện hiệu quả. Kích thước wafer lớn hơn đang ngày càng trở nên phổ biến như một phương tiện để đạt được những mục tiêu này. Trong bối cảnh này, hiệu suất vượt trội và độ bền của thuyền SiC càng trở nên có giá trị hơn.

Nhu cầu ngày càng tăng: Khi lĩnh vực năng lượng mặt trời tiếp tục mở rộng, nhu cầu về các bộ phận đáng tin cậy, hiệu suất cao nhưThuyền SiCtất yếu sẽ tăng lên.

Mặc dù vẫn còn những thách thức, bao gồm mở rộng quy mô sản xuất để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và đảm bảo chất lượng ổn định, tương lai củaThuyền SiCtrong ngành công nghiệp bán dẫn có vẻ tươi sáng. Hiệu suất vượt trội của họ, kết hợp với nỗ lực của ngành về các giải pháp tiết kiệm chi phí, giúp họ trở thành công ty chủ chốt tạo ra thế hệ sản xuất pin mặt trời tiếp theo.