Barcos SiC vs. Barcos de Quartzo: Uso Atual e Tendências Futuras na Fabricação de Semicondutores

1. Dinâmica de Substituição:Barcos SiC Desafiando Barcos de Quartzo

AmbosBarcos de SiC e quartzoservem funções semelhantes na fabricação de semicondutores. No entanto,Barcos de SiC, apesar do custo mais elevado, oferecem desempenho superior, tornando-os uma alternativa cada vez mais atrativa aosbarcos de quartzo, especialmente em equipamentos exigentes de processamento de células solares, como deposição química de vapor de baixa pressão (LPCVD) e fornos de difusão de boro. Em processos menos exigentes, ambos os materiais coexistem, sendo o preço um fator decisivo para os fabricantes.

(1) Substituição em Fornos LPCVD e de Difusão de Boro

LPCVD é crucial para criar camadas de óxido de tunelamento e depositar camadas de polissilício em células solares. Este processo envolve altas temperaturas onde os barcos são suscetíveis à deposição de silício nas suas superfícies.Quartzo, com seu coeficiente de expansão térmica significativamente diferente em comparação ao silício, requer limpeza regular com ácido para remover esses depósitos e evitar rachaduras. Esta limpeza frequente, aliadaquartzoooA menor resistência a altas temperaturas leva a uma vida útil mais curta e a custos operacionais aumentados.

Barcos de SiC, por outro lado, possuem coeficiente de expansão térmica próximo ao do silício, eliminando a necessidade de limpeza ácida. Sua resistência superior a altas temperaturas contribui ainda mais para uma vida útil mais longa, tornando-os um substituto ideal paraquartzooonos processos LPCVD.

Fornos de difusão de boro são usados ​​para criar o emissor tipo P em pastilhas de silício tipo N, dopando-as com boro. As altas temperaturas envolvidas neste processo também representam um desafio parabarcos de quartzodevido à sua menor resistência a altas temperaturas. De novo,Barcos de SiCsurgem como um substituto adequado, oferecendo durabilidade significativamente maior nestas condições exigentes.

(2) Substituição em Outros Equipamentos de Processamento

EnquantoSiC se orgulhadesempenho superior, seu custo mais elevado em comparação comquartzooolimita a sua adoção em aplicações menos exigentes onde a diferença de vida útil entre os dois materiais é menos significativa. Os fabricantes muitas vezes avaliam a relação preço-desempenho ao fazer a sua seleção. No entanto, como os custos de produção paraBarcos de SiCdiminuir e a sua disponibilidade no mercado melhorar, espera-se que representem uma concorrência mais forte, desencadeando potencialmente ajustamentos de preços que poderão desafiar ainda mais o domínio dosbarcos de quartzo.

2. Taxas de uso atuais:Barcos de SiCGanhando terreno

No contexto da tecnologia de Emissor Passivado e Célula Traseira (PERC), os barcos são usados ​​principalmente durante a difusão e recozimento de fósforo frontal. A tecnologia de contato passivo de óxido de túnel (TOPCon), por outro lado, requer barcos com difusão de boro frontal, LPCVD, difusão de fósforo traseira e recozimento.

Atualmente,Barcos de SiCsão utilizados principalmente na fase LPCVD da produção TOPCon. Embora sua aplicação na difusão de boro esteja ganhando força e tenha passado nos testes iniciais de validação, sua taxa geral de adoção na indústria de processamento de células solares permanece relativamente baixa.

3. Tendências Futuras: SiC Preparado para o Crescimento

Vários fatores apontam para um futuro promissor paraBarcos de SiC, prevendo-se que a sua quota de mercado aumente significativamente. Esses fatores incluem:

Desempenho superior: As propriedades inerentes do material do SiC, especialmente em aplicações de alta temperatura como LPCVD e difusão de boro, oferecem uma clara vantagem sobre o quartzo, traduzindo-se em maior vida útil e custos operacionais reduzidos.

Impulso da indústria para redução de custos: A indústria fotovoltaica está constantemente se esforçando para reduzir custos e melhorar a eficiência. Tamanhos maiores de wafer estão se tornando cada vez mais populares como meio de atingir esses objetivos. Neste contexto, o desempenho superior e a durabilidade dos barcos de SiC tornam-se ainda mais valiosos.

Demanda crescente: À medida que o setor de energia solar continua a se expandir, a demanda por componentes confiáveis ​​e de alto desempenho, comoBarcos de SiCinevitavelmente aumentará.

Embora os desafios permaneçam, incluindo o dimensionamento da produção para atender à crescente demanda e garantir uma qualidade consistente, o futuro daBarcos de SiCna indústria de semicondutores parece brilhante. Seu desempenho superior, combinado com a busca da indústria por soluções econômicas, os posiciona como um facilitador-chave da próxima geração de fabricação de células solares.