SiC ボートと石英ボート: 半導体製造における現在の使用法と将来の傾向

1. 置換ダイナミクス:SiCボート 石英ボートへの挑戦

両方SiCおよび石英ボート半導体製造においても同様の機能を果たします。しかし、SiCボートは、コストが高いにもかかわらず、優れたパフォーマンスを提供するため、代替品としてますます魅力的となっています。石英ボート特に、低圧化学蒸着 (LPCVD) やホウ素拡散炉などの要求の厳しい太陽電池処理装置で使用されます。要求がそれほど厳しくないプロセスでは、両方の材料が共存し、メーカーにとって価格が重要な決定要因となります。

(1) LPCVD炉やボロン拡散炉での代替

LPCVD は、トンネル酸化層を作成し、太陽電池上にポリシリコン層を堆積するために重要です。このプロセスには高温が伴い、ボートの表面にシリコンが堆積しやすくなります。石英はシリコンと比べて熱膨張係数が大きく異なるため、これらの堆積物を除去してひび割れを防ぐために定期的な酸洗浄が必要です。この頻繁な清掃と相まって、石英高温強度が低いため、寿命が短くなり、運用コストが増加します。

SiCボート一方、シリコンに近い熱膨張係数を持っているため、酸洗浄の必要がありません。優れた高温強度により長寿命化にさらに貢献し、代替品として理想的です。石英LPCVDプロセスで。

ホウ素拡散炉は、ホウ素をドープすることにより、N 型シリコン ウェーハ上に P 型エミッタを作成するために使用されます。このプロセスに伴う高温も課題となります。石英ボート高温強度が低いためです。また、SiCボート適切な代替品として登場し、これらの厳しい条件下で大幅に高い耐久性を提供します。

(2) 他の処理装置への代替

その間SiCが誇る優れたパフォーマンスを備えているが、他のものと比べてコストが高い石英このため、2 つの材料間の寿命の差がそれほど重要ではない、要求がそれほど厳しくない用途での採用が制限されます。メーカーは製品を選択する際に、価格とパフォーマンスのトレードオフを考慮することがよくあります。ただし、製作費としては、SiCボートが減少し、市場での入手可能性が向上すると、競争が激化すると予想され、価格調整を引き起こす可能性があり、その支配力にさらに挑戦する可能性があります。石英ボート.

2. 現在の使用料金:SiCボート地歩を固める

パッシベーションエミッターおよびリアセル (PERC) テクノロジーの文脈では、ボートは主にフロントサイドのリン拡散およびアニーリング中に使用されます。一方、Tunnel Oxide Passivated Contact (TOPCon) テクノロジーでは、フロントサイドのボロン拡散、LPCVD、リアサイドのリン拡散、およびアニーリングにボートが必要です。

現在、SiCボート主に TOPCon 製造の LPCVD 段階で利用されます。ホウ素拡散におけるそれらの応用は注目を集めており、初期の検証テストに合格していますが、太陽電池加工業界における全体的な採用率は依然として比較的低いままです。

3. 将来の動向: SiC は成長の準備が整っている

いくつかの要因が有望な未来を示唆しています。SiCボート、市場シェアは大幅に増加すると予想されます。これらの要因には次のものが含まれます。

優れた性能: SiC の固有の材料特性は、特に LPCVD やホウ素拡散などの高温用途において、石英よりも明らかな利点をもたらし、寿命の延長と運用コストの削減につながります。

コスト削減を求める業界の取り組み: 太陽光発電業界は、コスト削減と効率の向上に常に努めています。これらの目標を達成する手段として、より大きなウェーハサイズがますます一般的になりつつあります。これに関連して、SiC ボートの優れた性能と耐久性はさらに価値が高まります。

需要の拡大: 太陽エネルギー部門が拡大し続けるにつれ、次のような高性能で信頼性の高いコンポーネントの需要が高まっています。SiCボート必然的に上がります。

需要の増大に合わせて生産を拡大し、一貫した品質を確保するなどの課題は残っていますが、SiCボート半導体業界は明るいようです。その優れた性能と、費用対効果の高いソリューションを求める業界の動きとが相まって、次世代の太陽電池製造を実現する重要な役割を果たしています。