Die Hauptfunktionen vonSiliziumkarbidbootDie Stützkonstruktion und die Quarzbootstütze sind identisch.SiliziumkarbidbootSiliziumkarbid- und Quarzboot-Träger bieten zwar hervorragende Leistung, sind aber teuer. Sie stellen eine Alternative zu Quarzboot-Trägern in Batterieverarbeitungsanlagen mit anspruchsvollen Betriebsbedingungen (z. B. LPCVD- und Bordiffusionsanlagen) dar. In Anlagen mit normalen Betriebsbedingungen konkurrieren Siliziumkarbid- und Quarzboot-Träger aufgrund des Preisverhältnisses miteinander.
① Substitutionsbeziehung in LPCVD- und Bordiffusionsanlagen
Die LPCVD-Anlage wird für die Tunneloxidation von Batteriezellen und die Herstellung von dotierten Polysiliziumschichten verwendet. Funktionsprinzip:
Unter Niederdruckatmosphäre und bei geeigneter Temperatur werden durch chemische Reaktion und Abscheidung ultradünne Tunneloxidschichten und Polysiliziumschichten hergestellt. Im Prozess der Tunneloxidation und der Herstellung der dotierten Polysiliziumschicht erreicht der Träger hohe Arbeitstemperaturen, wodurch sich eine Siliziumschicht auf seiner Oberfläche abscheidet. Da sich der Wärmeausdehnungskoeffizient von Quarz deutlich von dem von Silizium unterscheidet, muss der Quarzträger regelmäßig gebeizt und das abgelagerte Silizium entfernt werden, um ein Brechen aufgrund der thermischen Ausdehnung und Kontraktion zu verhindern. Durch das häufige Beizen und die geringe Hochtemperaturfestigkeit ist die Lebensdauer des Quarzträgers begrenzt, was die Produktionskosten der Batteriezelle erheblich erhöht.Siliciumcarbidist vergleichbar mit der von Silizium. Die integrierteSiliziumkarbidbootDer Halter benötigt im Tunneloxidationsprozess und bei der Herstellung der dotierten Polysiliziumschicht kein Beizen. Er zeichnet sich durch hohe Hochtemperaturfestigkeit und lange Lebensdauer aus und stellt eine gute Alternative zum Quarzboothalter dar.
Bor-Expansionsanlagen werden hauptsächlich zur Dotierung von N-dotierten Siliziumwafern in Batteriezellen eingesetzt, um P-dotierte Emitter für PN-Übergänge herzustellen. Das Funktionsprinzip beruht auf einer chemischen Reaktion und der Bildung eines molekularen Abscheidungsfilms in einer Hochtemperaturatmosphäre. Nach der Filmbildung diffundiert dieser durch Hochtemperaturerhitzung und dotiert so die Siliziumwaferoberfläche. Aufgrund der hohen Betriebstemperatur der Bor-Expansionsanlagen weisen die Quarzschiffchenhalter eine geringe Hochtemperaturfestigkeit und eine kurze Lebensdauer auf.SiliziumkarbidbootDer Halter besitzt eine hohe Hochtemperaturfestigkeit und ist eine gute Alternative zum Quarzboothalter im Bor-Expansionsprozess.
② Substitutionsbeziehung in anderen Prozessanlagen
SiC-Bootträger zeichnen sich durch geringe Produktionskapazitäten und hervorragende Leistung aus. Ihr Preis liegt im Allgemeinen höher als der von Quarz-Bootträgern. Unter den üblichen Betriebsbedingungen von Zellverarbeitungsanlagen ist der Unterschied in der Lebensdauer zwischen SiC- und Quarz-Bootträgern gering. Kunden in der Weiterverarbeitung vergleichen und wählen hauptsächlich Preis und Leistung anhand ihrer eigenen Prozesse und Bedürfnisse. SiC- und Quarz-Bootträger sind mittlerweile nebeneinander erhältlich und stehen im Wettbewerb. Die Bruttogewinnmarge von SiC-Bootträgern ist derzeit jedoch relativ hoch. Sollten die Produktionskosten für SiC-Bootträger sinken und der Verkaufspreis dadurch sinken, würde dies die Wettbewerbsfähigkeit von Quarz-Bootträgern weiter steigern.
Nutzungsverhältnis
Die Zelltechnologie basiert hauptsächlich auf der PERC- und der TOPCon-Technologie. Der Marktanteil der PERC-Technologie beträgt 88 %, der der TOPCon-Technologie 8,3 %. Der kombinierte Marktanteil beider Technologien liegt bei 96,30 %.
Wie in der folgenden Abbildung dargestellt:
Bei der PERC-Technologie werden für die Phosphordiffusion und die anschließende Temperung Bootträger benötigt. Bei der TOPCon-Technologie sind Bootträger für die Bordiffusion, die LPCVD, die Phosphordiffusion und die anschließende Temperung erforderlich. Derzeit werden Siliziumkarbid-Bootträger hauptsächlich im LPCVD-Prozess der TOPCon-Technologie eingesetzt, und ihre Anwendung im Bordiffusionsprozess ist weitgehend erprobt.
Abbildung: Anwendung von Bootsstützen im Zellverarbeitungsprozess
Hinweis: Nach der Beschichtung der Vorder- und Rückseite mit PERC- und TOPCon-Technologien folgen noch weitere Arbeitsschritte wie Siebdruck, Sintern sowie Testen und Sortieren, die keine Verwendung von Bootsstützen erfordern und in der obigen Abbildung nicht aufgeführt sind.
Veröffentlichungsdatum: 15. Oktober 2024