ಪ್ರಕರಣ ಅಧ್ಯಯನ: N-ಟೈಪ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ 32-ಇಂಚಿನ ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಘಟಕಗಳು

ಪರಿಚಯ: ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ N-ಟೈಪ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ 32-ಇಂಚಿನ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸವಾಲು

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಉದ್ಯಮವು P-ಟೈಪ್ PERC ನಿಂದ N-ಟೈಪ್ TOPCon ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ (HJT) ಸೌರ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ವೇಗವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಬೇಡಿಕೆ ಗಗನಕ್ಕೇರಿದೆ. N-ಟೈಪ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಲಾಧಾರಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕ ಜೀವಿತಾವಧಿ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ >300 μs) ಮತ್ತು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಪರಿವರ್ತನಾ ಲೋಹದ ಅಶುದ್ಧ ಮಾಲಿನ್ಯದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಥ್ರೋಪುಟ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ತಯಾರಕರು ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ ಗಾತ್ರಗಳನ್ನು 32 ಇಂಚುಗಳು ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, 32-ಇಂಚಿನ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ 1,450°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದು ತೀವ್ರವಾದ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ:

1. ಉಷ್ಣ ಅವನತಿ ಮತ್ತು ಅಸಮತೆ:ಪ್ರಮಾಣಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶಾಖೋತ್ಪಾದಕಗಳು ಮತ್ತು ಪೀಠಗಳಲ್ಲಿ ಅಪಾರ ಉಷ್ಣ ಇಳಿಜಾರುಗಳು ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿರೂಪ ಮತ್ತು ಬಿರುಕುಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ.
2. ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಲೋಹದ ಮಾಲಿನ್ಯ:ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಅಶುದ್ಧ ಅಂಶಗಳು (Fe, Ni, Cu, V) ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಸ್ಫಟಿಕ ಎಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಕರಗಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗೆ ನೇರವಾಗಿ ವಲಸೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತೀವ್ರ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಅವನತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪರಿಹಾರ: ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಸಿವಿಡಿ ಸಿಐಸಿ ರಕ್ಷಾಕವಚ

ಈ ತಾಂತ್ರಿಕ ಅಡಚಣೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು, VeTek ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಂಪೂರ್ಣ 32-ಇಂಚಿನ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ಜೋಡಣೆಯಾದ್ಯಂತ ಸಮಗ್ರ ವಸ್ತು ನವೀಕರಣವನ್ನು ನಿಯೋಜಿಸಿತು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ CVD ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಲೇಪನಗಳಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

1. ಆಳವಾದ ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣ (ಬೂದಿ ಅಂಶ ≤ 2-5 ppm)

ಪ್ರಮಾಣಿತ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ 50 ppm ಮತ್ತು 200 ppm ನಡುವಿನ ಬೃಹತ್ ಬೂದಿ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ನಿರ್ವಾತದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ 1,450°C ನಲ್ಲಿ, ಈ ಜಾಡಿನ ಅಂಶಗಳು ಆವಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ನಮ್ಮ ಸ್ವಾಮ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಅನಿಲ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು 2,400°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಲೋಹೀಯ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿ (ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳು/ಫ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳು) ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

• ಗ್ಲೋ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿ (GDMS) ಪರೀಕ್ಷೆಒಟ್ಟು ಲೋಹೀಯ ಕಲ್ಮಶಗಳು (Fe, Cr, Ni, Cu, V) 0.5 ppm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ, ಒಟ್ಟಾರೆ ಬೂದಿ ಅಂಶ ≤ 2 ppm ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ.
• ಫಲಿತಾಂಶ:120+ ಗಂಟೆಗಳ ನಿರಂತರ ಎಳೆಯುವ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೂಲ್ ಅನ್ನು ಮಾಲಿನ್ಯದಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಲೋಹೀಯ ಅನಿಲ ವಿಕಾಸವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ರಚನೆ

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹೀಟರ್, ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ ಸಸೆಪ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಇನ್ಸುಲೇಷನ್ ಬ್ಯಾರೆಲ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ (1.85 ಗ್ರಾಂ/ಸೆಂ³), ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಧಾನ್ಯ (ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ <10 μm) ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಒತ್ತುವಿಕೆಯು ಏಕರೂಪದ ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ (CTE) ಅನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಉಷ್ಣ ಚಕ್ರಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳೀಯ ಉಷ್ಣ ಒತ್ತಡ, ವಾರ್ಪಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬಿರುಕುಗಳನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

3. ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ CVD ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಲೇಪನ

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆವಿ ಮತ್ತು ನಾಶಕಾರಿ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು 50–80 μm ದಟ್ಟವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD) ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಪದರದಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

• ತುಕ್ಕು ತಡೆಗೋಡೆ:ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆವಿ (SiO) ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಲಾಧಾರ (SiO + 2C → SiC + CO) ನಡುವಿನ ನೇರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಸವೆತ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಧೂಳಿನ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ.
• ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ನಿಖರತೆ:30% ದೀರ್ಘ ಸೇವಾ ಮಧ್ಯಂತರಗಳಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಡೇಟಾ ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರ ಪ್ರಯೋಗ ಮೌಲ್ಯೀಕರಣ

ಟೈರ್-1 TOPCon ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸೌಲಭ್ಯದಲ್ಲಿ 50 ಉತ್ಪಾದನಾ-ಪ್ರಮಾಣದ 32-ಇಂಚಿನ CZ ಫರ್ನೇಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 6 ತಿಂಗಳ ತುಲನಾತ್ಮಕ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. VeTek ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ದ್ರಾವಣದ ವಿರುದ್ಧ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸುವ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮಾನದಂಡವನ್ನು ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ:

ಪದೇ ಪದೇ ಕೇಳಲಾಗುವ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು (FAQ)

ತೀರ್ಮಾನ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ಸಮಾಲೋಚನೆ

CVD SiC ರಕ್ಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಅಪ್‌ಗ್ರೇಡ್ ಮಾಡುವುದರಿಂದ 32-ಇಂಚಿನ N-ಟೈಪ್ ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಇಳುವರಿ ಮತ್ತು ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಅಡಚಣೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ನೇರ, ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಇಳುವರಿಯಲ್ಲಿ 18% ಸುಧಾರಣೆ ಮತ್ತು 30% ವಿಸ್ತೃತ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಜೀವಿತಾವಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ಸೌರ ವೇಫರ್ ತಯಾರಕರು ಗಣನೀಯ ROI ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.