കേസ് പഠനം: എൻ-ടൈപ്പ് സിലിക്കൺ വളർച്ചയിലെ 32-ഇഞ്ച് മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ തെർമൽ ഫീൽഡുകൾക്കുള്ള ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടകങ്ങൾ.

ആമുഖം: ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള എൻ-ടൈപ്പ് സിലിക്കൺ വളർച്ചയിലെ 32-ഇഞ്ച് തെർമൽ ഫീൽഡ് ചലഞ്ച്

ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്‌സ് വ്യവസായം P-ടൈപ്പ് PERC-യിൽ നിന്ന് N-ടൈപ്പ് TOPCon, Heterojunction (HJT) സോളാർ സെല്ലുകളിലേക്ക് വേഗത്തിൽ മാറുന്നതിനാൽ, ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ള സിലിക്കൺ വേഫറുകളുടെ ആവശ്യം കുതിച്ചുയർന്നു. N-ടൈപ്പ് സിലിക്കൺ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്ക് വളരെ ഉയർന്ന ന്യൂനപക്ഷ കാരിയർ ആയുസ്സ് (സാധാരണയായി >300 μs) ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ പൂജ്യത്തിനടുത്തുള്ള സംക്രമണ ലോഹ മാലിന്യ മലിനീകരണവും ആവശ്യമാണ്.

ത്രൂപുട്ട് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി, സിലിക്കൺ വേഫർ നിർമ്മാതാക്കൾ ക്രൂസിബിൾ വലുപ്പങ്ങൾ 32 ഇഞ്ചോ അതിൽ കൂടുതലോ ആയി വികസിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, 32 ഇഞ്ച് താപ മണ്ഡലത്തിൽ 1,450°C-ൽ കൂടുതലുള്ള താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഗുരുതരമായ എഞ്ചിനീയറിംഗ് വെല്ലുവിളികൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു:

1. താപ ഡീഗ്രഡേഷനും അസമമിതിയും:സാധാരണ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഹീറ്ററുകളിലും പെഡസ്റ്റലുകളിലും വലിയ താപ വ്യതിയാനങ്ങൾ ഘടനാപരമായ രൂപഭേദത്തിനും വിള്ളലിനും കാരണമാകുന്നു.
2. ബാഷ്പശീല ലോഹ മലിനീകരണം:പരമ്പരാഗത ഗ്രാഫൈറ്റിനുള്ളിലെ ട്രെയ്‌സ് മാലിന്യ ഘടകങ്ങൾ (Fe, Ni, Cu, V) ദീർഘനേരം ക്രിസ്റ്റൽ വലിക്കുമ്പോൾ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും, ഉരുകിയ സിലിക്കണിലേക്ക് നേരിട്ട് കുടിയേറുകയും ഗുരുതരമായ ന്യൂനപക്ഷ കാരിയർ ആജീവനാന്ത ശോഷണത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു.

എഞ്ചിനീയറിംഗ് പരിഹാരം: അൾട്രാ-പ്യൂരിഫൈഡ് ഐസോസ്റ്റാറ്റിക് ഗ്രാഫൈറ്റ് & സിവിഡി സിഐസി ഷീൽഡിംഗ്

ഈ സാങ്കേതിക തടസ്സങ്ങൾ മറികടക്കാൻ, വീടെക് സെമികണ്ടക്ടർ 32 ഇഞ്ച് തെർമൽ ഫീൽഡ് അസംബ്ലിയിൽ ഉടനീളം സമഗ്രമായ ഒരു മെറ്റീരിയൽ അപ്‌ഗ്രേഡ് വിന്യസിച്ചു, അതിൽ ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഹാലൊജൻ ശുദ്ധീകരണത്തിനും സംരക്ഷണ സിവിഡി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) കോട്ടിംഗുകൾക്കും വിധേയമായ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഐസോസ്റ്റാറ്റിക് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉൾപ്പെടുന്നു.

1. ആഴത്തിലുള്ള ഹാലോജൻ ശുദ്ധീകരണം (ചാരത്തിന്റെ അളവ് ≤ 2-5 പിപിഎം)

സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ഗ്രാഫൈറ്റിൽ 50 ppm മുതൽ 200 ppm വരെ ബൾക്ക് ചാരം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. 1,450°C വാക്വം കീഴിൽ, ഈ സൂക്ഷ്മ മൂലകങ്ങൾ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നു. ഞങ്ങളുടെ ഉടമസ്ഥതയിലുള്ള ഉയർന്ന താപനില ഹാലോജൻ വാതക ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയ 2,400°C ന് മുകളിലുള്ള താപനിലയിൽ ലോഹ മാലിന്യങ്ങളെ ബാഷ്പീകരിക്കുന്ന ഹാലോജൻ സംയുക്തങ്ങളാക്കി (ക്ലോറൈഡുകൾ/ഫ്ലൂറൈഡുകൾ) മാറ്റുന്നു.

• ഗ്ലോ ഡിസ്ചാർജ് മാസ് സ്പെക്ട്രോമെട്രി (GDMS) പരിശോധനമൊത്തം ലോഹ മാലിന്യങ്ങൾ (Fe, Cr, Ni, Cu, V) 0.5 ppm-ൽ താഴെയായി കുറയുന്നുവെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു, ഇത് മൊത്തം ചാരത്തിന്റെ അളവ് ≤ 2 ppm കൈവരിക്കുന്നു.
• ഫലം:120+ മണിക്കൂർ തുടർച്ചയായി വലിക്കുന്ന ചക്രങ്ങളിൽ ഉരുകിയ സിലിക്കൺ പൂളിനെ മലിനീകരണത്തിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നതിലൂടെ, പശ്ചാത്തല ലോഹ വാതക പരിണാമം ഇല്ലാതാക്കുന്നു.

2. താപ സ്ഥിരതയ്ക്കുള്ള ഉയർന്ന സാന്ദ്രത ഐസോസ്റ്റാറ്റിക് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടന

ഗ്രാഫൈറ്റ് ഹീറ്റർ, ക്രൂസിബിൾ സസെപ്റ്റർ, ഇൻസുലേഷൻ ബാരൽ എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള ഘടകങ്ങൾ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത (1.85 g/cm³), സൂക്ഷ്മ-ധാന്യം (ധാന്യ വലുപ്പം <10 μm) ഐസോസ്റ്റാറ്റിക് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഐസോസ്റ്റാറ്റിക് അമർത്തൽ ഏകീകൃത ഐസോട്രോപിക് താപ വികാസം (CTE) ഉറപ്പാക്കുന്നു, ആവർത്തിച്ചുള്ള താപ ചക്രങ്ങളിൽ പ്രാദേശിക താപ സമ്മർദ്ദം, വാർപ്പിംഗ്, മെക്കാനിക്കൽ വിള്ളലുകൾ എന്നിവ തടയുന്നു.

3. സംരക്ഷണ സിവിഡി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) കോട്ടിംഗ്

സിലിക്കൺ നീരാവി, കോറോസിവ് പർജ് വാതകങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്ന നിർണായക ഘടകങ്ങൾ 50–80 μm സാന്ദ്രമായ കെമിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ (CVD) സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) കൊണ്ട് ആവരണം ചെയ്തിരിക്കുന്നു.

• നാശന തടസ്സം:ബാഷ്പശീലമായ സിലിക്കൺ നീരാവിയും (SiO) ഗ്രാഫൈറ്റ് അടിവസ്ത്രവും (SiO + 2C → SiC + CO) തമ്മിലുള്ള നേരിട്ടുള്ള രാസപ്രവർത്തനം തടയുന്നു, ഇത് ഉപരിതല മണ്ണൊലിപ്പും കാർബൺ പൊടി ഉത്പാദനവും ഇല്ലാതാക്കുന്നു.
• ജ്യാമിതീയ കൃത്യത:30% ദൈർഘ്യമേറിയ സർവീസ് ഇടവേളകളിൽ കൃത്യമായ താപ ഫീൽഡ് ജ്യാമിതി നിലനിർത്തുന്നു.

അളന്ന പ്രകടന ഡാറ്റയും ഫീൽഡ് ട്രയൽ മൂല്യനിർണ്ണയവും

ടയർ-1 TOPCon സിലിക്കൺ വേഫർ നിർമ്മാണ കേന്ദ്രത്തിലെ 50 പ്രൊഡക്ഷൻ-സ്കെയിൽ 32-ഇഞ്ച് CZ ഫർണസുകളിൽ 6 മാസത്തെ താരതമ്യ ഫീൽഡ് ട്രയൽ നടത്തി. VeTek സെമികണ്ടക്ടറിന്റെ ശുദ്ധീകരിച്ച തെർമൽ ഫീൽഡ് സൊല്യൂഷനുമായി സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടകങ്ങളെ താരതമ്യം ചെയ്യുന്ന പ്രകടന മാനദണ്ഡം ചുവടെയുണ്ട്:

പതിവായി ചോദിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ (പതിവ് ചോദ്യങ്ങൾ)

ഉപസംഹാരവും സാങ്കേതിക കൺസൾട്ടേഷനും

CVD SiC സംരക്ഷണത്തോടെ അൾട്രാ-പ്യൂരിഫൈഡ് ഐസോസ്റ്റാറ്റിക് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടകങ്ങളിലേക്ക് അപ്‌ഗ്രേഡ് ചെയ്യുന്നത് 32-ഇഞ്ച് N-ടൈപ്പ് മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ വളർച്ചയിലെ വിളവ്, മാലിന്യ തടസ്സങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന് നേരിട്ടുള്ളതും അളക്കാവുന്നതുമായ ഒരു പാത നൽകുന്നു. പ്രൈം യീൽഡിൽ 18% പുരോഗതിയും 30% വിപുലീകൃത തെർമൽ ഫീൽഡ് ആയുസ്സും ഉപയോഗിച്ച്, സോളാർ വേഫർ നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് ഗണ്യമായ ROI നേടാൻ കഴിയും.