ஆய்வுச் 사례: N-வகை சிலிக்கான் வளர்ச்சியில் 32-அங்குல ஒற்றைப்படிக வெப்பப் புலங்களுக்கான உயர் தூய்மை கிராஃபைட் கூறுகள்

அறிமுகம்: உயர் செயல்திறன் N-வகை சிலிக்கான் வளர்ச்சியில் 32-அங்குல வெப்பப் புலச் சவால்

ஒளிமின்னழுத்தத் தொழில், P-வகை PERC-இலிருந்து N-வகை TOPCon மற்றும் ஹெட்டரோஜங்ஷன் (HJT) சூரிய மின்கலங்களுக்கு வேகமாக மாறிவருவதால், அதிக தூய்மையான சிலிக்கான் தகடுகளுக்கான தேவை பன்மடங்கு அதிகரித்துள்ளது. N-வகை சிலிக்கான் அடிமூலக்கூறுகளுக்கு மிக அதிக சிறுபான்மை மின்னூக்கி ஆயுட்காலம் (பொதுவாக >300 μs) மற்றும் ஏறக்குறைய பூஜ்ஜிய அளவிலான இடைநிலை உலோக அசுத்தக் கலப்படம் தேவைப்படுகிறது.

உற்பத்தித்திறனை அதிகரிப்பதற்காக, சிலிக்கான் வேஃபர் உற்பத்தியாளர்கள் மூசைகளின் அளவை 32 அங்குலம் மற்றும் அதற்கும் மேலாக விரிவுபடுத்துகின்றனர். இருப்பினும், 32-அங்குல வெப்பப் புலத்தில் 1,450°C-க்கு அதிகமான வெப்பநிலையில் செயல்படுவது கடுமையான பொறியியல் சவால்களை ஏற்படுத்துகிறது:

1. வெப்பச் சிதைவு மற்றும் சமச்சீரற்ற தன்மை:கடுமையான வெப்ப வேறுபாடுகள், வழக்கமான கிராஃபைட் வெப்பமூட்டிகள் மற்றும் பீடங்களில் கட்டமைப்புச் சிதைவையும் விரிசல்களையும் ஏற்படுத்துகின்றன.
2. ஆவியாகும் உலோக மாசுபாடு:வழக்கமான கிராஃபைட்டினுள் உள்ள மிகச்சிறிய அசுத்தத் தனிமங்களான (Fe, Ni, Cu, V) ஆகியவை, நீண்ட நேரம் படிகத்தை இழுக்கும்போது ஆவியாகி, உருகிய சிலிக்கானுக்குள் நேரடியாக இடம்பெயர்ந்து, சிறுபான்மை மின்னூக்கிகளின் ஆயுட்காலத்தில் கடுமையான சரிவை ஏற்படுத்துகின்றன.

பொறியியல் தீர்வு: அதிதூய்மையாக்கப்பட்ட ஐசோஸ்டேடிக் கிராஃபைட் மற்றும் CVD SiC கவசம்

இந்த தொழில்நுட்பத் தடைகளைச் சமாளிக்க, VeTek செமிகண்டக்டர் நிறுவனம், உயர்-வெப்பநிலை ஹாலஜன் சுத்திகரிப்புக்கு உட்படுத்தப்பட்ட உயர்-அடர்த்தி ஐசோஸ்டேடிக் கிராஃபைட் மற்றும் பாதுகாப்பு CVD சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) பூச்சுகளைக் கொண்ட ஒரு விரிவான பொருள் மேம்படுத்தலை, அதன் முழு 32-அங்குல வெப்பப் புல அமைப்பிலும் செயல்படுத்தியது.

1. ஆழமான ஹாலஜன் சுத்திகரிப்பு (சாம்பல் உள்ளடக்கம் ≤ 2-5 ppm)

வழக்கமான தொழில்துறை கிராஃபைட்டில் 50 ppm முதல் 200 ppm வரையிலான மொத்த சாம்பல் உள்ளடக்கம் உள்ளது. வெற்றிடத்தின் கீழ் 1,450°C வெப்பநிலையில், இந்த நுண் தனிமங்கள் ஆவியாகின்றன. எங்களின் தனியுரிம உயர்-வெப்பநிலை ஹாலஜன் வாயு சுத்திகரிப்பு செயல்முறையானது, 2,400°C-க்கு மேற்பட்ட வெப்பநிலையில் உலோக அசுத்தங்களை ஆவியாகும் ஹாலஜன் சேர்மங்களாக (குளோரைடுகள்/ஃபுளோரைடுகள்) மாற்றுகிறது.

• ஒளிர்வு வெளியேற்ற நிறை நிறமாலையியல் (GDMS) சோதனைமொத்த உலோக அசுத்தங்கள் (Fe, Cr, Ni, Cu, V) 0.5 ppm-க்கும் குறைவாகக் குறைக்கப்பட்டு, ஒட்டுமொத்த சாம்பல் உள்ளடக்கம் ≤ 2 ppm அடையப்படுவதை இது சரிபார்க்கிறது.
• முடிவு:120 மணி நேரத்திற்கும் மேலான தொடர்ச்சியான இழுத்தல் சுழற்சிகளின் போது, ​​பின்னணி உலோக வாயு வெளியேற்றத்தை நீக்கி, உருகிய சிலிக்கான் குளத்தை மாசுபடுவதிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.

2. வெப்ப நிலைத்தன்மைக்கான உயர் அடர்த்தி ஐசோஸ்டேடிக் கிராஃபைட் கட்டமைப்பு

கிராஃபைட் வெப்பமூட்டி, மூசை ஏற்பி, மற்றும் காப்பு உருளை உள்ளிட்ட கூறுகள், உயர் அடர்த்தி (1.85 கி/செ.மீ³), நுண்ணிய துகள் (துகள் அளவு <10 μm) கொண்ட ஐசோஸ்டேடிக் கிராஃபைட்டிலிருந்து இயந்திரத்தால் செதுக்கப்படுகின்றன. ஐசோஸ்டேடிக் அழுத்தம், சீரான திசைசாரா வெப்ப விரிவாக்கத்தை (CTE) உறுதிசெய்து, தொடர்ச்சியான வெப்பச் சுழற்சிகளின் கீழ் ஏற்படும் குறிப்பிட்ட இடத்திலான வெப்ப அழுத்தம், உருக்குலைதல் மற்றும் இயந்திர விரிசல்களைத் தடுக்கிறது.

3. பாதுகாப்பு CVD சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) பூச்சு

சிலிக்கான் ஆவி மற்றும் அரிக்கும் சுத்திகரிப்பு வாயுக்களுக்கு வெளிப்படும் முக்கிய பாகங்கள், 50–80 μm அடர்த்தியான இரசாயன ஆவிப் படிவு (CVD) சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) அடுக்கால் பூசப்படுகின்றன.

• அரிப்புத் தடுப்பு:ஆவியாகும் சிலிக்கான் ஆவிக்கும் (SiO) கிராஃபைட் அடி மூலக்கூறுக்கும் இடையே நிகழும் நேரடி வேதி வினையை (SiO + 2C → SiC + CO) தடுத்து, மேற்பரப்பு அரிப்பு மற்றும் கார்பன் தூசி உருவாதலை நீக்குகிறது.
• வடிவியல் துல்லியம்:30% வரை நீண்ட சேவை இடைவெளிகளில் துல்லியமான வெப்பப் புல வடிவவியலைப் பராமரிக்கிறது.

அளவிடப்பட்ட செயல்திறன் தரவு மற்றும் கள சோதனை சரிபார்ப்பு

முதல் நிலை TOPCon சிலிக்கான் வேஃபர் உற்பத்தி ஆலையில், 50 உற்பத்தி அளவிலான 32-அங்குல CZ உலைகளில் 6 மாத கால ஒப்பீட்டுக் களச் சோதனை ஒன்று நடத்தப்பட்டது. வழக்கமான கிராஃபைட் பாகங்களை VeTek Semiconductor-இன் தூய்மைப்படுத்தப்பட்ட வெப்பப் புலத் தீர்வுடன் ஒப்பிடும் செயல்திறன் அளவுகோல் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள் (FAQ)

முடிவுரை மற்றும் தொழில்நுட்ப ஆலோசனை

CVD SiC பாதுகாப்புடன் கூடிய அதிதூய்மையான ஐசோஸ்டேடிக் கிராஃபைட் கூறுகளுக்கு மேம்படுத்துவது, 32-அங்குல N-வகை ஒற்றைப்படிக சிலிக்கான் வளர்ச்சியில் உள்ள உற்பத்தி மற்றும் மாசுக் குறைபாடுகளைத் தீர்ப்பதற்கு ஒரு நேரடியான, அளவிடக்கூடிய வழியை வழங்குகிறது. முதன்மை உற்பத்தியில் 18% முன்னேற்றம் மற்றும் 30% நீட்டிக்கப்பட்ட வெப்பப் புல ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றின் மூலம், சூரிய மின்தகடு உற்பத்தியாளர்கள் கணிசமான முதலீட்டு வருவாயை (ROI) அடைய முடியும்.