کیس اسٹڈی: N-Type سلیکون گروتھ میں 32-انچ مونوکریسٹل لائن تھرمل فیلڈز کے لیے اعلی پاکیزگی والے گریفائٹ اجزاء

تعارف: 32 انچ تھرمل فیلڈ چیلنج اعلی کارکردگی والے N-Type سلکان گروتھ میں

چونکہ فوٹو وولٹک صنعت تیزی سے P-type PERC سے N-type TOPCon اور Heterojunction (HJT) سولر سیلز میں منتقل ہو رہی ہے، اعلیٰ طہارت والے سلیکون ویفرز کی مانگ آسمان کو چھو رہی ہے۔ این قسم کے سلکان سبسٹریٹس کو انتہائی اعلی اقلیتی کیریئر لائف ٹائم (عام طور پر> 300 μs) اور قریب صفر منتقلی دھات کی ناپاک آلودگی کی ضرورت ہوتی ہے۔

تھرو پٹ بڑھانے کے لیے، سلیکون ویفر بنانے والے کروسیبل سائز کو 32 انچ اور اس سے آگے بڑھا رہے ہیں۔ تاہم، 32 انچ تھرمل فیلڈ میں 1,450 ° C سے زیادہ درجہ حرارت پر کام کرنے سے انجینئرنگ کے شدید چیلنجز کا تعارف ہوتا ہے:

1. حرارتی انحطاط اور عدم توازن:بہت زیادہ تھرمل گریڈینٹ معیاری گریفائٹ ہیٹر اور پیڈسٹل میں ساختی خرابی اور کریکنگ کا سبب بنتے ہیں۔
2. غیر مستحکم دھاتی آلودگی:روایتی گریفائٹ کے اندر ناپاک عناصر (Fe, Ni, Cu, V) کو ٹریس کرسٹل کی طویل کھینچنے کے دوران بخارات بن جاتے ہیں، براہ راست پگھلے ہوئے سلیکون میں منتقل ہو جاتے ہیں اور اقلیتی کیریئر کی زندگی بھر میں شدید تنزلی کا باعث بنتے ہیں۔

انجینئرنگ حل: الٹرا پیوریفائیڈ آئسوسٹیٹک گریفائٹ اور سی وی ڈی سی سی شیلڈنگ

ان تکنیکی رکاوٹوں پر قابو پانے کے لیے، VeTek سیمی کنڈکٹر نے پورے 32 انچ تھرمل فیلڈ اسمبلی میں ایک جامع میٹریل اپ گریڈ کو تعینات کیا، جس میں اعلی کثافت آئیسوسٹیٹک گریفائٹ شامل ہے جس میں ہائی ٹمپریچر ہالوجن پیوریفیکیشن اور حفاظتی CVD سلکان کاربائیڈ (SiC) کوٹنگز شامل ہیں۔

1. گہری ہیلوجن پیوریفیکیشن (راکھ کا مواد ≤ 2-5 پی پی ایم)

معیاری صنعتی گریفائٹ میں 50 پی پی ایم اور 200 پی پی ایم کے درمیان بڑی مقدار میں راکھ کا مواد ہوتا ہے۔ ویکیوم کے تحت 1,450°C پر، یہ ٹریس عناصر اتار چڑھاؤ کا شکار ہو جاتے ہیں۔ ہمارا ملکیتی ہائی ٹمپریچر ہالوجن گیس پیوریفیکیشن کا عمل 2,400°C سے زیادہ درجہ حرارت پر دھاتی نجاستوں کو اتار چڑھاؤ والے ہالوجن مرکبات (کلورائیڈز/فلورائیڈز) میں تبدیل کرتا ہے۔

• گلو ڈسچارج ماس سپیکٹرو میٹری (GDMS) ٹیسٹنگاس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ کل دھاتی نجاست (Fe, Cr, Ni, Cu, V) کو کم کر کے 0.5 ppm سے کم کر دیا گیا ہے، جس سے مجموعی طور پر ≤ 2 ppm کی راکھ کا مواد حاصل ہوتا ہے۔
• نتیجہ:پس منظر میں دھاتی گیس کے ارتقاء کو ختم کرتا ہے، پگھلے ہوئے سلیکون پول کو 120+ گھنٹے مسلسل کھینچنے والے چکروں کے دوران آلودگی سے بچاتا ہے۔

2. تھرمل استحکام کے لیے ہائی ڈینسٹی آئسوسٹیٹک گریفائٹ کا ڈھانچہ

گریفائٹ ہیٹر، کروسیبل سسپٹر، اور موصلیت بیرل سمیت اجزاء کو اعلی کثافت (1.85 g/cm³)، فائن گرین (گرین سائز <10 μm) آئسوسٹیٹک گریفائٹ سے تیار کیا گیا ہے۔ Isostatic پریسنگ یکساں آئسوٹروپک تھرمل ایکسپینشن (CTE) کو یقینی بناتا ہے، مقامی تھرمل تناؤ، وارپنگ، اور بار بار تھرمل سائیکلوں کے تحت مکینیکل کریکنگ کو روکتا ہے۔

3. حفاظتی CVD سلکان کاربائیڈ (SiC) کوٹنگ

سلیکون بخارات اور سنکنرن صاف کرنے والی گیسوں کے سامنے آنے والے اہم اجزاء کو کیمیکل وانپ ڈپوزیشن (CVD) سلکان کاربائیڈ (SiC) کی 50–80 μm گھنی تہہ کے ساتھ لیپت کیا جاتا ہے۔

• سنکنرن رکاوٹ:غیر مستحکم سیلیکون بخارات (SiO) اور گریفائٹ سبسٹریٹ (SiO + 2C → SiC + CO) کے درمیان براہ راست کیمیائی رد عمل کو روکتا ہے، سطح کے کٹاؤ اور کاربن دھول کی پیداوار کو ختم کرتا ہے۔
• ہندسی درستگی:30% طویل سروس وقفوں سے زیادہ درست تھرمل فیلڈ جیومیٹری کو برقرار رکھتا ہے۔

پیمائش شدہ کارکردگی کا ڈیٹا اور فیلڈ ٹرائل کی توثیق

ایک 6 ماہ کا تقابلی فیلڈ ٹرائل 50 پروڈکشن پیمانے پر 32 انچ CZ فرنسوں میں ٹائر-1 TOPCon سلکان ویفر مینوفیکچرنگ کی سہولت پر کیا گیا۔ ذیل میں VeTek سیمی کنڈکٹر کے پیوریفائیڈ تھرمل فیلڈ سلوشن کے خلاف معیاری گریفائٹ اجزاء کا موازنہ کرنے والا کارکردگی کا بینچ مارک ہے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات (FAQ)

نتیجہ اور تکنیکی مشاورت

CVD SiC تحفظ کے ساتھ الٹرا پیوریفائیڈ آئسوسٹیٹک گریفائٹ اجزاء کو اپ گریڈ کرنا 32 انچ این قسم کے مونو کرسٹل لائن سلیکون کی نمو میں پیداوار اور ناپاکی کی رکاوٹوں کو حل کرنے کا براہ راست، قابل پیمائش راستہ فراہم کرتا ہے۔ بنیادی پیداوار میں 18% بہتری اور 30% توسیع شدہ تھرمل فیلڈ لائف کے ساتھ، سولر ویفر مینوفیکچررز خاطر خواہ ROI حاصل کر سکتے ہیں۔