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超導材料MCZ領域市場前景分析:大尺寸單晶硅制備對超導磁體需求迫切

發布時間:2022-10-24  來源:立鼎產業研究網  點擊量: 1254 

單晶硅按晶體生長方法的不同,分為直拉法(CZ)、區熔法(FZ)兩種。區熔法單晶硅的生長采用的是無坩堝的方式,所制備的單晶硅具有很高的質量,但很難實現大尺寸單晶硅的生長。直拉法可實現大尺寸單晶硅的生長,適合大規模集成電路和大面積太陽能電池的制備,廣泛應用于半導體集成電路、二極管、外延片襯底。由于綜合成本和性能的因素,直拉法是目前主要的單晶硅規?;慨a技術。

MCZ技術的基礎是通過磁場對導電硅流體的熱對流形成抑制作用,抑制單晶硅生長過程中雜質和缺陷的產生,晶體完整性、均勻性得到極大改善,可實現高質量大尺寸單晶硅快速生長。采用超導磁體提供5000Gs穩定磁場的MCZ技術是目前國際上生產300mm以上大尺寸半導體級單晶硅的最主要方法。

MCZ用超導磁體


資料來源:公開資料

日本、美國、德國和中國是主要的硅材料生產國,中國硅材料工業與日本同時起步,但生產技術水平仍然相對較低,而且大部分為100-150mm硅錠和小直徑硅片。目前,國際上硅片主流產品是300mm,我國300mm以上的半導體級MCZ生產裝備磁場部分主要由常導磁體提供(磁場強度小于0.2T),常導磁體功耗大(大于100kW)、需要復雜的冷卻系統(存在管道腐蝕等問題),且無法高效控制雜質和缺陷的產生。

近年,國內半導體產業拉動單晶硅爐產量增長,提升對于MCZ磁體的需求。超導磁體和常導磁體相比,其體積和運行成本大幅度減小,能夠降低300mm單晶硅制造能耗20%、提高成品率30%。我國迫切需要發展滿足300mmMCZ單晶硅制備用超導磁體制造技術并實現規模應用,以促進我國單晶硅行業的產業技術升級。


標簽:超導 MCZ

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