半導体および太陽光発電産業におけるグラファイトの応用

アプリケーション市場の開発と拡大のプロセス

半導体の開発は、半導体産業におけるグラファイト材料の応用と切り離すことはできません。 半導体産業では、チョクラルスキー単結晶炉の加熱システムに多数の高純度グラファイト材料が使用されています。 また、半導体シリコンウェーハの処理（ゾーン溶融、エピタキシー、形状処理などを含む）の補助ツールおよびコンポーネントとしても使用されます。 半導体シリコンウェーハ用のポリシリコン材料の製造における補助ツールおよびコンポーネントとして。 電子工学用のグラファイト製品は、最初に半導体産業で使用されます。 21世紀には、太陽光発電産業が急速に発展し、太陽電池用の多結晶シリコンインゴット材料の生産と市場が飛躍的に増加し、太陽光発電産業におけるグラファイト製品の幅広い発展の見通しを持つ新しい市場も提供しています。 太陽電池用シリコンウェーハの重要な原料であるインゴットポリシリコンは、その製造装置のインゴット炉に高純度・高品質のグラファイト原料を多数使用し始めています。

黒鉛製品の半導体応用市場概況

チョクラルスキー単結晶炉で使用されるグラファイト部品は消耗部品の一種であり、様々な高純度グラファイトを加工したものです。 例えば、黒鉛坩堝などの黒鉛部品には高純度の細粒黒鉛を使用。 グラファイトヒーターは高純度の等方性グラファイトを使用しています。 グラファイト絶縁カバーとグラファイトカバーは高純度の中粒グラファイトを使用。

太陽電池用途向けグラファイト製品の市場概要

インゴット ポリシリコン装置の製造では、いくつかのコンポーネントにグラファイト材料が必要です。 特に、インゴット炉のヒーターに使用される発熱材である高純度グラファイトと断熱材である高純度カーボンフェルト断熱材は、現在のインゴットポリシリコン設備にとって重要かつ不可欠な支持材料です。

インゴット炉のヒーターの加熱温度は非常に高いため（1600度以上）、その加熱材料はシリコン材料と反応せず、シリコン材料を汚染しないことが必要であり、真空および不活性雰囲気で使用できます。長い間。 ヒーターは金属タングステン、モリブデン、非金属グラファイトがあり、使用条件に合わせて選択できます。 タングステンやモリブデンは高価で加工が難しいため、グラファイトは入手先が広く、さまざまな形状に加工することができます。 また、グラファイトは、熱慣性が小さく、加熱が速く、耐熱性が高く、耐熱衝撃性に優れ、放熱面積が大きく、加熱効率が高く、基本性能が安定しているという特徴があります。 このため、グラファイト材料は、インゴット炉ヒーターの好ましい加熱材料になっています。 インゴット炉のヒーターには、断熱材に関する厳しい要件があります。 耐熱性が高く、密度が低く、熱伝導率が低く、蓄熱量が少なく、断熱効果が高く、ガス放出が少なく、軽量で膨張係数が小さい材料でなければなりません。 そのため、数ある耐火断熱材の中でも高純度カーボンフェルトが最も理想的です。

半導体および太陽光発電産業で使用される上記の 2 種類のグラファイト製品は、数年前に主に海外から輸入された (または中国本土の外資系企業によって提供された) ものでした。 しかし、中国のグラファイト産業、半導体材料産業、電子産業機器産業の共同の努力により、これら 2 種類のグラファイトの中国独自の生産は、製造技術または技術の応用の両方で大きな進歩を遂げ、市場パターンはも大幅に変更。 これはまた、中国のグラファイト産業がこの点で新しい市場を開拓する新しい機会を提供します。 しかし同時に、中国の大型で高純度の等方性グラファイトの市場が急速に拡大している一方で、この分野での中国の製造技術はまだ側面に適応しておらず、技術は依然として大きなギャップがあることも確認する必要があります。海外先進国。 マイクロエレクトロニクスおよび太陽光発電産業の重要な基本機器材料として、グラファイト製品は中国で継続的な技術進歩を必要としています。 半導体業界や太陽電池用シリコン材料製造業界との連携を強化し、それらを支える高品位黒鉛製品の開発に一層の投資を行うことが不可欠です。