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北京北方华创微电子装备有限公司 TopCon高效电池应用及关键设备 LPCVD TopCon High-efficiency Solar Cells Applications and Key EquipmentLPCVD 王晓飞博士北方华创卧式炉事业单元 www.naura.com Email wangxiaofeinaura.com 2 目录 1 高效领跑者的价值追求 2 TopCon高效电池简述 3 LPCVD在 TopCon中的应用情况 4 北方华创简介 NAURA Confidential 3 目录 1 2 TopCon高效电池简述 3 LPCVD在 TopCon中的应用情况 4 北方华创简介 NAURA Confidential 高效领跑者的价值追求精良品质卓越服务中国制造 4 NAURA Confidential 1.高效领跑者的价值追求 1.1 低耗高效制胜，光伏“领跑者”时代在继续为促进先进光伏技术应用和产业升级，自“十三五”后国家能源局提出光伏发电“领跑者”计划，核心仍然是效率与成本。数据来源 ITRPV， 2019 成本技术 ➢ 普通 P型多晶电池逐渐消失 ➢ P型 PERC仍是主流效率技术 ➢ N型驱动单晶市场份额增加 ➢ N型效率更具“领跑者”优势 5 NAURA Confidential 1.高效领跑者的价值追求 1.2 N-TOPcon高效电池市场潜力巨大电池潜力巨大 N-TOPcon高效电池， 2019-2023未来五年预计总产能 32.9GW，市场份额逐年递增。 N-PERT性价比低，将迅速淡出市场，相关厂商转型 N-TOPCon的概率大。 6 NAURA Confidential 1.3 N型电池的效率优势 1.高效领跑者的价值追求后 P型 PERC时代的高效“领跑者”技术线路双面发电及高效率化。双面发电 ➢光能利用率更高 ➢单位面积发电量增加 10-30 ➢应用范围更广高效率化 ➢更高的少子寿命 ➢更大的效率提升空间 ➢组件更好的弱光响应 ➢更低的温度系数，更佳的抗衰减 N型双面电池 7 NAURA Confidential 1.高效领跑者的价值追求 1.3 N型电池的技术成本 N型双面电池 HIT IBC ➢电池结构简单，工艺成熟 ➢兼容现有生产线，易于产业化 ➢双面发电，优异的抗 PID性能 N-PERT （中来 2018量产效率可达 22.1 ➢与传统工艺兼容，易于产业化 ➢更佳的钝化作用 ➢更高的效率前景 N-TopCon 中来 /LG2019量产效率可达 23以上 ➢工艺步骤简单，工艺温度低 ➢工艺难度高 ➢设备技术要求高，成本高 HJT （晋能 2019量产效率可达 23.7） ➢无前表面遮光 ➢背面 P， N区制作工艺复杂 ➢技术难度大，技术成本高 IBC 国家电投西宁公司预计 2020量产效率冲破 23 综合考虑效率优势及量产化成本， N-TopCon及 HJT是 P型电池生产商转型的优先选择。 8 目录 1 高效领跑者的价值追求 2 3 LPCVD在 TopCon中的应用情况 4 北方华创简介 NAURA Confidential TopCon高效电池简述精良品质卓越服务中国制造 9 NAURA Confidential 2.TopCon高效电池简述 2.1 TopCon高效电池电池工艺流程 N-PERT工艺流程清洗制绒双面减反层 /钝化层 B掺杂印刷烧结湿法刻蚀清洗 P掺杂退火 /氧化 N-TopCon工艺流程清洗制绒双面减反层 /钝化层 B掺杂印刷烧结湿法刻蚀多晶硅沉积干 /湿氧化隧道层 P掺杂退火大产能 LPCVD单管兼容多种工艺 10 降本 Cost 提效 Efficiency 实现接触区和非接触区在内的全背表面钝化 2.TopCon高效电池简述 2.2 TopCon高效电池电池结构 11 Structure➢ Layer1 Oxide 12 nm 主流方式热氧化 ➢ Layer2 Poly 主流方式 LPCVD ➢ Poly掺杂热扩散离子注入原位掺杂 Performance ◆ 钝化性能（化学场钝化） J0 ◆ 电性能 R□ 建议工艺路线 LPCVD一站式制备 Oxide本征 Poly，然后采用热扩散或离子注入掺杂 2.TopCon高效电池简述 2.3 TopCon高效电池工艺路线 12 2.TopCon高效电池简述 2.4 N型高效电池厂商布局数据来源林洋 2019 相关厂商升级 N-TOPCon或者新建 N-TOPCon产线 13 01 Oxide的厚度及均匀性控制 02 Poly层的最佳厚度 03 Poly层的最佳晶粒大小 04 Poly层的最佳方阻 P型 TOPCon的可能性05 2.TopCon高效电池简述 2.5 TopCon技术细节问题 14 目录 1 节能提效的价值追求 2 TopCon高效电池工艺发展现状 3 4 北方华创简介 NAURA Confidential LPCVD设备在 TopCon中的应用精良品质卓越服务中国制造 15 NAURA Confidential 3.LPCVD设备在 TopCon中的应用 3.1 TopCon高效电池关键工艺设备 LPCVD 低压扩散 TopCon工艺流程清洗制绒双面减反层 /钝化层 B掺杂印刷烧结湿法刻蚀多晶硅沉积干 /湿氧化隧道层 P掺杂退火大产能 LPCVD单管兼容多种工艺 LPCVD工艺应用 ➢ SiO2隧穿层 ➢ 沉积 Poly-Si ➢ 掺杂 Poly-Si LPCVD设备示意图 16 NAURA Confidential 3.LPCVD设备在 TopCon中的应用 3.2 LPCVD设备助力高效 TopCon电池降本提效助力高效 TopCon 电池降本提效更低的单片工艺时间及气体耗量低耗单台产能 /单台占地更大多产强大的工艺集成能力更高均匀性、重复性高效更长的石英件使用寿命，更低的 PM成本降本强大 17 NAURA Confidential 3.LPCVD设备在 TopCon中的应用 3.3 北方华创 LPCVD设备领先优势 ⚫ 高产能 1400片 /管 X 5 （台）量产机型，兼容大硅片 ⚫ 完整的工厂自动化接口 ⚫ 1976年研制开发国内第一台 LPCVD设备，为国内设备与工艺最成熟的 LPCVD设备供应商 18 NAURA Confidential 3.LPCVD设备在 TopCon中的应用 3.5 北方华创 LPCVD设备工艺优势高效 ⚫ 良好的薄膜工艺均匀性和重复性； ⚫ 高效的成膜速率减少工艺时间。热氧 SiO2 厚度 1.5nm Poly-Si 厚度 150nm 19 NAURA Confidential 3.LPCVD设备在 TopCon中的应用 3.7 北方华创 LPCVD设备技术优势降低 PM成本 2 3 1 石英管采用直管密封方式，减少应力集中位置，提升石英管使用寿命在线快速更换易损石英件，降低 PM时间独特水冷结构设计，可以使密封 O圈长时间在高温下运行各种更智能的设计，既大幅延长维护周期，降低维护难度，也降低了相应配件损耗。 20 NAURA Confidential 3.LPCVD设备在 TopCon中的应用 3.8 北方华创 LPCVD设备工艺优势成熟的工艺技术 1. 掌握不同压力、不同温度下沉积不同膜厚（ 50-400nm）多晶工艺技术； 2. 掌握不同条件下进行热氧（ 1-5nm）隧穿层工艺技术； 3. 掌握批量满舟 1200片热氧多晶二合一工艺技术； 4. 具备原位掺杂多晶硅工艺技术。测试片热氧 SiO2 厚度 1.5nm Poly-Si 厚度 150nm 21 NAURA Confidential 3.LPCVD设备在 TopCon中的应用 3.9 北方华创 LPCVD设备工艺优势成熟的产线经验 ◆ 与客户 DEMO合作 1. 与客户 A、客户 B进行了多轮 N型和 P型 TOPCON硼扩 /磷扩 DEMO实验，客户对 DEMO结果满意。 2. 与客户 C、 D、 E进行了 N型 TOPCON DEMO工艺。 3. 与客户 F、 G进行了 DEMO样机合作，在客户现场进行了热氧多晶硅工艺，达到预期目的。 22 目录 2 TopCon高效电池工艺发展现状 4 NAURA Confidential 北方华创简介精良品质卓越服务中国制造 1 高效领跑者的价值追求 3 LPCVD在 TopCon中的应用情况 23 NAURA Confidential 既体现了北方微品牌的传承性又象征着北极星指引着航行者前进的方向 “ N” / NAURA 一种无处不在的光宇宙中璀璨的星辉既体现了七星品牌的传承性又寓意着一种方向的引领 “ AURA” / NAURA 品牌故事 24 关于北方华创 NAURA Confidential 真空装备精密元器件新能源锂电北方华创半导体装备真空装备精密电子元器件新能源锂电氧化炉 ETCH PVD CVD 扩散炉清洗机 MFC 集成电路先进封装半导体照明微机电系统功率半导体化合物半导体新能源光伏平板显示我们的价值以客户为导向的持续创新。我们的精神精良品质，卓越服务，中国制造。我们的使命提供高端电子工艺装备解决方案，持续推动产业进步，带给产业无限可能中国高端集成电路装备 A股上市平台股票代码 002371.SZ 25 NAURA行业经验 NAURA Confidential 先进封装集成电路集成电路硅刻蚀机氮化钛刻蚀机铝刻蚀机氮化钛硬掩膜 PVD 铝衬垫 PVD 铜互连 PVD 单片退火系统立式退火 /氧化系统立式低压化学气相沉积卧式扩散 /氧化系统原子层沉积系统单片清洗机质量流量计半导体照明蓝宝石图形衬底刻蚀机氮化镓刻蚀机 PECVD 金属电极溅射系统氮化铝溅射系统槽式清洗系统管式退火系统质量流量计新能源光伏卧式低压扩散炉管式 PECVD 卧式 LPCVD 石英舟 /管清洗机在线多晶制绒清洗机在线湿法刻蚀清洗机槽式单晶制绒清洗机药液供给 /回收系统质量流量计 MEMS/Power IC 硅刻蚀机介质刻蚀机通用型刻蚀机金属溅射系统硅外延系统 PECVD 单片硅外延系统卧式扩散 /氧化系统卧式 LPCVD 槽式清洗系统质量流量计先进封装深硅刻蚀机介质刻蚀机 Bumping PVD TSV PVD 单片清洗机槽式清洗机立式退火 /氧化系统等离子切割刻蚀机等离子去胶机质量流量计平板显示紫外线固化炉磨边后清洗机装载卸载设备热回收系统离子微粒吸附设备精密恒温恒湿机有机溶剂回收系统质量流量计半导体照明 MEMS /Power IC 新能源光伏平板显示 26 新能源光伏领域解决方案 NAURA Confidential 卧式低压扩散炉卧式 PECVD 石英舟 /管清洗机在线多晶制绒清洗在线湿法刻蚀清洗槽式单晶制绒清洗药液供给 /回收系统型号 HORIS D8573AL HORIS P 8473 Bpure系列 TC3000ATC20 00A D-Ark系列 IT1000A D-Ark系列 IE1000A D-Ark系列 WT1000A Bcube系列 CDS3000 CDS2000 工艺应用干氧氧化湿氧氧化磷扩散退火、推进氧化硅层氮化硅层掩膜层低压力层沉积石英舟 /管石英板点火炮保温桶等零部件清洗多晶制绒背面刻蚀去PSG 单晶制绒 ST-250、 EKC、 H2O2、 NH4OH、 HCL、 HF、 TMAH、 BOE、 H2SO4、 HNO3、 H3PO4 等化学药液适用尺寸 125mm170mm 156mm170mm 8～ 12英寸石英舟 /管 125mm*125mm160mm*160mm 125mm*125mm160mm*160mm 125mm*125mm160mm*160mm 各种北京北方华创微电子装备有限公司带给产业无限可能 Thanks 王晓飞产品经理北方华创卧式炉 BU www.naura.com Email wangxiaofeinaura.com