Las obleas de silicio son el material central de la industria de semiconductores fotovoltaicos, con un proceso de fabricación complejo y altos requisitos técnicos. El proceso básico para fabricar obleas de silicio es el siguiente:

1. Preparación de la materia prima La materia prima para las obleas de silicio es silicio de alta pureza, normalmente en forma de silicio policristalino o monocristalino. Estos bloques de silicio normalmente se extraen de minerales y luego se refinan y purifican para producir silicio policristalino de alta pureza.

2. Refinación de silicio policristalino Primero, el mineral de cuarzo se desoxida y purifica para eliminar impurezas como el hierro y el aluminio. Luego, mediante una reacción química, el dióxido de silicio (SiO2) relativamente puro se convierte en silicio policristalino. La reacción principal es SiO2 + C → Si + CO. El monóxido de carbono (CO) producido se volatiliza, dejando cristales de silicio.

3 、 Crecimiento de silicio monocristalino Existen dos métodos principales para cultivar silicio monocristalino: el método Czochralski (CZ) y el método Float Zone (FZ). El método Czochralski es la tecnología principal, en la que se coloca silicio policristalino en un crisol y se calienta hasta un estado fundido. Luego se pone en contacto un cristal semilla con el silicio fundido y se lo empuja lentamente hacia arriba para formar silicio monocristalino. El método de la zona de flotación implica calentar una varilla de silicio policristalino en un ambiente de vacío o de gas inerte con un campo eléctrico, lo que provoca una fusión localizada. Al mover la zona de calentamiento y tirar lentamente del cristal semilla, se forma una varilla de silicio monocristalino de alta pureza y alta resistividad.

4. Procesamiento de lingotes de silicio El lingote de silicio monocristalino cultivado debe molerse hasta alcanzar un diámetro estándar y luego cortarse en finas obleas. Los bordes de las obleas cortadas son afilados y es necesario biselarlos para crear bordes lisos.

5. Pulido de obleas de silicio El proceso de pulido tiene como objetivo hacer que la superficie de la oblea de silicio sea más suave, libre de daños y garantizar un espesor uniforme. Este paso es crucial para la posterior fabricación del chip.

6 、 Pruebas y embalaje Las obleas de silicio pulidas se someten a pruebas de propiedades eléctricas, como pruebas de resistividad. Dependiendo de los requisitos, las obleas pueden experimentar un crecimiento epitaxial para formar obleas de silicio epitaxiales con propiedades eléctricas específicas.