Les plaquettes de silicium constituent le matériau de base de l'industrie des semi-conducteurs photovoltaïques, avec un processus de fabrication complexe et des exigences techniques élevées. Le processus de base de fabrication des plaquettes de silicium est le suivant :

1、Préparation des matières premières La matière première des plaquettes de silicium est du silicium de haute pureté, généralement sous forme de silicium polycristallin ou monocristallin. Ces blocs de silicium sont généralement extraits de minerais, puis raffinés et purifiés pour produire du silicium polycristallin de haute pureté.

2. Raffinage du silicium polycristallin Tout d’abord, le minerai de quartz est désoxydé et purifié pour éliminer les impuretés telles que le fer et l’aluminium. Ensuite, grâce à une réaction chimique, le dioxyde de silicium (SiO2) relativement pur est converti en silicium polycristallin. La réaction principale est SiO2 + C → Si + CO. Le monoxyde de carbone (CO) produit se volatilise, laissant derrière lui des cristaux de silicium.

3. Croissance du silicium monocristallin Il existe deux méthodes principales pour faire croître du silicium monocristallin : la méthode Czochralski (CZ) et la méthode Float Zone (FZ). La méthode Czochralski est la technologie dominante, où le silicium polycristallin est placé dans un creuset et chauffé jusqu'à l'état fondu. Un cristal germe est ensuite mis en contact avec le silicium fondu et lentement tiré vers le haut pour former du silicium monocristallin. La méthode Float Zone consiste à chauffer une tige de silicium polycristallin dans un environnement sous vide ou sous gaz inerte avec un champ électrique, provoquant une fusion localisée. En déplaçant la zone de chauffage et en tirant lentement le germe cristallin, une tige de silicium monocristallin de haute résistivité et de haute pureté est formée.

4、Traitement des lingots de silicium Le lingot de silicium monocristallin développé doit être broyé pour atteindre un diamètre standard, puis découpé en fines tranches. Les bords des tranches de tranches sont tranchants et doivent être biseautés pour créer des bords lisses.

5. Polissage des plaquettes de silicium Le processus de polissage vise à rendre la surface de la plaquette de silicium plus lisse, exempte de dommages et à garantir une épaisseur constante. Cette étape est cruciale pour la fabrication ultérieure des puces.

6、Tests et emballage Les tranches de silicium polies sont soumises à des tests de propriétés électriques, tels que des tests de résistivité. En fonction des besoins, les tranches peuvent subir une croissance épitaxiale pour former des tranches de silicium épitaxiales présentant des propriétés électriques spécifiques.