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Lingote de silicio

Perfil de la empresa

 

 

Zhonggui Semiconductor, fundada en 2009, ha crecido desde sus raíces en Yangzhou Zhongding Semiconductor Company hasta convertirse en un líder en la industria de semiconductores. Aprovechando la innovación técnica del Instituto Nanos de la Academia China de Ciencias, nos especializamos en la producción y el avance tecnológico de obleas de silicio para semiconductores. Nuestra dedicación ha cultivado un equipo técnico distinguido, asegurando nuestra posición como líder de la industria.

 

Por qué elegirnos

Equipo de producción

Operamos una sala limpia de clase 100, equipada con máquinas cortadoras, rectificadoras, biseladoras, pulidoras mecánicas químicas, cortadoras y más. Nos dedicamos a brindarles a nuestros clientes servicios profesionales y personalizados.

Equipo profesional

Tenemos un alcance global y nuestros productos se venden en varios países, incluidos Estados Unidos, Rusia, Reino Unido, Francia, etc. Nos comprometemos a colaborar con nuestros clientes para fomentar el desarrollo mutuo y lograr asociaciones beneficiosas para todos.

Certificado

Con equipos avanzados y un sólido sistema de gestión de calidad ISO 9001, garantizamos soluciones personalizadas y de alta calidad para nuestros clientes.

Nuestra fábrica

Ubicada en la zona industrial de la ciudad Tianshan de Yangzhou, Silicore Technologies Ltd. es una fábrica de fuente directa enfocada en entregar productos personalizados a base de silicio.

 

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¿Qué es el lingote de silicio?
 

Los lingotes de silicio son los materiales de partida fundamentales que sustentan toda la industria electrónica. Estas estructuras cristalinas diseñadas con precisión son precursoras esenciales para la fabricación de dispositivos semiconductores y proporcionan los sustratos básicos sobre los que se construyen microchips, sensores y otras innovaciones.
Los lingotes de silicio son estructuras de silicio monocristalino extremadamente puro que se utilizan como sustratos semiconductores de alto rendimiento y constituyen la base de la fabricación de la mayoría de los productos electrónicos.
Un lingote de silicio es la forma masiva del silicio cristalino antes de cortarlo en láminas finas. Una sierra de alambre de alta velocidad con hojas de diamante corta el lingote en láminas redondas de entre 300 y 1000 micrones de espesor y entre 25 y 300 mm de diámetro.

 

 
Beneficios del lingote de silicio
 
01/

Punto de fusión alto
El silicio tiene un punto de fusión alto (1414 grados), lo que permite la creación de lingotes grandes con defectos mínimos durante el proceso de cristalización.

02/

Aplicaciones optoelectrónicas
La capacidad del silicio de interactuar con la luz a través de procesos como la conversión fotovoltaica lo hace útil en aplicaciones optoelectrónicas, como células solares y sensores ópticos.

03/

Estabilidad térmica
El silicio presenta una buena estabilidad térmica, lo que significa que puede soportar altas temperaturas sin una degradación significativa de sus propiedades eléctricas. Esto es crucial para los dispositivos semiconductores que funcionan a temperaturas elevadas.

04/

Propiedades de los semiconductores
El silicio posee excelentes propiedades semiconductoras que permiten un control preciso de su conductividad mediante la adición de pequeñas cantidades de otros elementos, lo que lo hace ideal para crear componentes electrónicos que requieren un flujo de corriente controlado.

 

Impurezas en lingotes de silicio
 

Las propiedades físicas de los lingotes de silicio se ven afectadas por la presencia de impurezas. Normalmente, estas impurezas se presentan en forma de cromo y hierro. Estos metales se utilizan en el acero y otros equipos y pueden contaminar el silicio. El cobre es otra impureza que puede estar presente en el silicio. El cobre se utiliza a menudo como catalizador para la producción de polisilicio. El titanio es una impureza que rara vez se encuentra en el silicio.

 

Un proceso de limpieza continua permite reducir las impurezas de los lingotes de silicio. El método propuesto consta de tres etapas: las dos primeras eliminan las impurezas metalúrgicas y la tercera elimina los átomos de metales fundibles. El paso final consiste en limpiar los lingotes de silicio hasta alcanzar una pureza muy alta.

 

La tasa de degradación de los lingotes de silicio varía con la concentración de impurezas. La concentración de impurezas en los lingotes de silicio tiene un fuerte impacto en el rendimiento de las células solares. La concentración de impurezas afecta la vida útil de la base y la vida útil del emisor.

 

El método propuesto se puede utilizar para limpiar el silicio metalúrgico y eliminar las impurezas de la escoria que se forma durante el corte de los lingotes de silicio en placas. Este método se divide en dos etapas: la primera etapa elimina las impurezas volátiles, mientras que la segunda etapa elimina las impurezas que contienen escoria. Este proceso proporciona un silicio de alta calidad adecuado para células solares.

 

¿Cómo se producen los lingotes de silicio?
Poly Silicon Ingot
Silicon Ingot Slicing
N Type Silicon Ingot
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Paso 1: Purificación del silicio
El primer paso en la producción de lingotes de silicio es la purificación del silicio. El silicio en bruto, obtenido a partir del cuarzo, es impuro y contiene diversas impurezas como oxígeno, carbono y metales. Para eliminar estas impurezas, el silicio en bruto se somete a un proceso de purificación llamado proceso Siemens. En este proceso, el silicio en bruto se calienta con una mezcla de cloruro de hidrógeno y gas hidrógeno, lo que da como resultado la formación de triclorosilano. A continuación, el triclorosilano se purifica mediante destilación fraccionada para obtener silicio puro.

Paso 2: Formación de bolas de silicio
Una vez purificado el silicio, se funde en un horno de alta temperatura. Luego, el silicio fundido se vierte cuidadosamente en un molde cilíndrico, conocido como crisol. A medida que el silicio se enfría, se solidifica y forma un lingote cilíndrico, también conocido como bola de silicio. El tamaño y el diámetro de la bola dependen de los requisitos específicos de la aplicación.

Paso 3: Cortar el lingote
Una vez solidificada la bola de silicio, se corta en láminas finas con una sierra de diamante. A continuación, se pulen estas láminas para conseguir una superficie lisa y plana. El grosor de las láminas puede variar, pero normalmente tienen entre 2,3 y 0,7 milímetros.

Paso 4: Adición de dopante
Para que las obleas de silicio sean adecuadas para aplicaciones electrónicas, se introducen átomos dopantes en la red cristalina del silicio. Este proceso, conocido como dopaje, implica la difusión de impurezas específicas, como boro o fósforo, en las obleas de silicio. Los dopantes alteran las propiedades eléctricas del silicio, lo que le permite funcionar como semiconductor.

Paso 5: Procesamiento adicional
Una vez dopadas las obleas de silicio, se someten a pasos de procesamiento adicionales para crear componentes electrónicos específicos. Estos pasos pueden incluir la deposición de películas delgadas, fotolitografía, grabado y metalización. Los procesos y técnicas exactos utilizados dependen de la aplicación deseada y de la complejidad del dispositivo electrónico que se esté fabricando.

 

¿Cuál es la diferencia entre un lingote de silicio y una varilla de silicio?
 

Diferentes funciones

Lingote de silicio
Los materiales de silicio incluyen materiales de silicio policristalino primario y materiales reciclados de silicio monocristalino. El silicio policristalino primario generalmente se denomina material positivo, que tiene mayor pureza y es costoso; materiales reciclados de silicio monocristalino como cabezas de varilla de silicio monocristalino y materiales de cola y materiales de borde, material de fondo de crisol, materias primas obtenidas después de la limpieza de celdas de batería, etc.

Varilla de carbono y silicio
Fabricados principalmente con materiales resistentes al fuego y a altas temperaturas, utilizados como componentes de calentamiento de alta temperatura.

Diferentes procesos de producción

Lingote de silicio
El material de silicio se funde en un horno monocristalino (los hornos Czochralski son más comunes en el proceso de producción de silicio monocristalino de grado solar) y luego se convierte en barras de silicio monocristalino a través de una serie de procesos. Las barras de silicio monocristalino se mecanizan posteriormente. , obtener un lingote de silicio monocristalino y luego usar una máquina cortadora para cortar el lingote de silicio para obtener obleas de silicio.

Varilla de carbono y silicio
Durante el uso de varillas de carburo de silicio, el valor de la resistencia aumenta con el tiempo de uso. Este fenómeno se denomina envejecimiento. El envejecimiento de la varilla hará que la temperatura del horno baje. Para un uso normal, se puede aumentar el voltaje de manera adecuada o se puede cambiar el método de cableado para compensar la temperatura del horno.
Al enviar energía, el voltaje debe aumentar gradualmente. Por lo general, es adecuado comenzar con un voltaje que sea la mitad del voltaje nominal para evitar que la temperatura aumente demasiado rápido. Evite la sobrecarga al enviar energía. Es mejor utilizar varillas de carburo de silicio de forma continua. El uso continuo puede aumentar la vida útil de las varillas.

Los materiales son diferentes

Lingote de silicio
Hay algunas manchas y ligeras marcas de líneas en la superficie.
● Concentricidad: La diferencia entre las longitudes de las cuerdas de dos arcos cualesquiera es menor o igual a 1,2 mm.
● Verticalidad: El ángulo entre dos lados: 90 grados ±0,5.

Varilla de carbono y silicio
Fórmula química SiC. Es un cristal cúbico o hexagonal incoloro, que se torna azul-negro cuando la superficie se oxida o contiene impurezas. Las barras de carbono-silicio tienen una estructura tridimensional compuesta por átomos de silicio y átomos de carbono, con cada átomo rodeado por otros cuatro átomos. Existen muchas variaciones de SiC, y las estructuras son principalmente redes de diamante, esfalrita y fibroita.

 

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¿Se pueden reciclar los lingotes de silicio?

Los recursos de lingotes de silicio son muy abundantes en la naturaleza. A medida que la aplicación de materiales de lingotes de silicio se ha generalizado cada vez más en los últimos años, el reciclaje de recursos de lingotes de silicio ha atraído gradualmente la atención. En primer lugar, el reciclaje de materiales que contienen lingotes de silicio puede ahorrar recursos; en segundo lugar, la reextracción de los materiales de desecho que contienen lingotes de silicio reciclados y el uso de los lingotes de silicio extraídos para la producción y el procesamiento pueden ahorrar costos de producción para las empresas; en tercer lugar, también puede promover el reciclaje de lingotes de silicio y la industria del reciclaje ha formado un sistema relativamente completo, desarrollándose así en una industria de reciclaje de lingotes de silicio más madura. Además, el reciclaje de materiales de desecho que contienen lingotes de silicio también puede mejorar el medio ambiente y reducir el almacenamiento de residuos, los vertederos, el transporte y otros costos.
Dado que el caucho de lingotes de silicio se ha utilizado ampliamente en la vida diaria y la producción de las personas, y el caucho de lingotes de silicio es relativamente caro, el producto es excelente y tiene muchas propiedades excelentes, por lo que también ha surgido el caucho de lingotes de silicio reciclado. El caucho de lingotes de silicio reciclado utiliza medios científicos y tecnológicos para reciclar los desechos descartados. La tecnología de regeneración del caucho de lingotes de silicio, dicho reciclaje puede reducir efectivamente los costos de producción de la empresa y ahorrar materias primas.

 

¿De qué material están hechos los lingotes de silicio?

 

Los lingotes de silicio son la materia prima para fabricar transistores y circuitos integrados. Por lo general, son rebanadas de lingotes de silicio monocristalinos. Los lingotes de silicio son un material importante para fabricar circuitos integrados. Se pueden fabricar varios dispositivos semiconductores mediante fotolitografía, implantación de iones y otros métodos sobre obleas de lingotes de silicio. Los chips fabricados a partir de obleas de lingotes de silicio tienen una potencia informática asombrosa. El desarrollo de la ciencia y la tecnología continúa impulsando el desarrollo de semiconductores. El desarrollo de tecnologías como la automatización y las computadoras ha reducido el costo de productos de alta tecnología como las obleas de lingotes de silicio (circuitos integrados) a un nivel muy bajo.

 

El lingote de silicio es un elemento químico. Hay dos alótropos, amorfo y cristalino. Los alótropos incluyen el lingote de silicio amorfo y el lingote de silicio cristalino. El lingote de silicio de alta pureza se extrae del cuarzo. Tomando como ejemplo el lingote de silicio monocristalino, la extracción pasa por los siguientes procesos: arena de cuarzo - lingote de silicio de grado metalúrgico - purificación y refinación - deposición de lingotes de lingote de silicio policristalino - lingote de silicio monocristalino - corte de obleas de lingote de silicio.

 

Nuestra fábrica

 

Nuestra especialización en obleas de silicio, cristales semilla, objetivos de silicio y espaciadores hechos a medida nos permite satisfacer diversas necesidades en las industrias de semiconductores y solar. Nuestro compromiso de brindar servicios personalizados permite a nuestros clientes lograr sus objetivos de proyecto específicos con precisión y eficiencia.

 

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Preguntas más frecuentes

 

P: ¿Qué es el lingote de silicio?

A: Lingote Una columna de silicio creada mediante la fusión del silicio a alta temperatura. La mayoría de las obleas están hechas de silicio extraído de la arena. El silicio es el componente principal de la arena. Para ser utilizado como materia prima para semiconductores, el silicio presente en la arena debe purificarse.

P: ¿Cómo se fabrica un lingote de silicio?

R: Los lingotes de silicio se obtienen colocando trozos de silicio policristalino en un crisol de cuarzo. Se añaden dopantes como boro, arsénico, antimonio y fósforo. Esto le da al lingote una especificación de tipo N, tipo P o sin dopar. El crisol se calienta a 2552 grados Fahrenheit en un ambiente de gas argón de alta pureza.

P: ¿Cómo se llama el lingote de silicio?

A: Una barra de silicio con forma de salami, que es un monocristal, conocido técnicamente como "boule". El lingote es el primer paso en la fabricación de chips. Sierras de alta velocidad cortan el lingote en "obleas" del grosor de una moneda de diez centavos, que luego se muelen y pulen hasta quedar lisas como un espejo.

P: ¿En qué se cortan los lingotes de silicio?

R: Una vez que se ha formado un lingote, se corta en obleas. En el caso del silicio policristalino, se forman grandes placas que luego se cortan en lingotes más pequeños. Un bloque grande de silicio policristalino se corta en bloques más pequeños. Los bloques más pequeños se cortan en obleas con una sierra de alambre.

P: ¿Cuánto tiempo se tarda en fabricar un lingote de silicio?

R: El cultivo de un lingote de silicio puede llevar entre una semana y un mes, dependiendo de diversos factores, como las especificaciones, el tamaño y la calidad. La mayoría de las obleas de silicio monocristalino se cultivan mediante el método CZ, mientras que el resto se cultiva mediante el método FZ.

P: ¿Cuántas obleas hay de un lingote de silicio?

R: El espesor típico de las obleas varía entre 50-300 micrómetros para aplicaciones de semiconductores. ¿Cuántas obleas se pueden cortar a partir de un solo lingote de cristal de silicio? El tamaño del lingote determina la cantidad máxima de obleas posibles. Un lingote de 6 pulgadas de diámetro puede producir aproximadamente 500-800 obleas.

P: ¿Cómo se cortan las obleas a partir de lingotes de silicio?

A: Corte. La circunferencia del lingote monocristalino se muele hasta obtener un diámetro uniforme. En función de la resistividad deseada por el cliente, el lingote se corta en rodajas de aproximadamente 1 mm de espesor, utilizando una sierra de diámetro interior o una sierra de alambre, para formar las obleas.

P: ¿Cuál es la semilla del lingote de silicio?

R: Una vez que se han licuado la combinación de silicio policristalino y dopante, se coloca un único cristal de silicio, llamado semilla, sobre la masa fundida, apenas tocando la superficie. La semilla tiene la misma orientación de cristal requerida en el lingote terminado.

P: ¿Por qué los lingotes de silicio son redondos?

R: Los lingotes de silicio que se utilizan para hacer crecer la oblea tienen forma circular. Esto se debe al proceso de sumergir un cristal semilla en silicio fundido y rotarlo y extraerlo lentamente a medida que el cristal crece. Esto también se conoce como el popular método Czochralski.

P: ¿Cómo se llama el lingote de silicio?

A: Una barra de silicio con forma de salami, que es un monocristal, conocido técnicamente como "boule". El lingote es el primer paso en la fabricación de chips. Sierras de alta velocidad cortan el lingote en "obleas" del grosor de una moneda de diez centavos, que luego se muelen y pulen hasta quedar lisas como un espejo.

P: ¿De qué material es el lingote de silicio?

R: Un lingote de silicio es la forma masiva del silicio cristalino antes de ser cortado en láminas finas. Una sierra de alambre de alta velocidad con hojas de diamante corta el lingote en láminas redondas de aproximadamente 300 a 1000 micrones de espesor y de 25 mm a 300 mm de diámetro. Estas láminas se utilizan en las células solares de los paneles solares.

P: ¿Qué se forma cuando se corta el lingote de silicio?

R: Después de cortarlos, los lingotes de silicio se cortan para formar un semiconductor. El proceso de cortar un lingote de silicio en una oblea puede llevar de una semana a un mes, dependiendo de su tamaño, calidad y especificación.

P: ¿Qué proceso se utiliza para crear lingotes de silicio?

R: Los lingotes de silicio monocristalino a partir de los cuales se crean las obleas de silicio se fabrican mediante una técnica denominada proceso de crecimiento de cristales CZ (Czochralski).

P: ¿Cuánto tiempo se tarda en fabricar un lingote de silicio?

R: El cultivo de un lingote de silicio puede llevar entre una semana y un mes, dependiendo de diversos factores, como las especificaciones, el tamaño y la calidad. La mayoría de las obleas de silicio monocristalino se cultivan mediante el método CZ, mientras que el resto se cultiva mediante el método FZ.

P: ¿Cuál es la semilla del lingote de silicio?

R: Una vez que se han licuado la combinación de silicio policristalino y dopante, se coloca un único cristal de silicio, llamado semilla, sobre la masa fundida, apenas tocando la superficie. La semilla tiene la misma orientación de cristal requerida en el lingote terminado.

P: ¿Qué se entiende por “dopaje” en el contexto de los lingotes de silicio?

R: El dopaje es la introducción intencional de impurezas en un cristal de silicio puro para modificar sus propiedades eléctricas. Al controlar el tipo y la concentración de dopantes, los fabricantes pueden adaptar la resistividad y otras características del lingote de silicio para cumplir con los requisitos específicos de los dispositivos semiconductores. Los elementos dopantes comunes incluyen fósforo para el dopaje de tipo n y boro para el dopaje de tipo p.

P: ¿Cuál es el papel del descascarillado en la mejora de la calidad de los lingotes de silicio?

A: El desoxidante es un proceso que se utiliza para eliminar impurezas y defectos de los lingotes de silicio, lo que mejora el rendimiento eléctrico y la fiabilidad de los dispositivos semiconductores resultantes. Implica la introducción de un agente desoxidante, como fósforo o aluminio, en el cristal de silicio durante el proceso de crecimiento o mediante un proceso de recocido posterior al crecimiento. El agente desoxidante se une preferentemente a las impurezas y los defectos, eliminándolos de forma eficaz de la región activa del cristal de silicio donde se fabricarán los dispositivos semiconductores.

P: ¿Cómo afecta la temperatura del silicio fundido al proceso de crecimiento de los lingotes?

R: La temperatura del silicio fundido es un parámetro crítico en el proceso Czochralski para el crecimiento de lingotes de silicio. Mantener la temperatura correcta garantiza la viscosidad de fusión, los gradientes térmicos y las velocidades de enfriamiento adecuados necesarios para la formación de una estructura monocristalina de alta calidad.

P: ¿Cómo se almacenan y manipulan los lingotes de silicio para evitar la contaminación y los daños?

R: Los lingotes de silicio se almacenan y manipulan de forma que se evite la contaminación y los daños que podrían afectar a su calidad y rendimiento. Por lo general, se almacenan en entornos limpios y secos con niveles de temperatura y humedad controlados para minimizar el riesgo de oxidación y otras formas de degradación.

P: ¿Qué es un lingote de silicio y cuál es su propósito en la industria de los semiconductores?

R: Un lingote de silicio es un gran bloque cilíndrico de silicio puro que sirve como materia prima para producir obleas semiconductoras. Estas obleas se utilizan para fabricar circuitos integrados, transistores y células solares que son componentes esenciales de dispositivos electrónicos y sistemas de energía renovable.

Como uno de los fabricantes y proveedores de lingotes de silicio más profesionales de China, nos caracterizamos por nuestros productos de calidad y precios competitivos. Tenga la seguridad de comprar lingotes de silicio baratos en nuestra fábrica. Contáctenos para obtener un servicio personalizado y un servicio OEM.

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