一、硅晶圓的作用
硅(gui)晶圓主要用(yong)于制造硅(gui)半(ban)導體集(ji)成(cheng)電路。??
硅晶(jing)圓,也(ye)稱為晶(jing)圓,是制造積體電(dian)路(lu)(lu)的基本材料(liao)。它是通(tong)過將(jiang)硅元素加以純化,然后制成(cheng)(cheng)單晶(jing)硅晶(jing)棒,再經過照相制版(ban)、研(yan)磨、拋光、切片等程(cheng)序,最終形(xing)成(cheng)(cheng)用于制造集成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)(lu)的薄片。這些(xie)薄片上可以加工制作成(cheng)(cheng)各種電(dian)路(lu)(lu)元件結構(gou),從(cong)而成(cheng)(cheng)為具(ju)有特定(ding)電(dian)性功能的集成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)(lu)產品。
二、硅晶圓的制造方法
1、?硅提煉及提純?:首先(xian),從沙(sha)石(shi)原(yuan)料(liao)開始,將其放入溫度超過(guo)兩千攝氏度的(de)(de)(de)電弧(hu)熔爐中,通過(guo)還原(yuan)反應(ying)得到(dao)冶金級(ji)硅(gui)。然后,將粉(fen)碎的(de)(de)(de)冶金級(ji)硅(gui)與氣態(tai)的(de)(de)(de)氯化氫反應(ying),生成液態(tai)的(de)(de)(de)硅(gui)烷,再(zai)通過(guo)蒸餾和化學還原(yuan)工藝得到(dao)高純度的(de)(de)(de)多(duo)晶(jing)硅(gui)。
2、?單晶硅生長?:采(cai)用直(zhi)拉(la)法,將高純(chun)度(du)的多(duo)晶硅(gui)放入石(shi)(shi)英(ying)坩堝(guo)中,通過(guo)石(shi)(shi)墨加(jia)熱(re)器加(jia)熱(re)至一(yi)千(qian)多(duo)攝氏(shi)度(du),使多(duo)晶硅(gui)熔(rong)化。控制(zhi)晶體的方向,將籽晶浸入熔(rong)化的多(duo)晶硅(gui)中,緩慢(man)拉(la)出,形成圓柱形的單晶硅(gui)晶棒(bang)。
3、?晶圓成型?:單晶(jing)硅晶(jing)棒經(jing)過研磨、拋光(guang)(guang)、切片(pian)等工藝,制成(cheng)薄片(pian)狀的硅晶(jing)圓。這些(xie)晶(jing)圓片(pian)經(jing)過進一步(bu)的處理,如(ru)激光(guang)(guang)刻(ke)、倒角(jiao)、拋光(guang)(guang)等,最終成(cheng)為(wei)集成(cheng)電路工廠(chang)的基(ji)本原(yuan)料。
三、硅晶圓為什么是圓的
之(zhi)所(suo)以(yi)硅晶圓都做(zuo)成圓形,主要(yao)的是考慮單位面積利用(yong)率和生(sheng)產(chan)問題.
硅錠(ding)被"拉"出來的(de)(de)時候就一定(ding)是(shi)(shi)圓(yuan)的(de)(de)。幾乎不可(ke)(ke)能(neng)直接(jie)獲得(de)方的(de)(de)硅錠(ding),除非將圓(yuan)的(de)(de)硅錠(ding)切削成方的(de)(de),但這樣無異于浪費(fei)。正方形浪費(fei)的(de)(de)使(shi)用面(mian)(mian)積比率是(shi)(shi)比圓(yuan)型(xing)(xing)(xing)高的(de)(de)。很多晶(jing)圓(yuan)生產設備的(de)(de)工(gong)藝原(yuan)理必然(ran)要(yao)求選擇圓(yuan)型(xing)(xing)(xing)晶(jing)圓(yuan),圓(yuan)型(xing)(xing)(xing)具有任意(yi)軸對稱性,這是(shi)(shi)晶(jing)圓(yuan)制作工(gong)藝必然(ran)的(de)(de)要(yao)求,可(ke)(ke)以想象一下,在圓(yuan)型(xing)(xing)(xing)晶(jing)圓(yuan)表(biao)面(mian)(mian)可(ke)(ke)以通過旋轉涂(tu)布法(fa)事實(shi)上是(shi)(shi)目前均勻涂(tu)布光(guang)刻(ke)膠的(de)(de)唯(wei)一方法(fa),獲得(de)很均勻一致(zhi)的(de)(de)光(guang)刻(ke)膠涂(tu)層(ceng)。
四、硅晶圓原料
硅(gui)晶圓的(de)原材(cai)料(liao)是(shi)硅(gui),占比高達95%。硅(gui)是(shi)由(you)石英砂所(suo)精煉出來的(de),經過純(chun)化(純(chun)度高達99.999%),制(zhi)成硅(gui)晶棒,成為制(zhi)造(zao)集成電路的(de)石英半(ban)導體的(de)材(cai)料(liao)。