一、硅晶圓的作用
硅(gui)晶圓主要用于制造硅(gui)半導(dao)體集成電(dian)路。??
硅晶(jing)圓,也稱(cheng)為(wei)晶(jing)圓,是(shi)制(zhi)造積體電(dian)(dian)路的基本材料。它(ta)是(shi)通過(guo)將(jiang)硅元素加以純化,然后制(zhi)成(cheng)(cheng)單(dan)晶(jing)硅晶(jing)棒,再經過(guo)照相制(zhi)版(ban)、研磨(mo)、拋光(guang)、切片(pian)等程序(xu),最終形成(cheng)(cheng)用于制(zhi)造集成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路的薄片(pian)。這些薄片(pian)上可以加工(gong)制(zhi)作(zuo)成(cheng)(cheng)各種電(dian)(dian)路元件結構,從而成(cheng)(cheng)為(wei)具有特定電(dian)(dian)性功能的集成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路產(chan)品。
二、硅晶圓的制造方法
1、?硅提煉及提純?:首先,從(cong)沙(sha)石原(yuan)料開始,將其放(fang)入溫度(du)超過(guo)兩(liang)千攝氏度(du)的(de)電弧熔爐中,通過(guo)還原(yuan)反應得到冶金(jin)級(ji)硅(gui)。然(ran)后(hou),將粉碎的(de)冶金(jin)級(ji)硅(gui)與氣態的(de)氯化(hua)氫反應,生成液態的(de)硅(gui)烷,再通過(guo)蒸餾(liu)和化(hua)學還原(yuan)工藝得到高純度(du)的(de)多晶硅(gui)。
2、?單晶硅生長?:采用直拉(la)法,將高純度的多(duo)晶(jing)硅(gui)放入石英坩堝中,通過石墨加熱器加熱至一千多(duo)攝(she)氏度,使(shi)多(duo)晶(jing)硅(gui)熔化(hua)。控制晶(jing)體(ti)的方向,將籽(zi)晶(jing)浸入熔化(hua)的多(duo)晶(jing)硅(gui)中,緩慢拉(la)出(chu),形成圓柱形的單晶(jing)硅(gui)晶(jing)棒。
3、?晶圓成型?:單晶硅晶棒(bang)經過(guo)研磨(mo)、拋(pao)光、切片等(deng)工藝,制(zhi)成(cheng)薄片狀(zhuang)的硅晶圓。這些(xie)晶圓片經過(guo)進(jin)一步的處理,如激光刻、倒角、拋(pao)光等(deng),最終成(cheng)為集成(cheng)電(dian)路工廠(chang)的基本原料。
三、硅晶圓為什么是圓的
之(zhi)所以硅晶圓都做成圓形,主要的是(shi)考慮單位面積(ji)利用率和(he)生產問(wen)題.
硅(gui)錠(ding)(ding)被"拉"出來(lai)的時候就一(yi)定(ding)是(shi)(shi)圓(yuan)(yuan)(yuan)的。幾(ji)乎不可能直接(jie)獲得方的硅(gui)錠(ding)(ding),除非將圓(yuan)(yuan)(yuan)的硅(gui)錠(ding)(ding)切削成方的,但(dan)這(zhe)樣(yang)無異于浪費。正方形浪費的使用(yong)面積比(bi)率是(shi)(shi)比(bi)圓(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)高的。很多晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)生產設備的工藝(yi)原理必然要求(qiu)(qiu)選擇圓(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan),圓(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)具有(you)任意(yi)軸對稱(cheng)性(xing),這(zhe)是(shi)(shi)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)制(zhi)作(zuo)工藝(yi)必然的要求(qiu)(qiu),可以想象一(yi)下,在(zai)圓(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)表面可以通過旋轉涂(tu)布法事實上是(shi)(shi)目前均勻涂(tu)布光刻膠(jiao)的唯(wei)一(yi)方法,獲得很均勻一(yi)致(zhi)的光刻膠(jiao)涂(tu)層。
四、硅晶圓原料
硅(gui)晶圓的(de)(de)原材料是(shi)硅(gui),占比高(gao)達95%。硅(gui)是(shi)由石英砂所精煉出來的(de)(de),經(jing)過純化(純度高(gao)達99.999%),制(zhi)成硅(gui)晶棒,成為制(zhi)造集成電路的(de)(de)石英半導體的(de)(de)材料。