一、硅晶圓的作用
硅晶(jing)圓主要用于制造(zao)硅半導體(ti)集成電(dian)路。??
硅(gui)晶(jing)圓,也稱為(wei)晶(jing)圓,是制(zhi)(zhi)造(zao)積(ji)體電(dian)路(lu)的(de)基本(ben)材料。它是通過將硅(gui)元素加(jia)以(yi)純化,然后制(zhi)(zhi)成(cheng)單晶(jing)硅(gui)晶(jing)棒(bang),再經過照相制(zhi)(zhi)版、研磨、拋光、切片等程序(xu),最終形成(cheng)用于制(zhi)(zhi)造(zao)集成(cheng)電(dian)路(lu)的(de)薄片。這些薄片上可以(yi)加(jia)工制(zhi)(zhi)作成(cheng)各種電(dian)路(lu)元件(jian)結構(gou),從而成(cheng)為(wei)具有特(te)定電(dian)性功能的(de)集成(cheng)電(dian)路(lu)產品。
二、硅晶圓的制造方法
1、?硅提煉及提純?:首先,從沙石原(yuan)料開始,將其放(fang)入溫度(du)(du)超過兩(liang)千攝氏度(du)(du)的(de)(de)(de)電弧(hu)熔(rong)爐中,通(tong)過還原(yuan)反(fan)應(ying)得到冶(ye)金(jin)級硅(gui)(gui)。然后(hou),將粉碎的(de)(de)(de)冶(ye)金(jin)級硅(gui)(gui)與氣態的(de)(de)(de)氯化氫(qing)反(fan)應(ying),生成(cheng)液態的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)烷,再通(tong)過蒸餾(liu)和化學還原(yuan)工藝得到高(gao)純度(du)(du)的(de)(de)(de)多晶硅(gui)(gui)。
2、?單晶硅生長?:采用直(zhi)拉(la)法(fa),將(jiang)高純度的(de)多晶(jing)硅(gui)放入石(shi)英(ying)坩堝中,通過石(shi)墨加熱器加熱至一千(qian)多攝氏度,使多晶(jing)硅(gui)熔化。控制(zhi)晶(jing)體的(de)方向,將(jiang)籽晶(jing)浸入熔化的(de)多晶(jing)硅(gui)中,緩慢拉(la)出,形成(cheng)圓柱形的(de)單晶(jing)硅(gui)晶(jing)棒。
3、?晶圓成型?:單晶硅晶棒經過(guo)研磨、拋光、切片(pian)(pian)(pian)等(deng)工藝,制成薄片(pian)(pian)(pian)狀的(de)(de)硅晶圓。這些晶圓片(pian)(pian)(pian)經過(guo)進一步的(de)(de)處理,如激光刻、倒角、拋光等(deng),最終成為集成電路工廠的(de)(de)基(ji)本原料。
三、硅晶圓為什么是圓的
之所以硅(gui)晶圓都做(zuo)成(cheng)圓形,主要(yao)的是考慮(lv)單位面積(ji)利用(yong)率和(he)生產問題.
硅錠(ding)被"拉(la)"出來(lai)的(de)時候(hou)就一(yi)定是(shi)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)。幾乎不可能直接獲得方(fang)的(de)硅錠(ding),除非將圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)硅錠(ding)切削成方(fang)的(de),但這樣無(wu)異于浪費(fei)。正方(fang)形浪費(fei)的(de)使用面(mian)積(ji)比率是(shi)比圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)(xing)高的(de)。很多晶圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)生(sheng)產設備的(de)工(gong)藝(yi)原理必然要求(qiu)選擇(ze)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)(xing)晶圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)(xing)具有任意軸對(dui)稱性(xing),這是(shi)晶圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)制作工(gong)藝(yi)必然的(de)要求(qiu),可以想(xiang)象一(yi)下,在(zai)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)(xing)晶圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)表面(mian)可以通過旋轉涂(tu)(tu)布法事實上是(shi)目前均(jun)(jun)勻涂(tu)(tu)布光(guang)刻(ke)膠的(de)唯一(yi)方(fang)法,獲得很均(jun)(jun)勻一(yi)致的(de)光(guang)刻(ke)膠涂(tu)(tu)層。
四、硅晶圓原料
硅(gui)晶(jing)圓的(de)原材(cai)料是(shi)硅(gui),占比高(gao)達(da)95%。硅(gui)是(shi)由石英砂所精煉出(chu)來的(de),經過純化(純度(du)高(gao)達(da)99.999%),制(zhi)成(cheng)硅(gui)晶(jing)棒,成(cheng)為制(zhi)造集成(cheng)電(dian)路的(de)石英半導(dao)體的(de)材(cai)料。