一、硅晶圓的作用
硅(gui)晶(jing)圓主要用于(yu)制造(zao)硅(gui)半導體(ti)集成(cheng)電路。??
硅晶圓,也稱為晶圓,是(shi)制造積體(ti)電路(lu)的(de)基本(ben)材(cai)料。它是(shi)通過將硅元素加(jia)以(yi)純化,然(ran)后制成(cheng)單晶硅晶棒,再經(jing)過照相制版、研(yan)磨、拋光、切(qie)片等程序(xu),最終形成(cheng)用于(yu)制造集成(cheng)電路(lu)的(de)薄片。這些薄片上可(ke)以(yi)加(jia)工制作成(cheng)各(ge)種電路(lu)元件(jian)結構,從而成(cheng)為具有特定電性功能(neng)的(de)集成(cheng)電路(lu)產品。
二、硅晶圓的制造方法
1、?硅提煉及提純?:首先,從沙石原料開始(shi),將其放入溫度(du)超過兩千攝(she)氏(shi)度(du)的電弧熔爐中,通(tong)過還(huan)原反(fan)(fan)應(ying)得到冶金級硅(gui)。然后,將粉碎的冶金級硅(gui)與氣(qi)態(tai)的氯化(hua)氫(qing)反(fan)(fan)應(ying),生成液態(tai)的硅(gui)烷,再通(tong)過蒸餾和化(hua)學還(huan)原工(gong)藝得到高純度(du)的多(duo)晶(jing)硅(gui)。
2、?單晶硅生長?:采用(yong)直拉法,將高純度的多(duo)晶(jing)硅(gui)放入(ru)(ru)石(shi)英坩堝中,通過(guo)石(shi)墨加熱器加熱至一(yi)千多(duo)攝氏度,使多(duo)晶(jing)硅(gui)熔化。控制晶(jing)體(ti)的方(fang)向,將籽晶(jing)浸入(ru)(ru)熔化的多(duo)晶(jing)硅(gui)中,緩慢拉出,形(xing)成(cheng)圓柱形(xing)的單晶(jing)硅(gui)晶(jing)棒。
3、?晶圓成型?:單晶硅晶棒經過(guo)研磨、拋光、切片等工(gong)藝,制成薄(bo)片狀的硅晶圓。這(zhe)些晶圓片經過(guo)進一(yi)步的處(chu)理,如激光刻、倒角、拋光等,最(zui)終成為(wei)集成電(dian)路工(gong)廠的基本原料(liao)。
三、硅晶圓為什么是圓的
之(zhi)所以硅(gui)晶(jing)圓都做(zuo)成圓形,主要的是考慮單位面積(ji)利(li)用率和(he)生產(chan)問題.
硅(gui)錠被"拉"出來的(de)時候就(jiu)一(yi)(yi)定是(shi)(shi)圓(yuan)的(de)。幾(ji)乎不可能(neng)直接獲得方的(de)硅(gui)錠,除非(fei)將圓(yuan)的(de)硅(gui)錠切削成方的(de),但這樣無異(yi)于(yu)浪(lang)費。正方形浪(lang)費的(de)使用面積比率是(shi)(shi)比圓(yuan)型高的(de)。很多晶圓(yuan)生產設備的(de)工藝原理必然要(yao)求選擇圓(yuan)型晶圓(yuan),圓(yuan)型具有任意(yi)軸對(dui)稱性,這是(shi)(shi)晶圓(yuan)制(zhi)作工藝必然的(de)要(yao)求,可以(yi)想象(xiang)一(yi)(yi)下,在圓(yuan)型晶圓(yuan)表面可以(yi)通(tong)過旋(xuan)轉涂布(bu)法(fa)事(shi)實上是(shi)(shi)目前均勻涂布(bu)光刻(ke)膠的(de)唯(wei)一(yi)(yi)方法(fa),獲得很均勻一(yi)(yi)致(zhi)的(de)光刻(ke)膠涂層(ceng)。
四、硅晶圓原料
硅晶(jing)圓的原(yuan)材料是硅,占比(bi)高(gao)達(da)95%。硅是由石英(ying)砂所精煉出來的,經過純化(hua)(純度高(gao)達(da)99.999%),制成(cheng)硅晶(jing)棒,成(cheng)為制造集成(cheng)電路的石英(ying)半導體(ti)的材料。