一、硅晶圓的作用
硅(gui)晶圓(yuan)主要用于制造硅(gui)半導體(ti)集(ji)成電路(lu)。??
硅(gui)晶(jing)圓,也稱為晶(jing)圓,是制造積(ji)體(ti)電(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)基本(ben)材料。它是通過(guo)將硅(gui)元素(su)加(jia)以純(chun)化,然后制成單晶(jing)硅(gui)晶(jing)棒,再經過(guo)照相制版、研磨、拋光、切片(pian)(pian)等程序,最(zui)終形成用(yong)于制造集成電(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)薄片(pian)(pian)。這些薄片(pian)(pian)上可(ke)以加(jia)工制作成各(ge)種(zhong)電(dian)(dian)路(lu)(lu)元件結構,從而成為具有(you)特定電(dian)(dian)性功能的(de)集成電(dian)(dian)路(lu)(lu)產品(pin)。
二、硅晶圓的制造方法
1、?硅提煉及提純?:首先,從沙石原(yuan)料(liao)開始,將(jiang)其(qi)放入溫(wen)度超過兩(liang)千攝(she)氏度的電弧熔爐中(zhong),通過還原(yuan)反應(ying)得到(dao)冶金級硅(gui)。然后,將(jiang)粉碎(sui)的冶金級硅(gui)與氣態的氯化(hua)氫反應(ying),生(sheng)成液(ye)態的硅(gui)烷,再通過蒸餾和化(hua)學還原(yuan)工藝得到(dao)高純(chun)度的多晶硅(gui)。
2、?單晶硅生長?:采用直(zhi)拉法(fa),將(jiang)高(gao)純度的(de)(de)多(duo)(duo)晶硅放入(ru)石英坩堝中,通過(guo)石墨加熱器加熱至一千多(duo)(duo)攝氏度,使多(duo)(duo)晶硅熔(rong)化。控(kong)制(zhi)晶體的(de)(de)方向(xiang),將(jiang)籽晶浸(jin)入(ru)熔(rong)化的(de)(de)多(duo)(duo)晶硅中,緩慢拉出(chu),形成圓柱形的(de)(de)單晶硅晶棒(bang)。
3、?晶圓成型?:單(dan)晶硅(gui)晶棒經(jing)過(guo)研磨、拋(pao)光、切片(pian)等(deng)工(gong)藝,制成薄片(pian)狀(zhuang)的(de)硅(gui)晶圓。這些晶圓片(pian)經(jing)過(guo)進一(yi)步的(de)處理(li),如激光刻、倒角、拋(pao)光等(deng),最終成為集成電路(lu)工(gong)廠的(de)基本(ben)原(yuan)料。
三、硅晶圓為什么是圓的
之(zhi)所以(yi)硅晶(jing)圓都做成圓形,主要的是考(kao)慮單(dan)位面(mian)積利用率和生(sheng)產(chan)問題.
硅錠被"拉"出來(lai)的(de)(de)(de)(de)時候就一(yi)定是圓(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)。幾乎不可(ke)能直接(jie)獲(huo)得方(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)硅錠,除非(fei)將圓(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)硅錠切(qie)削成方(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de),但這(zhe)樣(yang)無異于(yu)浪費。正(zheng)方(fang)(fang)(fang)形浪費的(de)(de)(de)(de)使用面積比(bi)率是比(bi)圓(yuan)(yuan)型(xing)高的(de)(de)(de)(de)。很多(duo)晶(jing)圓(yuan)(yuan)生產設(she)備的(de)(de)(de)(de)工藝(yi)原(yuan)理必(bi)然要求選擇圓(yuan)(yuan)型(xing)晶(jing)圓(yuan)(yuan),圓(yuan)(yuan)型(xing)具有任意軸對稱性,這(zhe)是晶(jing)圓(yuan)(yuan)制作工藝(yi)必(bi)然的(de)(de)(de)(de)要求,可(ke)以想象一(yi)下(xia),在圓(yuan)(yuan)型(xing)晶(jing)圓(yuan)(yuan)表(biao)面可(ke)以通過旋(xuan)轉(zhuan)涂布法事實上是目(mu)前(qian)均勻涂布光刻膠的(de)(de)(de)(de)唯一(yi)方(fang)(fang)(fang)法,獲(huo)得很均勻一(yi)致的(de)(de)(de)(de)光刻膠涂層。
四、硅晶圓原料
硅晶(jing)(jing)圓的(de)(de)原材料是硅,占比高達95%。硅是由石英(ying)砂所精(jing)煉出來的(de)(de),經過純(chun)化(純(chun)度高達99.999%),制(zhi)成硅晶(jing)(jing)棒,成為制(zhi)造集成電(dian)路的(de)(de)石英(ying)半導(dao)體的(de)(de)材料。