一、硅晶圓的作用
硅晶圓主(zhu)要(yao)用(yong)于(yu)制造硅半(ban)導體集成電路。??
硅(gui)晶圓,也稱為晶圓,是(shi)制(zhi)(zhi)造(zao)積(ji)體電(dian)(dian)路(lu)的基本材料。它(ta)是(shi)通(tong)過將硅(gui)元(yuan)素加以純化,然后制(zhi)(zhi)成(cheng)單晶硅(gui)晶棒,再經過照相制(zhi)(zhi)版、研磨、拋光、切片(pian)等程(cheng)序,最終形成(cheng)用于制(zhi)(zhi)造(zao)集成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)的薄(bo)片(pian)。這些(xie)薄(bo)片(pian)上可以加工制(zhi)(zhi)作(zuo)成(cheng)各種電(dian)(dian)路(lu)元(yuan)件結構,從而(er)成(cheng)為具有(you)特定(ding)電(dian)(dian)性(xing)功能的集成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)產品。
二、硅晶圓的制造方法
1、?硅提煉及提純?:首先(xian),從沙石原料開始(shi),將其放入溫度(du)(du)超過(guo)兩千攝氏(shi)度(du)(du)的電弧熔爐中,通過(guo)還原反(fan)應(ying)得(de)到冶金(jin)級硅。然后,將粉碎的冶金(jin)級硅與氣態的氯化氫反(fan)應(ying),生成液態的硅烷,再通過(guo)蒸餾和化學還原工藝(yi)得(de)到高純度(du)(du)的多晶硅。
2、?單晶硅生長?:采用直拉法,將(jiang)高純度的(de)多(duo)晶(jing)(jing)硅放入石英坩堝中,通過石墨加(jia)熱器加(jia)熱至一千多(duo)攝氏度,使多(duo)晶(jing)(jing)硅熔(rong)化。控制晶(jing)(jing)體的(de)方向,將(jiang)籽晶(jing)(jing)浸入熔(rong)化的(de)多(duo)晶(jing)(jing)硅中,緩慢拉出,形(xing)成(cheng)圓柱形(xing)的(de)單晶(jing)(jing)硅晶(jing)(jing)棒。
3、?晶圓成型?:單晶硅晶棒(bang)經過研磨、拋光、切(qie)片等工(gong)藝,制成薄片狀的(de)(de)硅晶圓。這些晶圓片經過進一步(bu)的(de)(de)處理,如激光刻、倒角、拋光等,最(zui)終(zhong)成為集成電路工(gong)廠的(de)(de)基本原料(liao)。
三、硅晶圓為什么是圓的
之所以硅(gui)晶圓(yuan)都(dou)做成圓(yuan)形,主要(yao)的是(shi)考慮單位面積利用率和生(sheng)產問題.
硅(gui)(gui)錠(ding)被"拉"出來的(de)(de)時候就(jiu)一定是(shi)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)。幾乎不(bu)可能直接獲得方的(de)(de)硅(gui)(gui)錠(ding),除(chu)非將圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)硅(gui)(gui)錠(ding)切削成(cheng)方的(de)(de),但這樣無(wu)異于浪費(fei)。正方形浪費(fei)的(de)(de)使(shi)用(yong)面積比率是(shi)比圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)(xing)(xing)(xing)高的(de)(de)。很多(duo)晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)生產設備的(de)(de)工藝原(yuan)理必然要(yao)求選擇圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)(xing)(xing)(xing)晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)(xing)(xing)(xing)具(ju)有任意軸(zhou)對稱性,這是(shi)晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)制作工藝必然的(de)(de)要(yao)求,可以想象(xiang)一下(xia),在圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)型(xing)(xing)(xing)(xing)晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)表面可以通過旋轉涂(tu)布法事(shi)實上是(shi)目前均勻涂(tu)布光(guang)刻(ke)膠的(de)(de)唯(wei)一方法,獲得很均勻一致的(de)(de)光(guang)刻(ke)膠涂(tu)層。
四、硅晶圓原料
硅(gui)晶(jing)圓的(de)原材料(liao)是(shi)硅(gui),占比高達95%。硅(gui)是(shi)由(you)石英砂(sha)所精煉(lian)出來的(de),經(jing)過純(chun)化(hua)(純(chun)度高達99.999%),制成硅(gui)晶(jing)棒(bang),成為制造集(ji)成電路的(de)石英半導體的(de)材料(liao)。