一,、硅晶圓的作用
硅晶圓主要用于制造硅半導(dǎo)體集成電路。??
硅晶圓,,也稱為晶圓,,是制造積體電路的基本材料。它是通過將硅元素加以純化,,然后制成單晶硅晶棒,,再經(jīng)過照相制版、研磨,、拋光,、切片等程序,,最終形成用于制造集成電路的薄片。這些薄片上可以加工制作成各種電路元件結(jié)構(gòu),,從而成為具有特定電性功能的集成電路產(chǎn)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,將其放入溫度超過兩千攝氏度的電弧熔爐中,,通過還原反應(yīng)得到冶金級硅,。然后,將粉碎的冶金級硅與氣態(tài)的氯化氫反應(yīng),,生成液態(tài)的硅烷,,再通過蒸餾和化學(xué)還原工藝得到高純度的多晶硅。
2,、?單晶硅生長?:采用直拉法,將高純度的多晶硅放入石英坩堝中,,通過石墨加熱器加熱至一千多攝氏度,,使多晶硅熔化??刂凭w的方向,,將籽晶浸入熔化的多晶硅中,緩慢拉出,,形成圓柱形的單晶硅晶棒,。
3、?晶圓成型?:單晶硅晶棒經(jīng)過研磨,、拋光,、切片等工藝,制成薄片狀的硅晶圓,。這些晶圓片經(jīng)過進(jìn)一步的處理,,如激光刻、倒角,、拋光等,,最終成為集成電路工廠的基本原料。
三,、硅晶圓為什么是圓的
之所以硅晶圓都做成圓形,,主要的是考慮單位面積利用率和生產(chǎn)問題.
硅錠被"拉"出來的時(shí)候就一定是圓的。幾乎不可能直接獲得方的硅錠,,除非將圓的硅錠切削成方的,,但這樣無異于浪費(fèi),。正方形浪費(fèi)的使用面積比率是比圓型高的。很多晶圓生產(chǎn)設(shè)備的工藝原理必然要求選擇圓型晶圓,,圓型具有任意軸對稱性,,這是晶圓制作工藝必然的要求,可以想象一下,,在圓型晶圓表面可以通過旋轉(zhuǎn)涂布法事實(shí)上是目前均勻涂布光刻膠的唯一方法,,獲得很均勻一致的光刻膠涂層。
四,、硅晶圓原料
硅晶圓的原材料是硅,,占比高達(dá)95%。硅是由石英砂所精煉出來的,,經(jīng)過純化(純度高達(dá)99.999%),,制成硅晶棒,成為制造集成電路的石英半導(dǎo)體的材料,。