您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

晶圆为什么不做成方的？

晶圆,圆形,单晶硅晶圆为什么不做成方的？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

晶圆为什么不做成方的？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

字面来看叫晶圆不叫晶方，不叫晶块啥的，他应该是圆形或者差不多类圆形。[可爱][可爱]当然这是开玩笑的。

首先，大家简单了解一下基础概念，硅是由石英砂(沙子)所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将这些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，经过照相制版，研磨，抛光，切片等程序，将多晶硅融解拉出单晶硅晶棒，然后切割成一片一片薄薄的晶圆。这个整个过程是非常复杂非常严谨，工艺要求高度严格的，这种特殊的工艺是导致圆形的一个原因。

其次，由于提纯往后的高纯度多晶硅是在一个子晶(seed)上旋转成长出来的。多晶硅被消融后放入一个坩埚(Quartz Crucible)中，再将子晶放入坩埚中匀速转动并且向上提拉，则熔融的硅会沿着子晶向长成一个圆柱体的硅锭(ingot)。这种办法就是现在一向在用的CZ法(Czochralski)，也叫单晶直拉法。如下图：

再次，再通过打磨等等处理后就能够进行后续的工序，就是因为这种特殊的工艺所致。单晶直拉法工艺中的旋转提拉决定了硅锭的圆柱型，所以在进行切割后大多也都是圆形。同时也是方便后续的晶圆测试等工作，圆形旋转测试，检测，拍照相对方便。

另外，严格意义上晶圆都不是圆形的假如你细心看晶圆的细节图，你也会发现它其实是有缺一个小口的。其实晶圆有些时候也并非是纯粹的圆形，而会带有一些统一的缺口和棱角。这主要是为了方便让设备对于晶圆进行定位的，其实晶圆在整个芯片的制造中还仅仅是作为“地基”而存在的，紧接着就好像是用乐高堆积木一样用遮盖的方式一层一层的将积体电路堆叠组合起来。





回答于 2019-09-11 08:43:50

晶圆在光刻之前是由单晶硅切成片的。而单晶硅的生长是用圆形的单晶炉生产出来的。所以后期配套的所有生产设备都是基于圆形的晶圆生产的。

回答于 2019-09-11 08:43:50

我在晶圆厂参观过，晶圆的生产工艺觉得了他是圆的。因为最早的单晶硅就是一个圆棒。晶圆在光刻之前是由单晶硅切成片的。而单晶硅的生长是用圆形的单晶炉生产出来的。所以后期配套的所有生产设备都是基于圆形的晶圆生产的。

回答于 2019-09-11 08:43:50

晶元是硅棒切出来的，硅棒是由含硅矿石融化后进行提炼出来的，利用一根机械棒来帮助提纯硅生长，而这根机械棒是不断旋转的，来保证各方向应力相等。

所以作为结果，高纯度硅晶体棒会生长为圆柱体，其横截面就是看到的晶圆的形状了。当然可以通过切割切成方的，但是这样会浪费很多材料。

回答于 2019-09-11 08:43:50

因为提纯过后的高纯度多晶硅是在一个子晶(seed)上旋转生长出来的。多晶硅被融化后放入一个坩埚(Quartz Crucible)中，再将子晶放入坩埚中匀速转动并且向上提拉，则熔融的硅会沿着子晶向长成一个圆柱体的硅锭(ingot)。这种方法就是现在一直在用的CZ法(Czochralski)，也叫单晶直拉法。

结晶过程中旋转速度越慢直径越大，但是直径越大可能导致由于旋转速度不稳定带来的晶格结构缺陷。同时直径越大就意味着晶圆重量越大，边缘处就更容易出现翘曲的情况。因此，晶圆越大，良品率越低，成本越高