晶圓為什么是圓形?

總會有人問“為什么晶圓是晶圓不是晶方?“

簡單的來說硅晶片是這樣的:精挑細選且提純過后的高純度多晶硅是在一個籽晶(seed)上旋轉生長出來后切成的片子。簡化的流程如下所述:首先是硅提純,將沙石原料放入一個溫度約為2000,并且有碳源存在的電弧熔爐中,在高溫下,碳和沙石中的二氧化碳進行化學反應(碳與氧結合,剩下硅),得到純度約為98%的純硅,又稱作冶金級硅,這對微電子器件來說不夠純,因為半導體材料的電學特性對雜質的濃度非常敏感,因此對冶金級硅進行進一步提純:將粉粹的冶金級硅與氣態的氯化氫進行氯化反應,生成液態的硅烷,然后通過蒸餾和化學還原工藝,得到了高純度的多晶硅,其純度高達99.999999999%,成為電子級硅,我想這大概是地球上最純的物質之一。

硅烷粉.png

多晶硅被融入后放入一個坩鍋(Quartz Crucible)中,再將子晶放入坩鍋中勻速轉動并且向上提拉,則熔融的硅會沿著子晶向長成一個圓柱體的硅錠(ingot),這種方法就是現在一直在用的CZ法(Czochralski),也叫單晶直拉法。1.jpg

然后硅錠經過金剛線切割成硅片:

硅片.jpeg

為什么后來又不圓了呢?


我們可以仔細看下面的圖片,其實晶圓并不是很圓,它是可以切邊或弄成V槽,這個中間有個過程,那就是:Flat/Notch Grinning。

平邊1.jpeg

V槽.jpeg


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