1. 晶圓的製造過程
晶圓是製造半導體晶元的基本材料,半導體集成電路最主要的原料是硅,因此對應的就是硅晶圓。
硅在自然界中以硅酸鹽或二氧化硅的形式廣泛存在於岩石、砂礫中,硅晶圓的製造可以歸納為三個基本步驟:硅提煉及提純、單晶硅生長、晶圓成型。
首先是硅提純,將沙石原料放入一個溫度約為2000 ℃,並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硅進行化學反應(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:將粉碎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,然後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。
接下來是單晶硅生長,最常用的方法叫直拉法。如下圖所示,高純度的多晶硅放在石英坩堝中,並用外面圍繞著的石墨加熱器不斷加熱,溫度維持在大約1400 ℃,爐中的空氣通常是惰性氣體,使多晶硅熔化,同時又不會產生不需要的化學反應。為了形成單晶硅,還需要控制晶體的方向:坩堝帶著多晶硅熔化物在旋轉,把一顆籽晶浸入其中,並且由拉制棒帶著籽晶作反方向旋轉,同時慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅會粘在籽晶的底端,按籽晶晶格排列的方向不斷地生長上去。因此所生長的晶體的方向性是由籽晶所決定的,在其被拉出和冷卻後就生長成了與籽晶內部晶格方向相同的單晶硅棒。用直拉法生長後,單晶棒將按適當的尺寸進行切割,然後進行研磨,將凹凸的切痕磨掉,再用化學機械拋光工藝使其至少一面光滑如鏡,晶圓片製造就完成了。
單晶硅棒的直徑是由籽晶拉出的速度和旋轉速度決定的,一般來說,上拉速率越慢,生長的單晶硅棒直徑越大。而切出的晶圓片的厚度與直徑有關,雖然半導體器件的制備只在晶圓的頂部幾微米的范圍內完成,但是晶圓的厚度一般要達到1 mm,才能保證足夠的機械應力支撐,因此晶圓的厚度會隨直徑的增長而增長。
晶圓製造廠把這些多晶硅融解,再在融液里種入籽晶,然後將其慢慢拉出,以形成圓柱狀的單晶硅晶棒,由於硅晶棒是由一顆晶面取向確定的籽晶在熔融態的硅原料中逐漸生成,此過程稱為「長晶」。硅晶棒再經過切段,滾磨,切片,倒角,拋光,激光刻,包裝後,即成為集成電路工廠的基本原料——硅晶圓片,這就是「晶圓」。
2. 晶圓和晶元的定義分別是什麼,它們的區別和聯系分別是什麼
晶圓是指硅半導體集成電路製作所用的硅晶片,由於其形狀為圓形,故稱為晶圓;在硅晶片上可加工製作成各種電路元件結構,而成為有特定電性功能之IC產品。晶圓的原始材料是硅,而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經由電弧爐提煉,鹽酸氯化,並經蒸餾後,製成了高純度的多晶硅,其純度高達99.999999999%。
晶元,又稱微電路(microcircuit)、微晶元(microchip)、集成電路(英語:integrated circuit, IC)。是指內含集成電路的矽片,體積很小,常常是計算機或其他電子設備的一部分。
晶元(chip)就是半導體元件產品的統稱。是集成電路(IC, integrated circuit)的載體,由晶圓分割而成。
3. 半導體晶圓(wafer)背面刻有12位編號含義是什麼
每片晶圓的編號都是從晶片設計公司的電子布局圖軟體中自主組織或派出的編號,每個公司不同,每個自製廠或晶圓代工的編號都有自己的一個組織架構。
4. IC晶圓裡面有含黃金嗎 12寸的
沒有
手機的pcb上才有的
5. 12寸晶圓用在什麼地方
硅晶圓就是指硅半導體電路製作所用的硅晶片,晶圓是製造IC的基本原料。12寸晶圓就是直徑12英寸的晶圓,這要說到8英寸和6英寸以及更小規格,現在晶圓的規格越來越大不是根據用途而定的,是因為晶圓做的越大。
一方面:在晶圓上製造方形或長方形的晶元導致在晶圓的邊緣處剩餘一些不可使用的區域,當晶元的尺寸增大時這些不可使用的區域也會隨之增大,為了彌補這種損失,半導體行業採用了更大尺寸的晶圓;另一方面應該會提升生產效率!
12寸晶圓用途很廣泛,這個根據不同設計方案,晶圓是根據設計而定製的,比較通用的包括CPU,GPU,內存,手機晶元,電源驅動晶元。
當然工藝的納米級也是製程的另外一個參數和晶圓大小沒有必然聯系,晶圓大小隻是跟上述所說的增大利用率和提升生產效率!這樣說8寸晶圓同樣可製造出上述不同IC,無論是幾寸晶圓有時候一個晶圓上會含有多種晶元!
(5)晶圓含貴金屬擴展閱讀:
目前業界所謂的6寸,12寸還是18寸晶圓其實就是晶圓直徑的簡稱,只不過這個寸是估算值。實際上的晶圓直徑是分為150mm,300mm以及450mm這三種,而12吋約等於305mm,為了稱呼方便所以稱之為12吋晶圓。
國際上Fab廠通用的計算公式:一定有公式中π*(晶圓直徑/2)的平方不就是圓面積的式子嗎?再將公式化簡的話就會變成:X就是所謂的晶圓可切割晶片數(dpwdieperwafer)。
6. 中國的半導體公司生產的晶圓或晶元中含有金等貴金屬,想請教哪些歐洲買家會有興趣購買
上面的兄台 說得不完全正確
不可否認 高純度的單晶硅是所有晶圓的主要基材
但是 你要知道 在鋁墊上面 還是會含有極其少量的各類金屬 比較常見的是有比較便宜的銅
還有相當多的晶圓 在鈍化層上面長了凸塊 其中就有可能 含有比較貴重的金、鎳、鈀、鈦、銀等金屬
只不過回收的成本和你收益 是否可行 是需要考慮的問題