1. 晶圆的制造过程
晶圆是制造半导体芯片的基本材料,半导体集成电路最主要的原料是硅,因此对应的就是硅晶圆。
硅在自然界中以硅酸盐或二氧化硅的形式广泛存在于岩石、砂砾中,硅晶圆的制造可以归纳为三个基本步骤:硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型。
首先是硅提纯,将沙石原料放入一个温度约为2000 ℃,并且有碳源存在的电弧熔炉中,在高温下,碳和沙石中的二氧化硅进行化学反应(碳与氧结合,剩下硅),得到纯度约为98%的纯硅,又称作冶金级硅,这对微电子器件来说不够纯,因为半导体材料的电学特性对杂质的浓度非常敏感,因此对冶金级硅进行进一步提纯:将粉碎的冶金级硅与气态的氯化氢进行氯化反应,生成液态的硅烷,然后通过蒸馏和化学还原工艺,得到了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999999999%,成为电子级硅。
接下来是单晶硅生长,最常用的方法叫直拉法。如下图所示,高纯度的多晶硅放在石英坩埚中,并用外面围绕着的石墨加热器不断加热,温度维持在大约1400 ℃,炉中的空气通常是惰性气体,使多晶硅熔化,同时又不会产生不需要的化学反应。为了形成单晶硅,还需要控制晶体的方向:坩埚带着多晶硅熔化物在旋转,把一颗籽晶浸入其中,并且由拉制棒带着籽晶作反方向旋转,同时慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅会粘在籽晶的底端,按籽晶晶格排列的方向不断地生长上去。因此所生长的晶体的方向性是由籽晶所决定的,在其被拉出和冷却后就生长成了与籽晶内部晶格方向相同的单晶硅棒。用直拉法生长后,单晶棒将按适当的尺寸进行切割,然后进行研磨,将凹凸的切痕磨掉,再用化学机械抛光工艺使其至少一面光滑如镜,晶圆片制造就完成了。
单晶硅棒的直径是由籽晶拉出的速度和旋转速度决定的,一般来说,上拉速率越慢,生长的单晶硅棒直径越大。而切出的晶圆片的厚度与直径有关,虽然半导体器件的制备只在晶圆的顶部几微米的范围内完成,但是晶圆的厚度一般要达到1 mm,才能保证足够的机械应力支撑,因此晶圆的厚度会随直径的增长而增长。
晶圆制造厂把这些多晶硅融解,再在融液里种入籽晶,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成,此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段,滚磨,切片,倒角,抛光,激光刻,包装后,即成为集成电路工厂的基本原料——硅晶圆片,这就是“晶圆”。
2. 晶圆和芯片的定义分别是什么,它们的区别和联系分别是什么
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅,而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999999999%。
芯片,又称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、集成电路(英语:integrated circuit, IC)。是指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。
芯片(chip)就是半导体元件产品的统称。是集成电路(IC, integrated circuit)的载体,由晶圆分割而成。
3. 半导体晶圆(wafer)背面刻有12位编号含义是什么
每片晶圆的编号都是从晶片设计公司的电子布局图软件中自主组织或派出的编号,每个公司不同,每个自制厂或晶圆代工的编号都有自己的一个组织架构。
4. IC晶圆里面有含黄金吗 12寸的
没有
手机的pcb上才有的
5. 12寸晶圆用在什么地方
硅晶圆就是指硅半导体电路制作所用的硅晶片,晶圆是制造IC的基本原料。12寸晶圆就是直径12英寸的晶圆,这要说到8英寸和6英寸以及更小规格,现在晶圆的规格越来越大不是根据用途而定的,是因为晶圆做的越大。
一方面:在晶圆上制造方形或长方形的芯片导致在晶圆的边缘处剩余一些不可使用的区域,当芯片的尺寸增大时这些不可使用的区域也会随之增大,为了弥补这种损失,半导体行业采用了更大尺寸的晶圆;另一方面应该会提升生产效率!
12寸晶圆用途很广泛,这个根据不同设计方案,晶圆是根据设计而定制的,比较通用的包括CPU,GPU,内存,手机芯片,电源驱动芯片。
当然工艺的纳米级也是制程的另外一个参数和晶圆大小没有必然联系,晶圆大小只是跟上述所说的增大利用率和提升生产效率!这样说8寸晶圆同样可制造出上述不同IC,无论是几寸晶圆有时候一个晶圆上会含有多种芯片!
(5)晶圆含贵金属扩展阅读:
目前业界所谓的6寸,12寸还是18寸晶圆其实就是晶圆直径的简称,只不过这个寸是估算值。实际上的晶圆直径是分为150mm,300mm以及450mm这三种,而12吋约等于305mm,为了称呼方便所以称之为12吋晶圆。
国际上Fab厂通用的计算公式:一定有公式中π*(晶圆直径/2)的平方不就是圆面积的式子吗?再将公式化简的话就会变成:X就是所谓的晶圆可切割晶片数(dpwdieperwafer)。
6. 中国的半导体公司生产的晶圆或芯片中含有金等贵金属,想请教哪些欧洲买家会有兴趣购买
上面的兄台 说得不完全正确
不可否认 高纯度的单晶硅是所有晶圆的主要基材
但是 你要知道 在铝垫上面 还是会含有极其少量的各类金属 比较常见的是有比较便宜的铜
还有相当多的晶圆 在钝化层上面长了凸块 其中就有可能 含有比较贵重的金、镍、钯、钛、银等金属
只不过回收的成本和你收益 是否可行 是需要考虑的问题