晶圓一共有多少?“為什麼晶圓是晶圓不是晶方？”圓形的wafer裡面方形的Die，總是不可避免有些區域浪費了，接下來我們就來聊聊關于晶圓一共有多少?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!

晶圓一共有多少

“為什麼晶圓是晶圓不是晶方？”。圓形的wafer裡面方形的Die，總是不可避免有些區域浪費了。

圖1：圓形的wafer&方形的Die

為什麼晶圓是圓形的？

簡單的說矽晶片是這樣來的：精挑細選且提純過後的高純度多晶矽是在一個籽晶(seed)上旋轉生長出來後切成的片片。簡化的流程如下所述：

首先是矽提純，将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矽進行化學反應（碳與氧結合，剩下矽），得到純度約為98%的純矽，又稱作冶金級矽，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，因此對冶金級矽進行進一步提純：将粉碎的冶金級矽與氣态的氯化氫進行氯化反應，生成液态的矽烷，然後通過蒸餾和化學還原工藝，得到了高純度的多晶矽，其純度高達99.999999999%，成為電子級矽，我想這大概是地球上最純的物質之一。

圖2：一切要精挑細選的石英砂開始

随後将純化後的多晶矽被融化後放入一個坩埚(Quartz Crucible)中，再将籽晶放入坩埚中勻速轉動并且向上提拉，則熔融的矽會沿着子晶向長成一個圓柱體的矽錠(ingot)。這種方法就是現在一直在用的CZ法(Czochralski)，也叫單晶直拉法。單晶直拉法工藝中的旋轉提拉決定了矽錠的圓柱型，從而決定晶圓是圓形的。

圖3：熔融提拉過程

圖4：這大家夥就是拉好的單晶矽了

圖5：随後矽錠在經過金剛線切割變成矽片

圖6：之後就有了你看到的晶圓了

順便提一下晶圓的尺寸

矽晶圓尺寸是在半導體生産過程中矽晶圓使用的直徑值。理論上來說矽晶圓尺寸越大越好，這樣每塊晶圓能生産更多的芯片。比如，同樣使用0.13微米的制程在200mm的晶圓上可以生産大約179個處理器核心，而使用300mm的晶圓可以制造大約427個處理器核心，300mm直徑的晶圓的面積是200mm直徑晶圓的2.25倍，出産的處理器個數卻是後者的2.385倍，并且300mm晶圓實際的成本并不會比200mm晶圓來得高多少。理論上來說，晶片(wafer)越做越大是為了--降低芯片的單位成本！但晶圓越大，對拉晶對速度與溫度的要求越高，同時，晶片越大控制缺陷也越困難，因此做出高品質12寸晶圓的技術難度比8寸晶圓更高。

圖7：晶圓尺寸發展

但其實晶圓也不是很圓！

大家仔細看圖6，其實晶圓并不是很圓，它是有點小缺口的，那是因為制備流程中有個叫“Flat/Notch Grinning”步驟前面說明時被隐去了。

圖8：晶片上的Flat&Notch

它在矽錠做出來後就要進行了。在200mm以下的矽錠上是切割一個平角，叫做Flat（平槽）。在200mm（含）以上矽錠上，為了減少浪費，隻裁剪個圓形小口，叫做Notch（V槽）。在切片後晶圓就變成了這樣：

圖9：12寸矽片Notch（V槽）

圖10：6寸矽片Flat（平槽）

這個步驟存在的意義：這樣做可以幫助後續工序确定Wafer的擺放位置，為了定位，也标明了單晶生長的晶向。對後續的切割，及測試都比較方便。而且切割位置在邊緣，大多也是本不能用的區域。

内容來源：粉體圈 作者：Alpha

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!