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什么是半導(dǎo)體晶圓？
半導(dǎo)體晶圓是一種非常薄的平板，通常在半導(dǎo)體制造過(guò)程中由單晶硅制成。
硅片是極薄而小的板材，量產(chǎn)的硅片直徑一般為8英寸（200毫米）或12英寸（300毫米）。
順便說(shuō)一句，4 英寸（100 毫米）或更小的直徑專門(mén)用于研究目的。
我們的薄膜成型設(shè)備基本上都是4英寸（100毫米）。
半導(dǎo)體晶圓在現(xiàn)代電子設(shè)備和信息技術(shù)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
這些薄盤(pán)狀基板是半導(dǎo)體器件制造的基礎(chǔ)，也是構(gòu)建先進(jìn)電子電路的基礎(chǔ)。
為什么我們需要半導(dǎo)體晶圓
半導(dǎo)體集成電路（IC）與晶圓密切相關(guān)。
半導(dǎo)體集成電路將許多元件集成到單個(gè)芯片上以處理和存儲(chǔ)各種功能。
為此，需要晶圓。
半導(dǎo)體集成電路是通過(guò)在薄基板上創(chuàng)建許多相同的電路而完成的。
晶圓是半導(dǎo)體的基礎(chǔ)。
半導(dǎo)體晶圓所用主要原材料
半導(dǎo)體晶圓的原材料有硅、氧化鋁、化合物三種。其中大約90%是硅。
①硅
硅片作為半導(dǎo)體的基礎(chǔ)材料發(fā)揮著重要作用。
硅片是由硅石制成的金屬硅制成的。硅石在地球上儲(chǔ)量豐富、稀有、無(wú)毒、安全。
它易于加工，并且可以以相對(duì)較低的成本制造許多晶圓。
硅片的直徑一般為120毫米、200毫米或300毫米，厚度為數(shù)百微米至數(shù)毫米。
然而，為了生產(chǎn)更多的半導(dǎo)體芯片，需要制造更薄、更大的硅晶圓。
②氧化鋁
藍(lán)寶石晶片是由氧化鋁（氧化鋁）晶體制成的板材。
氧化鋁是寶石藍(lán)寶石的主要成分，工業(yè)產(chǎn)品是由稱為鋁土礦的礦石制成的。
藍(lán)寶石晶圓比硅晶圓更耐高溫且化學(xué)穩(wěn)定性更高。
因此廣泛應(yīng)用于LED基板、光學(xué)元件等精密機(jī)械及零件。
另一方面，它也有制造成本較高的缺點(diǎn)。
③復(fù)合
化合物半導(dǎo)體晶圓是由多種元件制成的板。
由于它比硅更昂貴并且難以生長(zhǎng)成大晶體，因此迄今為止研究進(jìn)展并不多。
然而，化合物半導(dǎo)體晶片具有硅所不具備的優(yōu)異特性。
例如，由于電子移動(dòng)速度快，因此可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行和低功耗。
它們還對(duì)光和磁敏感，并具有發(fā)光等特殊功能。
此外，它可以承受高溫和壓力。
利用這些特性，化合物半導(dǎo)體晶圓廣泛應(yīng)用于 LED、太陽(yáng)能電池、激光器和微波等器件。
近年來(lái)，它的研究取得了進(jìn)一步進(jìn)展，它是先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的重要材料。
半導(dǎo)體晶圓制造工藝
半導(dǎo)體晶片的制造工序以硅晶片為例進(jìn)行說(shuō)明。
工藝流程①硅的提純
首先，從硅石中提純硅。硅石中含有氧、鋁、鎂等，因此需要加工精煉才能提取純硅。
半導(dǎo)體用硅要求純度高達(dá) 99.999999999%（十一個(gè)九）。
工序②切片
將純化后的硅切成圓盤(pán)形狀。該過(guò)程決定了晶圓的形狀和厚度。
在這個(gè)階段，它被稱為“切割晶圓"。
工序③倒角
將晶圓的外周倒角，使其成為圓形。
這可以保護(hù)晶圓免受接觸和震動(dòng)。
工序④拋光
將晶圓表面拋光至均勻厚度。
這消除了晶圓制造過(guò)程中產(chǎn)生的微觀缺陷和不均勻性。在這個(gè)階段，它被稱為“包裹晶圓"。
工序 ⑤ 蝕刻
拋光后，使用化學(xué)品來(lái)準(zhǔn)備表面。
這可以去除晶圓表面上的微小劃痕和雜質(zhì)。這種狀態(tài)下的晶片被稱為“蝕刻晶片"。
工序⑥ 熱處理
對(duì)晶圓施加熱量以降低其電阻并提高性能。
電子的平穩(wěn)流動(dòng)提高了半導(dǎo)體器件的性能。
工序 ⑦拋光
晶圓表面進(jìn)一步拋光至平坦、有光澤的表面。
這樣就完成了“拋光晶圓"。
工序⑧清洗/干燥
用純凈水或化學(xué)藥品清洗晶圓，使其干凈。
這可以去除晶圓表面的雜質(zhì)和灰塵。此過(guò)程在潔凈室中進(jìn)行，對(duì)潔凈度要求很高。
流程⑨質(zhì)量/特性檢驗(yàn)
通過(guò)目視和檢查設(shè)備檢查晶圓表面是否存在缺陷和污垢。
我們還檢查晶圓特性（晶體取向、電阻率等）。
