晶圆是什么

时间:2025-02-28 15:42:32 娱乐杂谈

晶圆(Wafer)是一种 薄片状的硅基底材料,用于集成电路芯片的制造。它是电子器件和集成电路制造的基础材料之一。晶圆由单晶硅材料制成,并具有平整的表面和高度纯净的结构。在芯片制造过程中,晶圆被切割成数百甚至数千个小方块,每个小方块都成为一个独立的芯片。

晶圆的制备过程通常包括以下几个步骤:

硅提炼及提纯:

大多数晶圆是由从沙子中提取的硅制成的。将沙石原料放入电弧熔炉中,还原成冶金级硅,再与氯化氢反应,生成硅烷,经过蒸馏和化学还原工艺,得到高纯度的多晶硅。

形成单晶硅晶棒:

高纯度的多晶硅被融解,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。

切片:

硅晶棒再经过切段、滚磨、切片等工序,包装后,即成为制作集成电路的基本原料——硅晶圆片。

晶圆具有非常高的纯度和平整度,这对于集成电路芯片的制造至关重要。由于硅是地壳表面丰富的元素,地壳表面的二氧化硅矿石经过提炼和提纯,可以制成高纯度的多晶硅,进而用于制造晶圆。

一个晶圆要经历三次变化过程,才能成为一个真正的半导体芯片:

1. 将块儿状的铸锭切成晶圆。

2. 在晶圆的正面雕刻晶体管。

3. 进行封装,即将晶圆切割成若干六面体形状的单个芯片。

综上所述,晶圆是集成电路芯片制造的基础材料,具有极高的纯度和平整度,通过一系列复杂的制备过程,最终形成用于电子器件和集成电路的硅基底材料。