晶圆为什么是圆不是方,又为什么有个缺口

随后将纯化后的多晶硅被融化后放入一个坩埚(Quartz Crucible)中,再将籽晶放入坩埚中匀速转动并且向上提拉,则熔融的硅会沿着子晶向长成一个圆柱体的硅锭(ingot)。这种方法就是现在一直在用的CZ法(Czochralski),也叫单晶直拉法。单晶直拉法工艺中的旋转提拉决定了硅锭的圆柱型,从而决定晶圆是圆形的。

图3:熔融提拉过程

图4:这大家伙就是拉好的单晶硅了

图5:随后硅锭在经过金刚线切割变成硅片

图6:之后就有了你看到的晶圆了

顺便提一下晶圆的尺寸

硅晶圆尺寸是在半导体生产过程中硅晶圆使用的直径值。理论上来说硅晶圆尺寸越大越好,这样每块晶圆能生产更多的芯片。比如,同样使用0.13微米的制程在200mm的晶圆上可以生产大约179个处理器核心,而使用300mm的晶圆可以制造大约427个处理器核心,300mm直径的晶圆的面积是200mm直径晶圆的2.25倍,出产的处理器个数却是后者的2.385倍,并且300mm晶圆实际的成本并不会比200mm晶圆来得高多少。理论上来说,晶片(wafer)越做越大是为了--降低芯片的单位成本!但晶圆越大,对拉晶对速度与温度的要求越高,同时,晶片越大控制缺陷也越困难,因此做出高品质12寸晶圆的技术难度比8寸晶圆更高。

图7:晶圆尺寸发展

但其实晶圆也不是很圆!

大家仔细看图6,其实晶圆并不是很圆,它是有点小缺口的,那是因为制备流程中有个叫“Flat/Notch Grinning”步骤前面说明时被隐去了。

图8:晶片上的Flat&Notch

它在硅锭做出来后就要进行了。在200mm以下的硅锭上是切割一个平角,叫做Flat(平槽)。在200mm(含)以上硅锭上,为了减少浪费,只裁剪个圆形小口,叫做Notch(V槽)。在切片后晶圆就变成了这样:

图9:12寸硅片Notch(V槽)

图10:6寸硅片Flat(平槽)

这个步骤存在的意义:这样做可以帮助后续工序确定Wafer的摆放位置,为了定位,也标明了单晶生长的晶向。对后续的切割,及测试都比较方便。而且切割位置在边缘,大多也是本不能用的区域。

内容来源:粉体圈 作者:Alpha返回搜狐,查看更多