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[微信訂閱] 晶圓為什么是圓形的?

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發表于 2020-1-11 19:24:36 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式



那么晶圓為什么是圓形而不是矩形的呢?特別是我們見到的CPU和GPU裸Die都是矩形,如果晶圓不是圓形而是矩形豈不是理論上可以完全無浪費的切割成小片,不是更好嗎?
這需要從晶圓的制造過程說起。
在將二氧化硅礦石與炭混合經由加熱發生氧化還原反應之后,就可以得到粗硅了,但是這時候得到的粗硅純度還不能用于制作集成電路。接下來把粗硅經鹽酸氯化并經蒸餾后則可以進一步得到純度更高的多晶硅,再接下來就有一個很重要的獲取單晶材料的晶體生長方法了,它被稱為柴可拉斯基法,是目前主要的獲取單晶材料的晶體生長方法,利用它可以將多晶硅變成單晶硅。
做法是將前面得到的多晶硅熔解,將晶種(或稱“籽晶”)置于一根精確定向的棒的末端,并使末端浸入熔融狀態的硅。然后,將棒緩慢地向上提拉,同時進行旋轉。對棒的溫度梯度、提拉速率、旋轉速率進行精確控制,那么就可以在棒的末端得到一根較大的、圓柱體狀(確切的說是像兩頭削尖了的鉛筆的形狀)的單晶硅晶棒。
硅晶棒再經過切片、研磨、拋光后,即成為集成電路芯片的基本原料——硅晶圓片,就是“晶圓”。它經由圓柱體切片而來,所以是圓形。
晶圓是圓形主要是因為集成電路芯片需要單晶硅,而實現單晶硅主要靠柴可拉斯基法,大家可以記住這個方法的名稱,它得名于波蘭科學家揚·柴可拉斯基,他是于1916年研究金屬的結晶速率時,發明了這種方法,F在,柴可拉斯基法已經演變為鋼鐵工廠的標準制程之一。




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