晶圓製造過程
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2023-08-01
晶圓製造過程
很簡單的說，首先由普通矽砂拉製提煉，經過溶解、提純、蒸餾一系列措施製成單晶矽棒，單晶矽棒經過切片、拋光之後，就得到了單晶矽圓片，也即單晶矽晶圓。
將二氧化矽礦石（石英砂）與焦炭混合後，經由電弧爐加熱還原，即生成粗矽（純度98%，冶金級）。 SiO2 + C = Si + CO2 ↑
鹽酸氯化並經蒸餾後，製成了高純度的多晶矽(半導體級純度11個9，太陽能級7個9），因在精密電子組件當中，矽晶圓需要有相當的純度（99.999999999%），不然會產生缺陷。
晶圓製造廠再以柴可拉斯基法將此多晶矽熔解，再於溶液內摻入一小粒的矽晶體晶種，然後將其慢慢拉出，以形成圓柱狀的單晶矽晶棒，由於矽晶棒是由一顆小晶粒在融熔態的矽原料中逐漸生成，此過程稱為「長晶」。這根晶棒的直徑，就是晶圓的直徑。
矽晶棒再經過切片、研磨、拋光後，即成為集成電路工廠的基本原料——矽晶圓片，這就是「晶圓」（wafer）。
晶圓經多次光罩處理，其中每一次的步驟包括感光劑塗佈、曝光、顯影、腐蝕、滲透、植入、蝕刻或蒸著等等，將其光罩上的電路複製到層層晶圓上，製成具有多層線路與組件的IC晶圓，再交由後段的測試、切割、封裝廠，以製成實體的集成電路成品。一般來說，大晶圓(12吋)多是用來製作內存等技術層次較低的IC，而小晶圓(6吋)則多用來製作模擬IC等技術層次較高之IC，8吋的話則都有。
從晶圓要加工成為產品需要專業精細的分工。
