晶圆 Wafer

简介

晶圆是制造集成电路的基础衬底,通常为高纯度单晶硅切割而成的薄圆片。芯片正是在晶圆表面通过一系列工艺批量制造出来的,因此晶圆是整个半导体制造的起点。

技术原理

晶圆的制备从提纯多晶硅开始,再通过直拉法(CZ)等方法生长出大尺寸单晶硅锭,随后将硅锭切割成薄片,并经过研磨、抛光得到表面极其平整光洁的晶圆。

在晶圆上完成所有制造工序后,需进行晶圆测试,再切割成一颗颗独立的芯片(Die),最后封装成成品。晶圆尺寸越大,单片可容纳的芯片越多,有利于摊薄成本。

特点

• 纯度极高,杂质需控制在极低水平。
• 表面平整度要求达到原子级。
• 主流尺寸为 300 毫米(12 英寸),业界曾探索更大的 450 毫米。

发展

除硅之外,碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体晶圆在功率与射频器件领域日益重要,推动了晶圆材料体系的多元化发展。