首先硅锭被"拉"出来的时候就一定是圆的,几乎不可能直接获得方的硅锭,除非将圆的硅锭切削成方的,但这样无异于浪费.
比较直径为L毫米的圆和边长为L毫米的正方形,考虑晶圆制造过程中边缘5到8毫米是不可利用的,算算就知道正方形浪费的使用面积比率是比圆型高的.
再则,
很多晶圆生产设备的工艺原理必然要求选择圆型晶圆.
圆型具有任意轴对称性,这是晶圆制作工艺必然的要求,可以想象一下,在圆型晶圆表面可以通过旋转涂布法(spin
coating,事实上是目前均匀涂布光刻胶的唯一方法)获得很均匀一致的光刻胶涂层,但其它形状的晶圆呢?
不可能或非常难,可以的话也是成本很高.
当然,还有很多其它的工艺容易在圆型晶圆上实行而很难在其它形状上实施.
当然,我也觉得或许在人们开始规模制作晶圆的时候一开始就用诸如正方型的晶圆的话,
我们现在也可能还在继续发展方型晶圆,只不过现在所有的晶圆加工设备都是为圆型晶圆设计的,这是世界标准.
世界选择圆型,自然是有其必然性的.
看看其后的成本问题就很清楚了.
这样可以么?
成本限制了晶圆尺寸的增大。不是越大越好,涉及到昂贵的设备升级。因为增大尺寸简单,但一条生产线所有的设备都得跟着换。增加的效益抵不上各类设备换代所产生的成本。任何事都有一个边界效应的。
晶圆是从单晶硅棒切片得来的,生成单晶硅棒一般用的是直拉法,结晶过程中旋转速度越慢直径越大,但是直径越大可能导致由于旋转速度不稳定带来的晶格结构缺陷。同时直径越大就意味着晶圆重量越大,边缘处就更容易出现翘曲的情况。因此,晶圆越大,良品率越低,成本越高。
通常来说,提升晶圆直径是为了提升单晶硅的利用率从而降低成本,当降低的成本不能弥补大直径晶圆生产中增加的成本的时候,选用更大尺寸的晶圆进行生产就变得不可行了。
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,然后慢慢拉出,形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨,抛光,切片后,形成硅晶圆片,也就是晶圆。国内晶圆生产线以 8英寸和 12 英寸为主。
晶圆的主要加工方式为片加工和批加工,即同时加工1 片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小,加工及测量设备越来越先进,使得晶圆加工出现了新的数据特点。
同时,特征尺寸的减小,使得晶圆加工时,空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大,而随着洁净的提高,颗粒数也出现了新的数据特点。
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