半导体晶圆为何做成圆形

之所以晶圆都做成圆形,主要的是考虑单位面积利用率和生产问题.

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？

晶圆（Wafer）是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。

晶圆简介

晶圆是生产集成电路所用的载体，一般意义晶圆多指单晶硅圆片。晶圆是最常用的半导体材料，按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格，近来发展出12英寸甚至研发更大规格。

晶圆越大，同一圆片上可生产的IC就越多，可降低成本；但对材料技术和生产技术的要求更高，例如均匀度等等的问题。一般认为硅晶圆的直径越大，代表着这座晶圆厂有更好的技术，在生产晶圆的过程当中，良品率是很重要的条件。

基本原料

硅是由石英砂所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，经过照相制版，研磨，抛光，切片等程序，将多晶硅融解拉出单晶硅晶棒，然后切割成一片一片薄薄的晶圆。

衬底与外延片晶圆片的关系：

晶圆制备包括衬底制备和外延工艺两大环节。 

衬底（substrate）是由半导体单晶材料制造而成的晶圆片，衬底可以直接进入晶圆制造环节生产半导体器件，也可以进行外延工艺加工生产外延片。 

外延（epitaxy）是指在单晶衬底上生长一层新单晶的过程，新单晶可以与衬底为同一材料，也可以是不同材料。

外延是半导体工艺当中的一种。在bipolar工艺中，硅片最底层是P型衬底硅（有的加点埋层）；然后在衬底上生长一层单晶硅，这层单晶硅称为外延层。

再后来在外延层上注入基区、发射区等等。最后基本形成纵向NPN管结构：外延层在其中是集电区，外延上面有基区和发射区。外延片就是在衬底上做好外延层的硅片。因有些厂只做外延之后的工艺生产，所以他们买别人做好外延工艺的外延片来接着做后续工艺。

产品简介：

半导体制造商主要用抛光Si片（PW）和外延Si片作为IC的原材料。20世纪80年代早期开始使用外延片，它具有标准PW所不具有的某些电学特性并消除了许多在晶体生长和其后的晶片加工中所引入的表面/近表面缺陷。

历史上，外延片是由Si片制造商生产并自用，在IC中用量不大，它需要在单晶Si片表面上沉积一薄的单晶Si层。一般外延层的厚度为2～20μm，而衬底Si厚度为610μm（150mm直径片和725μm（200mm片）。

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