多晶硅晶圓是什麼?

General 更新 2024-11-12

晶圓生產和單晶硅、多晶硅的生產流程是什麼關係？是上下流程的關係嗎？

晶圓一般是單晶硅切片而成的，單晶硅生產常用CZ,Float Zone等方法，晶圓狹義是用作集成電路襯底（主要是因為硅的高性能氧化物），其他大多數納米系統也一般用其作為襯底，主要是因為價格和普及度。由於製備方法和環境的不同，之後生長的硅（或者其他材料）可以會是多晶形態。

光伏產業和集成電路的關係。。主要看你想怎麼定義範圍了吧，廣義上光伏應該被包括在內。

什麼是晶圓？

本概況　　晶圓是指硅半導體集成電路製作所用的硅晶片，由於其形狀為圓形，故稱為晶圓；在硅晶片上可加工製作成各種電路元件結構晶圓，而成為有特定電性功能之IC產品。晶圓的原始材料是硅，而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經由電弧爐提煉，鹽酸氯化，並經蒸餾後，製成了高純度的多晶硅，其純度高達99.999999999%。晶圓製造廠再把此多晶硅融解，再於融液裡種入籽晶，然後將其慢慢拉出，以形成圓柱狀的單晶硅晶棒，由於硅晶棒是由一顆晶面取向確定的籽晶在熔融態的硅原料中逐漸生成，此過程稱為“長晶”。硅晶棒再經過切段，滾磨，切片，倒角，拋光，激光刻，包裝後，即成為積體電路工廠的基本原料——硅晶圓片，這就是“晶圓”。 [編輯本段]晶圓的基本原料　　硅是由石英沙所精練出來的，晶圓便是硅元素加以純化（99.999%），接著是將些純硅製成硅晶棒，成為製造積體電路的石英半導體的材料，經過照相製版，研磨，拋光，切片等程序，將多晶硅融解拉出單晶硅晶棒，然後切割成一片一片薄薄的晶圓。會聽到幾寸的晶圓廠，如果硅晶圓的直徑越大，代表著這座晶圓廠有較好的技術。另外還有scaling技術可以將電晶體與導線的尺寸縮小，這兩種方式都可以在一片晶圓上，製作出更多的硅晶粒，提高品質與降低成本。所以這代表6寸、8寸、12寸晶圓當中，12寸晶圓有較高的產能。當然，生產晶圓的過程當中，良品率是很重要的條件。baike.baidu.com/view/76100.htm

晶圓的製造過程

晶圓是製造半導體芯片的基本材料，半導體集成電路最主要的原料是硅，因此對應的就是硅晶圓。硅在自然界中以硅酸鹽或二氧化硅的形式廣泛存在於岩石、砂礫中，硅晶圓的製造可以歸納為三個基本步驟：硅提煉及提純、單晶硅生長、晶圓成型。首先是硅提純，將沙石原料放入一個溫度約為2000 ℃，並且有碳源存在的電弧熔爐中，在高溫下，碳和沙石中的二氧化硅進行化學反應（碳與氧結合，剩下硅），得到純度約為98%的純硅，又稱作冶金級硅，這對微電子器件來說不夠純，因為半導體材料的電學特性對雜質的濃度非常敏感，因此對冶金級硅進行進一步提純：將粉碎的冶金級硅與氣態的氯化氫進行氯化反應，生成液態的硅烷，然後通過蒸餾和化學還原工藝，得到了高純度的多晶硅，其純度高達99.999999999%，成為電子級硅。接下來是單晶硅生長，最常用的方法叫直拉法。如下圖所示，高純度的多晶硅放在石英坩堝中，並用外面圍繞著的石墨加熱器不斷加熱，溫度維持在大約1400 ℃，爐中的空氣通常是惰性氣體，使多晶硅熔化，同時又不會產生不需要的化學反應。為了形成單晶硅，還需要控制晶體的方向：坩堝帶著多晶硅熔化物在旋轉，把一顆籽晶浸入其中，並且由拉制棒帶著籽晶作反方向旋轉，同時慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅會粘在籽晶的底端，按籽晶晶格排列的方向不斷地生長上去。因此所生長的晶體的方向性是由籽晶所決定的，在其被拉出和冷卻後就生長成了與籽晶內部晶格方向相同的單晶硅棒。用直拉法生長後，單晶棒將按適當的尺寸進行切割，然後進行研磨，將凹凸的切痕磨掉，再用化學機械拋光工藝使其至少一面光滑如鏡，晶圓片製造就完成了。單晶硅棒的直徑是由籽晶拉出的速度和旋轉速度決定的，一般來說，上拉速率越慢，生長的單晶硅棒直徑越大。而切出的晶圓片的厚度與直徑有關，雖然半導體器件的製備只在晶圓的頂部幾微米的範圍內完成，但是晶圓的厚度一般要達到1 mm，才能保證足夠的機械應力支撐，因此晶圓的厚度會隨直徑的增長而增長。晶圓製造廠把這些多晶硅融解，再在融液裡種入籽晶，然後將其慢慢拉出，以形成圓柱狀的單晶硅晶棒，由於硅晶棒是由一顆晶面取向確定的籽晶在熔融態的硅原料中逐漸生成，此過程稱為“長晶”。硅晶棒再經過切段，滾磨，切片，倒角，拋光，激光刻，包裝後，即成為集成電路工廠的基本原料——硅晶圓片，這就是“晶圓”。

晶圓和芯片是什麼關係

晶圓:是指硅半導體集成電路製作所用的硅晶片，由於其形狀為圓形，故稱為晶圓；在硅晶片上可加工製作成各種電路元件結構，而成為有特定電性功能之IC產品。晶圓的原始材料是硅，而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經由電弧爐提煉，鹽酸氯化，並經蒸餾後，製成了高純度的多晶硅，其純度高達99.999999999%。

芯片：指內含集成電路的硅片，體積很小，常常是計算機或其他電子設備的一部分。

硅片經過加工，形成了晶圓，然後經過包裝，形成了芯片。

多晶硅用途

太陽能電池板的原料、或者電子產品半導體，光伏產業。

硅晶圓片是半導體生產的基礎材料，單晶硅是製造硅晶圓片的基礎材料，多晶硅粗砂是製造單晶硅的基礎材料。

目前在太陽能利用上，多晶硅發揮著巨大的作用。從目前國際太陽電池的發展過程可以看出其發展趨勢為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。

晶圓就是硅片嗎?硅片和晶圓是什麼關係

未切割的單晶硅材料是一種薄型圓片叫晶圓片,是半導體行業的原材料，割後叫硅片，通過對硅片進行光刻、離子注入等手段，可以製成各種半導體器件

硅晶片的晶圓片

硅屬於半導體材料，其自身的導電性並不是很好。然而，可以通過添加適當的摻雜劑來精確控制它的電阻率。製造半導體前，必須將硅轉換為晶圓片(wafer)。這要從硅錠的生長開始。單晶硅是原子以三維空間模式週期形成的固體，這種模式貫穿整個材料。多晶硅是很多具有不同晶向的小單晶體單獨形成的，不能用來做半導體電路。多晶硅必須融化成單晶體，才能加工成半導體應用中使用的晶圓片。加工硅晶片生成一個硅錠要花一週到一個月的時間，這取決於很多因素，包括大小、質量和終端用戶要求。超過75%的單晶硅晶圓片都是通過Czochralski(CZ，也叫提拉法)方法生長的。

晶圓的基本原料

硅是由石英砂所精練出來的，晶圓便是硅元素加以純化（99.999%），接著是將這些純硅製成硅晶棒，成為製造集成電路的石英半導體的材料，經過照相製版，研磨，拋光，切片等程序，將多晶硅融解拉出單晶硅晶棒，然後切割成一片一片薄薄的晶圓。