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晶圓制造,晶圓拿來(lái)制造什么

來(lái)源:整理 時(shí)間:2023-09-01 04:17:02 編輯:智能門戶 手機(jī)版

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1,晶圓拿來(lái)制造什么

圓晶也叫硅晶,是一種半導(dǎo)體材料,是cpu的核心部件。  現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)到納米級(jí)(nm),通過切片,光刻,腐蝕,等工藝來(lái)處理。 貌似也有圓晶電阻
晶圓是基礎(chǔ)材料,用來(lái)制造集成電路芯片

晶圓拿來(lái)制造什么

2,晶圓的基本原料

硅是由石英砂所精練出來(lái)的,晶圓便是硅元素加以純化(99.999%),接著是將這些純硅制成硅晶棒,成為制造集成電路的石英半導(dǎo)體的材料,經(jīng)過照相制版,研磨,拋光,切片等程序,將多晶硅融解拉出單晶硅晶棒,然后切割成一片一片薄薄的晶圓。

晶圓的基本原料

3,怎么有二氧化硅制備晶圓

晶圓通常指硅晶圓,且為片狀,圓形或方型。 二氧化硅+碳--〉工業(yè)硅; 工業(yè)硅+HCl--〉三氯氫硅; 三氯氫硅氫還原---多晶硅; 多晶硅鑄錠--〉多晶硅錠---多晶硅錠切割--〉晶片。 多晶硅拉單晶--〉單晶硅棒;切割---晶片。

怎么有二氧化硅制備晶圓

4,有誰(shuí)能解釋一下晶圓生產(chǎn)中CVD氣相沉積工藝

化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)是近年來(lái)國(guó)際上發(fā)展和應(yīng)用較廣的一門先進(jìn)技術(shù),尤其在電子、半導(dǎo)體、機(jī)械、儀表、宇航等領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展極其迅速。所謂化學(xué)氣相沉積(簡(jiǎn)稱CVD),就是利用化學(xué)反應(yīng)的原理,從氣相物質(zhì)中析出固相物質(zhì)沉積于工作表面形成鍍層薄膜的新工藝。通常使用的涂層有:TiC、TiN、Ti(C.N)、Gr7O3、Al2O3等。以上幾種CVD的硬質(zhì)涂層基本具備低的滑動(dòng)摩擦系數(shù),高的抗磨能力,高的抗接觸疲勞能力,高的表面強(qiáng)度,保證表面具有足夠的尺寸穩(wěn)定性與基體之間有高的粘附強(qiáng)度。

5,晶圓的制造過程

晶圓是制造半導(dǎo)體芯片的基本材料,半導(dǎo)體集成電路最主要的原料是硅,因此對(duì)應(yīng)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于巖石、砂礫中,硅晶圓的制造可以歸納為三個(gè)基本步驟:硅提煉及提純、單晶硅生長(zhǎng)、晶圓成型。首先是硅提純,將沙石原料放入一個(gè)溫度約為2000 ℃,并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(jìn)行化學(xué)反應(yīng)(碳與氧結(jié)合,剩下硅),得到純度約為98%的純硅,又稱作冶金級(jí)硅,這對(duì)微電子器件來(lái)說(shuō)不夠純,因?yàn)榘雽?dǎo)體材料的電學(xué)特性對(duì)雜質(zhì)的濃度非常敏感,因此對(duì)冶金級(jí)硅進(jìn)行進(jìn)一步提純:將粉碎的冶金級(jí)硅與氣態(tài)的氯化氫進(jìn)行氯化反應(yīng),生成液態(tài)的硅烷,然后通過蒸餾和化學(xué)還原工藝,得到了高純度的多晶硅,其純度高達(dá)99.999999999%,成為電子級(jí)硅。接下來(lái)是單晶硅生長(zhǎng),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,并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(shí)又不會(huì)產(chǎn)生不需要的化學(xué)反應(yīng)。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(zhuǎn),把一顆籽晶浸入其中,并且由拉制棒帶著籽晶作反方向旋轉(zhuǎn),同時(shí)慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅會(huì)粘在籽晶的底端,按籽晶晶格排列的方向不斷地生長(zhǎng)上去。因此所生長(zhǎng)的晶體的方向性是由籽晶所決定的,在其被拉出和冷卻后就生長(zhǎng)成了與籽晶內(nèi)部晶格方向相同的單晶硅棒。用直拉法生長(zhǎng)后,單晶棒將按適當(dāng)?shù)某叽邕M(jìn)行切割,然后進(jìn)行研磨,將凹凸的切痕磨掉,再用化學(xué)機(jī)械拋光工藝使其至少一面光滑如鏡,晶圓片制造就完成了。單晶硅棒的直徑是由籽晶拉出的速度和旋轉(zhuǎn)速度決定的,一般來(lái)說(shuō),上拉速率越慢,生長(zhǎng)的單晶硅棒直徑越大。而切出的晶圓片的厚度與直徑有關(guān),雖然半導(dǎo)體器件的制備只在晶圓的頂部幾微米的范圍內(nèi)完成,但是晶圓的厚度一般要達(dá)到1 mm,才能保證足夠的機(jī)械應(yīng)力支撐,因此晶圓的厚度會(huì)隨直徑的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。晶圓制造廠把這些多晶硅融解,再在融液里種入籽晶,然后將其慢慢拉出,以形成圓柱狀的單晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一顆晶面取向確定的籽晶在熔融態(tài)的硅原料中逐漸生成,此過程稱為“長(zhǎng)晶”。硅晶棒再經(jīng)過切段,滾磨,切片,倒角,拋光,激光刻,包裝后,即成為集成電路工廠的基本原料——硅晶圓片,這就是“晶圓”。

6,晶圓是怎么造的是cpu怎么制造的

多數(shù)人都知道,現(xiàn)代的CPU是使用硅材料制成的。硅是一種非金屬元素,從化學(xué)的角度來(lái)看,由于它處于元素周期表中金屬元素區(qū)與非金屬元素區(qū)的交界處,所以具有半導(dǎo)體的性質(zhì),適合于制造各種微小的晶體管,是目前最適宜于制造現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的材料之一。從某種意義上說(shuō),沙灘上的沙子的主要成分也是硅(二氧化硅),而生產(chǎn)CPU所使用的硅材料,實(shí)際上就是從沙子里面提取出來(lái)的。當(dāng)然,CPU的制造過程中還要使用到一些其它的材料,這也就是為什么我們不會(huì)看到Intel或者AMD只是把成噸的沙子拉往他們的制造廠。同時(shí),制造CPU對(duì)硅材料的純度要求極高,雖然來(lái)源于廉價(jià)的沙子,但是由于材料提純工藝的復(fù)雜,我們還是無(wú)法將一百克高純硅和一噸沙子的價(jià)格相提并論。 制造CPU的另一種基本材料是金屬。金屬被用于制造CPU內(nèi)部連接各個(gè)元件的電路。鋁是常用的金屬材料之一,因?yàn)樗畠r(jià),而且性能不差。而現(xiàn)今主流的CPU大都使用了銅來(lái)代替鋁,因?yàn)殇X的電遷移性太大,已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前飛速發(fā)展的CPU制造工藝的需要。所謂電遷移,是指金屬的個(gè)別原子在特定條件下(例如高電壓)從原有的地方遷出。 很顯然,如果不斷有原子從連接元件的金屬微電路上遷出,電路很快就會(huì)變得千瘡百孔,直到斷路。這也就是為什么超頻者嘗試對(duì)Northwood Pentium 4的電壓進(jìn)行大幅度提升時(shí),這塊悲命的CPU經(jīng)常在“突發(fā)性Northwood死亡綜合癥(Sudden Northwood Death Syndrome,SNDS)”中休克甚至犧牲的原因。SNDS使得Intel第一次將銅互連(Copper Interconnect)技術(shù)應(yīng)用到CPU的生產(chǎn)工藝中。銅互連技術(shù)能夠明顯的減少電遷移現(xiàn)象,同時(shí)還能比鋁工藝制造的電路更小,這也是在納米級(jí)制造工藝中不可忽視的一個(gè)問題。 不僅僅如此,銅比鋁的電阻還要小得多。種種優(yōu)勢(shì)讓銅互連工藝迅速取代了鋁的位置,成為CPU制造的主流之選。除了硅和一定的金屬材料之外,還有很多復(fù)雜的化學(xué)材料也參加了CPU的制造工作。 準(zhǔn)備工作 解決制造CPU的材料的問題之后,我們開始進(jìn)入準(zhǔn)備工作。在準(zhǔn)備工作的過程中,一些原料將要被加工,以便使其電氣性能達(dá)到制造CPU的要求。其一就是硅。首先,它將被通過化學(xué)的方法提純,純到幾乎沒有任何雜質(zhì)。同時(shí)它還得被轉(zhuǎn)化成硅晶體,從本質(zhì)上和海灘上的沙子劃清界限。 在這個(gè)過程中,原材料硅將被熔化,并放進(jìn)一個(gè)巨大的石英熔爐。這時(shí)向熔爐里放入一顆晶種,以便硅晶體圍著這顆晶種生長(zhǎng),直到形成一個(gè)幾近完美的單晶硅。如果你在高中時(shí)把硫酸銅結(jié)晶實(shí)驗(yàn)做的很好,或者看到過單晶冰糖是怎么制造的,相信這個(gè)過程不難理解。同時(shí)你需要理解的是,很多固體物質(zhì)都具有晶體結(jié)構(gòu),例如食鹽。CPU制造過程中的硅也是這樣。小心而緩慢的攪拌硅的熔漿,硅晶體包圍著晶種向同一個(gè)方向生長(zhǎng)。最終,一塊硅錠產(chǎn)生了。 現(xiàn)在的硅錠的直徑大都是200毫米,而CPU廠商正在準(zhǔn)備制造300毫米直徑的硅錠。在確保質(zhì)量不變的前提下制造更大的硅錠難度顯然更大,但CPU廠商的投資解決了這個(gè)技術(shù)難題。建造一個(gè)生產(chǎn)300毫米直徑硅錠的制造廠大約需要35億美元,Intel將用其產(chǎn)出的硅材料制造更加復(fù)雜的CPU。而建造一個(gè)相似的生產(chǎn)200毫米直徑硅錠的制造廠只要15億美元。作為第一個(gè)吃螃蟹的人,Intel顯然需要付出更大的代價(jià)?;▋杀抖嗟腻X建造這樣一個(gè)制造廠似乎很劃不來(lái),但從下文可以看出,這個(gè)投資是值得的。硅錠的制造方法還有很多,上面介紹的只是其中一種,叫做CZ制造法。 硅錠造出來(lái)了,并被整型成一個(gè)完美的圓柱體,接下來(lái)將被切割成片狀,稱為晶圓。晶圓才被真正用于CPU的制造。一般來(lái)說(shuō),晶圓切得越薄,相同量的硅材料能夠制造的CPU成品就越多。接下來(lái)晶圓將被磨光,并被檢查是否有變形或者其它問題。在這里,質(zhì)量檢查直接決定著CPU的最終良品率,是極為重要的. 夠完美吧
你好!說(shuō)那么多干嘛 簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是沙子制造的(純度在99.99999%的單晶硅(沙子))我的回答你還滿意嗎~~
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