劃片機(jī)：晶圓加工第一篇—所有半導(dǎo)體工藝都始于一粒沙子！

一、晶圓加工

所有半導(dǎo)體工藝都始于一粒沙子！因?yàn)樯匙铀墓枋巧a(chǎn)晶圓所需要的原材料。晶圓是將硅(Si)或砷化鎵(GaAs)制成的單晶柱體切割形成的圓薄片。要提取高純度的硅材料需要用到硅砂，一種二氧化硅含量高達(dá)95%的特殊材料，也是制作晶圓的主要原材料。晶圓加工就是制作獲取上述晶圓的過程。

1、鑄錠

首先需將沙子加熱，分離其中的一氧化碳和硅，并不斷重復(fù)該過程直至獲得超高純度的電子級(jí)硅(EG-Si)。高純硅熔化成液體，進(jìn)而再凝固成單晶固體形式，稱為“錠”，這就是半導(dǎo)體制造的第一步。硅錠（硅柱）的制作精度要求很高，達(dá)到納米級(jí)，其廣泛應(yīng)用的制造方法是提拉法。

2、 錠切割

前一個(gè)步驟完成后，需要用金剛石鋸切掉鑄錠的兩端，再將其切割成一定厚度的薄片。錠薄片直徑?jīng)Q定了晶圓的尺寸，更大更薄的晶圓能被分割成更多的可用單元，有助于降低生產(chǎn)成本。切割硅錠后需在薄片上加入“平坦區(qū)”或“凹痕”標(biāo)記，方便在后續(xù)步驟中以其為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置加工方向。

3、晶圓表面拋光

通過上述切割過程獲得的薄片被稱為“裸片”，即未經(jīng)加工的“原料晶圓”。裸片的表面凹凸不平，無法直接在上面印制電路圖形。因此，需要先通過研磨和化學(xué)刻蝕工藝去除表面瑕疵，然后通過拋光形成光潔的表面，再通過清洗去除殘留污染物，即可獲得表面整潔的成品晶圓。