Chapter020 這個矽片～它又大又圓 (第1/2頁)

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書接上回~~ 利用提拉法制造的矽棒可以決定晶圓的尺寸。 要大晶圓就拉粗點，短點，要小晶圓就拉細點長點……（好像有點不太對的感覺……是什麼？！！） 矽棒直徑和提拉速度可以利用溶液、矽棒與輻射熱量三者之間的熱平衡進行估算。 舉個栗子，12英寸的晶圓矽棒有1.5米長，就需要拉8小時。 之後就是將矽棒切成矽片，送晶圓廠造晶片。 有人會說，你這矽片和晶圓變來變去的到底是什麼意思啊，一會說晶圓一會兒說矽片，這不是同一個東西嗎？！ 其實矽片、晶圓還有晶片三者的關係可以說是爺爺、父親和兒子的祖孫關係。 矽片就是光禿禿的晶圓，需要經過一系列光刻、外延、刻蝕等加工變成含有數百枚晶片的晶圓，之後再進行切割封裝就變成了一枚枚晶片。 用形象點的比喻就是矽片是烤肉架上的烤肉，滋滋冒油~晶圓就是撒上了孜然、辣椒粉、和鹽等各種佐料的烤肉，香味撲鼻忍不住口水嘩嘩流。 晶片就是烤好的肉被大師傅片出來一片裝盒…… （餓了的請舉手！?(ˊ?? ? ??ˋ)忽然想去吃烤肉…… ） 從矽棒到矽片，最少要經過十個步驟。 第一、截斷。矽棒要掐頭去尾，因為製作工藝的原因，矽頭矽尾是不規則形狀。這部分如果質量好就會被製成晶體條，用來拉出新的矽棒。算是實現了矽棒生產的無限套娃~~~ 之後是探查棒身電阻率，檢查軸向的雜質濃度是否異常，之後再截成三十厘米左右的矽段。 第二、滾磨。就是把矽段打磨。 因為矽的硬度很強，高達9.5，是僅次於天然金剛石和天然莫氏硬度更高的隕石。打磨工具就是用金剛石製造。 其次，提拉法制造的矽棒不是完美的圓柱體，所以我們想要得到標準尺寸也必須打磨。 矽段和金剛輪劇烈摩擦會大量發熱，所以需要持續加水降溫。之後還要在矽段上磨出定位邊，確保光刻機對晶圓進行光刻時候精準對位。 第三、切片。打磨好的矽段就要切片，變成矽片。一般使用內圓切割機。 就像帶有環形刀片的狗頭鍘（來人啊，狗頭鍘伺候！！） 優點是切割面平整，效率穩定，缺點是效率低，耗損多。因為一次只能切一片…… 還有一種方法是使用金剛砂線切割機，優點是切割效率高，損耗低。缺點是切割面不平整，需要花更多時間打磨。 第四、打磨。正面打磨，背面做磨砂處理，為之後的工序做充分準備。 第五、倒角。用倒角機把打磨好的矽片直角磨成圓弧形。因為矽是一種脆度很高的材料，這樣做是為了避免矽片邊緣發生崩裂風險。 同時為後面塗抹光刻膠做準備，因為光刻膠是用旋轉方式塗抹在矽片上的，如果矽片是直角，光刻膠就會因為離心力淤積在矽片邊緣處，造成厚度不均，從而影響光刻。 還有在做外延生長時候，沉積物也會優先堆積在直角邊，影響沉積效果，而圓弧狀的角可以消除邊緣沉積現象。 第六、精磨。做好倒角後給矽片再做一次打磨去掉一些厚度，讓矽片更加光滑。 第七、刻蝕。使用化學溶劑對矽片進行化學刻蝕（氫硝酸和氫氟酸）腐蝕掉表面20-50微米的厚度，祛除之前打磨過程中，矽片累積的機械損傷以及混入矽片表面的磨料。 到此，經過一系列操作的矽片表面已經很光滑了，但用來製造晶片還是不夠光滑。 光刻的影象尺寸和精度都是奈米級別，所以要求矽片的表面就是一個完美的平面，一點點起伏層次都會影響光刻效果。 第八、化學機械拋光。為了達到製造晶片用晶圓那變態極致的平滑，使用物理和化學結合的拋光手段。具體做法就不說了，只簡單舉個栗子。 在12英寸的矽片上，光滑面達到的效果就如同你在電影院裡看到那種IMAX螢幕影布上只有一根頭髮絲粗細的起伏。 （來啦！來啦！！吐槽又來啦！！不知道手搓黨造出世界最先進的0.2、0.1奈米級別的晶片時候用的是什麼技術？！很多小說的主人公可都是孤兒哇，沒爹沒孃的，哪兒來的錢搞這