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晶圓的定義

晶圓就是指硅半導體集成電路制作常用的硅晶片，因為其外形為園形，故稱之為晶圓;在硅晶片上可生產(chǎn)加工制作成各種各樣的電路元件構造，而變成有特定電性功能的IC 商品。晶圓的原材料是硅，而地球表層有用不完的二氧化硅。

晶圓的生產(chǎn)制造過程

晶圓是生產(chǎn)制造半導體芯片的基本原材料，半導體集成電路最關鍵的原料是硅，所以相匹配的便是硅晶圓。

硅在大自然中以硅酸鹽或二氧化硅的方式普遍存于巖石、沙礫中，硅晶圓的生產(chǎn)制造能夠梳理為三個基礎流程：硅提煉出來及提純、單晶硅生長、晶圓成型。

剛開始是硅提純，將料石原料放進一個溫度約為2000 ℃，而且有碳源存在的電孤溶爐中，在超高溫下，碳和料石中的二氧化硅開展化學反應(碳與氧融合，剩下硅)，獲得純度約為98 %的純硅，別稱為冶金級硅，這對微電子器件而言純度還不夠，因為半導體材料的電學特性對雜質(zhì)的濃度十分敏感，因而需要對冶金級硅開展進一步提純：將破碎的冶金級硅與氣態(tài)的氯化氫開展化學反應，轉化成液體的硅烷，隨后再經(jīng)過蒸餾和化學還原工藝，獲得了高純度的多晶硅，它的純度可以達到99 .999999999%，最后變成電子級硅。

然后就是單晶硅生長了，最常見的方法叫直拉法。高純度的多晶硅放到石英坩堝中，并且需要用圍繞在石英坩堝周邊的石墨加熱器持續(xù)加溫，溫度保持在1400 ℃左右，石英坩堝中的氣體一般是惰性氣體，可以使多晶硅熔化，而且不會發(fā)生不需要的化學反應。為了能夠形成單晶硅，我們還必須操縱晶體的方向：坩堝帶著多晶硅融化物在轉動，把一顆籽晶滲入其中，而且由制動棒帶著籽晶作反向轉動，另外慢慢地、垂直地由硅熔化物中往上拉出。熔化的多晶硅會粘在籽晶的底部，按籽晶晶格排序的方向不斷生長上來。因而所生長的晶體的方向性是由籽晶所決定的，在其被拖出和冷卻后就生長變成與籽晶內(nèi)部晶格方向一樣的單晶硅棒。用直拉法生長后，單晶棒將按適當?shù)囊?guī)格開展切割，隨后開展研磨，將凹凸不平的切痕磨去，再用化學機械拋光工藝讓它有一面光滑如鏡，晶圓片生產(chǎn)制造就大功告成了。

單晶硅棒的直徑是由籽晶拖出的速率和轉動速率決定的，一般來說，上拽速度 越慢，生長的單晶硅棒直徑就越大。而切出來的晶圓片的厚度跟它的直徑相關，盡管半導體器件的制備只在晶圓的頂端幾微米的范圍內(nèi)完成，可是晶圓的厚度一般都要做到1毫米，才可以確保有充足的機械應力支撐，所以晶圓的厚度會隨它的直徑的變大而變大。

晶圓制造廠家把這些多晶硅溶化，再在融液里種入籽晶，隨后將其慢慢地拉出，以形成圓柱型的單晶硅棒，因為硅晶棒是由一顆晶面取向確定的籽晶在熔融態(tài)的硅原料中慢慢轉化生成，這個過程被稱之為“長晶”。硅晶棒再歷過切段，滾磨，切成片，倒角，打磨拋光，激光刻，包裝后，就變成集成電路工廠的原料——硅晶圓片，它就是“晶圓”。

晶圓的基本原料

硅是由石英砂所精煉出來的，晶圓就是硅元素加以提純(99 .999 %)，然后是將這種純硅做成硅晶棒，變成生產(chǎn)制造集成電路的石英半導體的原材料，再經(jīng)過照相制版，研磨，打磨拋光，切成片等流程，將多晶硅溶化再拉出單晶硅晶棒，隨后切成一片又一片薄薄的晶圓。

硅片的界定

硅片是用來制作晶體管和集成電路的原材料。普遍都是單晶硅的切片。硅片，是制作集成電路的關鍵原材料，根據(jù)對硅片開展光刻、離子注入等方式，才能夠制成各種各樣的半導體器件。用硅片制成的芯片擁有令人震驚的運算能力。科技的不斷進步推動著半導體的發(fā)展。自動化技術和電子計算機等技術發(fā)展，使硅片(集成電路)這類高新技術產(chǎn)品的成本已降至非常親民的水平。

硅片的規(guī)格型號

硅片規(guī)格型號有多種分類方法，能夠依照硅片直徑、單晶生長方式、摻雜類型等參量和主要用途來區(qū)劃類型。

可以按硅片直徑劃分：

硅片直徑一般有3英寸、4英寸、6英寸、8英寸 、12英寸(300mm)，現(xiàn)階段已發(fā)展到18英寸(450mm)等規(guī)格型號 。硅片的直徑越大，在一個硅片上經(jīng)一次工藝循環(huán)可制作的集成電路芯片數(shù)就越多，每一個芯片的成本費自然也就越低。所以，更大的直徑硅片是硅片制作技術的未來方向。但硅片規(guī)格越大，對微電子加工工藝、原材料和技術的要求也就越高。

可以按單晶生長方式劃分：

直拉法制作的單晶硅，被稱之為CZ 硅(片);磁控直拉法制作的單晶硅，稱之為MCZ硅(片);懸浮區(qū)熔法制作的單晶硅，稱之為FZ硅(片);還有用外延法在單晶硅或別的晶硅襯底上生長硅外延層，稱之為外延(硅片)。

硅片和晶圓的差別

還沒有切割的單晶硅原材料是一種薄型圓片叫晶圓片，是半導體行業(yè)的原材料，切割后叫硅片，經(jīng)過對硅片開展光刻、離子注入等方式，能夠制成各種各樣的半導體器件。