晶圆,也称为硅晶圆,是指用于 半导体集成电路制作的高纯度硅晶片。它是由二氧化硅矿石经过一系列提炼工艺(如电弧炉提炼、盐酸氯化和蒸馏)制得的高纯度多晶硅,然后通过融解、种晶、拉晶等工艺形成单晶硅晶棒。晶圆经过切段、滚磨、切片等工序后,成为制作集成电路的基本原料。晶圆的形状为圆形,这是因为硅晶体的自然晶体结构是六方晶系,切片后呈现圆形。
晶圆在半导体制造过程中扮演着至关重要的角色,因为它是制造集成电路(IC)的基础材料。在晶圆上,可以通过光刻、蚀刻、沉积、离子注入等工艺制作出各种电路元件和结构,从而形成具有特定电性功能的IC产品。晶圆的纯度、直径和表面质量对IC的性能和良率有着直接的影响。常见的晶圆规格包括2英寸、3英寸、4英寸、5英寸、6英寸、8英寸和12英寸等,其中大直径晶圆可以在同一圆片上生产更多的IC,从而降低成本。
除了硅晶圆外,还有其他类型的晶圆,如氮化镓(GaN)晶圆和碳化硅(SiC)晶圆,它们分别用于制造不同类型的半导体器件。晶圆的制造过程非常复杂,需要高精度的设备和严格的质量控制,以确保最终产品的性能和可靠性。