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矽晶圓(Silicon Wafer) 篇名 矽晶圓(Silicon Wafer) 作者 黃美華。國立虎尾高中。三年七班 1/6 PDF created with pdfFactory trial version 矽晶圓(Silicon Wafer) 壹●前言 在上物理課時，老師提到矽晶片的用處，有五吋、六吋、八吋和十二吋矽晶圓， 可以用來做 生物晶片 、基因晶片、蛋白質晶片等等的用處。於是 ，我找了許多 資料想更瞭解矽晶圓。於是我發現矽材料在半導體工業上的應用十分廣泛，目前 用於半導體積體電路(IC)的基材，幾全為 單晶（即矽晶圓），以IC 工業來 ， 矽晶材料具有價格低 ，強度佳 ，相關製程技術成熟的優點 ，因此 ，大半的IC 工 業，皆以矽晶為基材，同時也投入相當多的人力、物力在相關技術的研發，而造 就了所謂的矽晶時代。也更瞭解矽晶片的用處。 貳●正文 一 、晶圓 晶圓(片)是指製作矽半導體積體電路所用之 晶片，狀似圓形 ，故稱晶圓(片) 。 矽晶圓(片)的材料是 ，地殼表面富含砂石(主要成分二氧化 ) ，當從砂石內 萃取出所需的 元素後 ，經還原等處理，可萃得約98%野晶體(粗晶體) ，再經純 化過程 ，可得純化多晶矽，其形狀為粒狀或棒狀 ，純度高達0.99999999999 。 矽晶圓是目前製作積體電路的基底材料(Substrate) 。矽晶圓本身雖然導電性不 好 ，但是只要適當地加入一些離 ，就可以控制它的導電性，在晶圓表面製造出 不同種類的電 元件 ，如電晶體和二極體。IC 設計工程師必須依據不同功能利 用這些電 元件設計電路 ，電路設計完成後，所設計的電路元件圖樣 ，透過積體 電路製造技術 ，經過一系列繁複的化學、物理和光學程序製作到矽晶圓上，如圖 五所示。完成的矽晶圓上產生出數以千、百計的晶粒(die) ，這些晶粒必須逐一的 進行測試、切割、封裝等過程 ，才能成為一顆顆具有各種功能的積體電路產品 。 二、晶圓的種類 01.許多固體材料內的原 具有規則性排列 ，如石英 ，鑽石 ，角閃石等，我們稱 之為晶體，IC(積體電路Integrated Circuit)廠用的矽晶片即為矽晶體，因為整片的 矽晶片是單一完整的晶體，故又稱為單晶體。 02.若一固態晶體是由許多小晶體形成的，每個小晶體內原 的排列是有規則性 的，但在整體固態晶體內，眾多個小晶體的方向是不相同的 ，我們則稱此固態晶 體為複晶體(或多晶體) 。是否能生成單晶體或多晶體與生長晶體的溫度，速率 ， 雜質都有關係 。 2/6 PDF created with pdfFactory trial version 矽晶圓(Silicon Wafer) 砂石(二氧化 )經由電弧爐提煉 ，鹽酸氯化 ，並經蒸餾後，可製成了高純度的多 晶 ( 多晶體) 。將此多晶 融化 ，並在熔融液內摻入一小顆矽晶體晶種 ，