為什么晶圓不是方的? 。是啊,圓形的wafer里面方形的Die,總是不可避免有些空間浪費(fèi)了?
因?yàn)橹谱鞴に嚊Q定了它是圓形的。因?yàn)樘峒冞^(guò)后的高純度多晶硅是在一個(gè)子晶(seed)上旋轉(zhuǎn)生長(zhǎng)出來(lái)的。多晶硅被融化后放入一個(gè)坩堝(Quartz Crucible)中,再將子晶放入坩堝中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)并且向上提拉,則熔融的硅會(huì)沿著子晶向長(zhǎng)成一個(gè)圓柱體的硅錠(ingot) 。這種方法就是現(xiàn)在一直在用的CZ法(Czochralski),也叫單晶直拉法。
然后硅錠在經(jīng)過(guò)金剛線切割變成硅片:
在經(jīng)過(guò)打磨等等處理后就可以進(jìn)行后續(xù)的工序了(CPU制造的那些事之一:i7和i5其實(shí)是孿生兄弟!?)單晶直拉法工藝中的旋轉(zhuǎn)提拉決定了硅錠的圓柱型,從而決定晶圓是圓形的。
為什么后來(lái)又不圓了呢?
那為啥后來(lái)又不圓了呢?其實(shí)這個(gè)中間有個(gè)過(guò)程掠過(guò)了,那就是Flat/Notch Grinning。
它在硅錠做出來(lái)后就要進(jìn)行了。在200mm以下的硅錠上是切割一個(gè)平角,叫做Flat。在200mm(含)以上硅錠上,為了減少浪費(fèi),只裁剪個(gè)圓形小口,叫做Notch(參考資料2)。在切片后晶圓就變成了這樣:
如果你仔細(xì)看我,你也會(huì)發(fā)現(xiàn)它其實(shí)是有缺一個(gè)小豁口的。
為什么要這樣做呢?這不是浪費(fèi)嗎?其實(shí),這個(gè)小豁口因?yàn)樘拷吘壎液苄?,在制作Die時(shí)是注定沒(méi)有用的,這樣做可以幫助后續(xù)工序確定Wafer擺放位置,為了定位,也標(biāo)明了單晶生長(zhǎng)的晶向。定位設(shè)備可以是這樣:這樣切割啊,測(cè)試啊都比較方便。
結(jié)論
嚴(yán)格意義上所有的Wafer都不是圓形的。如果忽略Flat/Notch這些小問(wèn)題,那它的圓形是工藝決定的。
(文章來(lái)源:EDN 電子技術(shù)設(shè)計(jì) )
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標(biāo)簽:   晶圓 硅 Wafer