晶圓
晶圆（英語：）是半导体晶体圆形片的简称，其为圆柱状半导体晶体的薄切片，用于集成电路制程中作为载体基片，以及制造太阳能电池；由于其形状为圆形，故称为晶圆。最常见的是硅晶圆，另有氮化镓晶圆、碳化硅晶圆等；一般晶圆產量多為单晶硅圆片。
經蝕刻（etch）製程處理後的晶圓
晶圆是最常用的半导体元件，按其直径分为3英寸、4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格，近来发展出12英寸甚至研發更大规格（14英吋、15英吋、16英吋、20英吋以上等）。晶圆越大，同一圆片上可生产的集成电路（integrated circuit, IC）就越多，可降低成本；但对材料技术和生产技术的要求更高，例如均勻度等等的問題，使得近年來晶圓不再追求更大，有些時候廠商會基於成本及良率等因素而停留在成熟的舊製程[1]。一般認為矽晶圆的直径越大，代表著这座晶圆厂有更好的技術，在生产晶圆的过程当中，良品率是很重要的条件[2]。
製造過程
柴可拉斯基法示意圖
很簡單的說，首先由普通矽砂拉製提煉，經過溶解、提純、蒸餾一系列措施製成單晶矽棒，單晶矽棒經過切片、拋光之後，就得到了單晶矽圓片，也即單晶矽晶圓。
- 将二氧化矽礦石（石英砂）与焦炭混合后，經由電弧爐加热还原，即生成粗矽（纯度98%，冶金级）。SiO2 + C = Si + CO2 ↑ [3]
- 鹽酸氯化並經蒸餾後，製成了高純度的多晶矽（半导体级純度11个9，太阳能级7个9），因在精密電子元件當中，矽晶圓需要有相當的純度（99.999999999%），不然會產生缺陷。
- 晶圓製造廠再以柴可拉斯基法將此多晶矽熔解，再於溶液內摻入一小粒的矽晶體晶種，然後將其慢慢拉出，以形成圓柱狀的單晶矽晶棒，由於矽晶棒是由一顆小晶粒在融熔態的矽原料中逐漸生成，此過程稱為「長晶」。這根晶棒的直徑，就是晶圓的直径。
- 矽晶棒再經過切片、研磨、拋光後，即成為積體電路工廠的基本原料——矽晶圓片，這就是「晶圓」（wafer）。
- 晶圓經多次光罩處理，其中每一次的步驟包括感光劑塗佈、曝光、顯影、腐蝕、滲透、植入、蝕刻或蒸著等等，將其光罩上的電路複製到層層晶圓上，製成具有多層線路與元件的IC晶圓，再交由後段的測試、切割、封裝廠，以製成實體的積體電路成品。一般來說，大晶圓（12吋）多是用來製作記憶體等技術層次較高的IC，而小晶圓（6吋）則多用來製作類比IC等技術層次較低之IC，8吋的話則都有。
從晶圓要加工成為產品需要專業精細的分工。
著名晶圓廠商
2吋、4吋、6吋、與8吋晶圓
其他相关
多晶矽生產
主要制造多晶矽的大廠有： Hemlock（美國）、MEMC（美國）、Wacker（德國）、REC（挪威）、東洋化工/OCI（韓國）、德山/Tokuyama（日本）和 协鑫集团/GCL（中國）。
引用和注释
- . [2020-12-26]. （原始内容存档于2020-11-27）.
- . [2015-07-26]. （原始内容存档于2015-07-25）.
- 痞客帮 - 半導體產業上游---矽晶圓產業 （页面存档备份，存于）
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