晶圆
晶圆（英语：）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；一般晶圆产量多为单晶硅圆片。
经蚀刻（etch）制程处理后的晶圆
晶圆是最常用的半导体组件，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英寸甚至研发更大规格（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，例如均匀度等等的问题，使得近年来晶圆不再追求更大，有些时候厂商会基于成本及良率等因素而停留在成熟的旧制程[1]。一般认为硅晶圆的直径越大，代表着这座晶圆厂有更好的技术，在生产晶圆的过程当中，良品率是很重要的条件[2]。
制造过程
柴可拉斯基法示意图
很简单的说，首先由普通硅砂拉制提炼，经过溶解、提纯、蒸馏一系列措施制成单晶硅棒，单晶硅棒经过切片、抛光之后，就得到了单晶硅圆片，也即单晶硅晶圆。
- 将二氧化硅矿石（石英砂）与焦炭混合后，经由电弧炉加热还原，即生成粗硅（纯度98%，冶金级）。SiO2 + C = Si + CO2 ↑ [3]
- 盐酸氯化并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅（半导体级纯度11个9，太阳能级7个9），因在精密电子组件当中，硅晶圆需要有相当的纯度（99.999999999%），不然会产生缺陷。
- 晶圆制造厂再以柴可拉斯基法将此多晶硅熔解，再于溶液内掺入一小粒的硅晶体晶种，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一颗小晶粒在融熔态的硅原料中逐渐生成，此过程称为「长晶」。这根晶棒的直径，就是晶圆的直径。
- 硅晶棒再经过切片、研磨、抛光后，即成为集成电路工厂的基本原料——硅晶圆片，这就是「晶圆」（wafer）。
- 晶圆经多次光罩处理，其中每一次的步骤包括感光剂涂布、曝光、显影、腐蚀、渗透、植入、蚀刻或蒸着等等，将其光罩上的电路拷贝到层层晶圆上，制成具有多层线路与组件的IC晶圆，再交由后段的测试、切割、封装厂，以制成实体的集成电路成品。一般来说，大晶圆（12吋）多是用来制作内存等技术层次较高的IC，而小晶圆（6吋）则多用来制作模拟IC等技术层次较低之IC，8吋的话则都有。
从晶圆要加工成为产品需要专业精细的分工。
著名晶圆厂商
2吋、4吋、6吋、与8吋晶圆
其他相关
多晶硅生产
主要制造多晶硅的大厂有： Hemlock（美国）、MEMC（美国）、Wacker（德国）、REC（挪威）、东洋化工/OCI（韩国）、德山/Tokuyama（日本）和 协鑫集团/GCL（中国）。
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 - 半导体产业上游---硅晶圆产业 （页面存档备份，存于）
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