从砂子变成可以在上面雕刻线路的硅片，须要一个繁芜而漫长的工艺过程。本文紧张讲述以下过程：硅提纯、拉晶、切割、抛光，到制成可用的硅片，以及主流程中的一些细节。紧张内容是工艺先容、工艺目标，和设备布局。 先看一些晶圆的基本信息，和工艺路线。 晶圆紧张尺寸有4吋，6吋硅片，目前对8吋，12吋硅片的运用在不断扩大。这些直径分别为100mm、150mm、200mm、300mm。硅片直径的增大可降落单个芯片的制造本钱。
但是，伴随着硅片直径的增大，对晶圆表面局部平整度、表面附着的微量杂质、内部毛病、氧含量等关键参数的哀求也在不断提高，这就对晶圆的制造技能提出了更高的哀求。 晶圆制备设备是指将纯净的多晶硅材料制成一定直径和长度的硅单晶棒材料，然后将硅单晶棒材料通过一系列的机器加工、化学处理等工序，制成知足一定几何精度哀求和表面质量哀求的硅片或外延硅片，为芯片制造供应所需硅衬底的设备。 对付直径为200mm以下的硅片制备的范例工艺流程为： 单晶成长→截断→外径滚磨→切片→倒角→研磨→刻蚀→吸杂→抛光→洗濯→外延→包装；那么，在讲到晶圆生产这个话题的时候，我们就不得不延伸出晶圆在生产时高下游的一些个别主要工序的干系知识点了。
一、硅晶圆制造过程中的一些主要组成工序
集成电路家傍边所用的半导体材料包括硅，锗，砷化镓，磷化铟，碳化硅，氮化镓等等，由于硅的储量极其丰富，而且提纯，加工工艺非常成熟，氧化硅/SiO2的绝缘性非常好等特点，以硅为材料制造的硅晶圆霸占环球99%以上的半导体晶圆市场。
硅石（通过还原）-->金属硅（通过提纯）-->多晶硅（通过在坩埚中加热熔融）-->熔融硅（通过直拉法长晶）-->单晶硅棒(通过线刀切割）-->硅片（通过化学机器研磨）-->抛光片(通过热处理）-->退火片(通过外延成长）-->外延片（通过多种工艺合营）-->制造各种集成电路或者分立器件;
硅片： 把单晶硅棒去头去尾，留取硅棒中间部分的硅坯，再以切割加工得到的硅圆片。
抛光片：把切好的硅圆片经由倒角，研磨使其成为单面或者双面成为镜面状态。
退火片：对付部分硅圆片在抛光后还要放入扩散炉中进行热处理，确保硅片表面成为无毛病层，即为退火片。
外延片： 在单晶衬底上使成长出晶相和衬底一样单晶薄膜。外延层可以是同质外延，也可以是异质外延。
晶圆：常日切割完的硅片称为裸晶圆，把进一步在硅片上完成各种电路制作工艺后的硅片称为晶圆。
芯片：在终端运用市场常日把集成电路/IC称为芯片，但在半导体天生过程中，芯片常日指从晶圆上切下来的一颗颗独立的Die/裸片。
半导体分立器件：指不须要与其他器件集成在一起，单个器件作为实体存在实行特定的功能，例如包括但不限于：二极管，三极管，晶闸管，MOSFET,IGBT。
集成电路/IC： 把大量的微型电子元器件集成在一个硅片上，以处理和储存各种功能的电子部件的电子器件。
模块： 把多个元器件通过载板或者电路板连接在一起的电路单元。功率模块常日是把多个功率器件通过载板集成在一个封装内的电路单元，而一些小旗子暗记/小功率模块可能没有密封的外壳。
二、硅晶圆制造的工艺流程
1、晶圆制造的三个阶段
第一阶段 制造锭（Ingot)
为了将从沙子中提取的硅作为半导体材料利用，首先须要经由预处理，还原反应，提高纯度等工序得到多晶硅。将多晶硅质料在坩埚中高温熔融，制造高纯度的硅溶液，在特定的物料和化学条件下使其结晶凝固。这样形成的硅柱叫做锭(Ingot)，目前单晶硅成长的紧张方法有直拉法和区熔法。
第二阶段 硅片切割（Wafer Slicing）
通过单晶成长工艺得到的单晶硅锭，须要去头去尾，留区硅锭的中间段的多少个硅坯，把硅坯的外围按所需直径尺寸做研削加工，(常见的有6英寸，8英寸，12英寸），并在硅坯周边切出Plat或notch的标志。再通过金刚石切割或者线切割（对付12寸晶圆，大多采取线切割），将硅坯切成厚度均匀的薄硅片。
第三阶段 硅片表面抛光/（Lapping&Polishing）
切好后的硅片经由倒角后，须要再进行化学机器研磨/CMP，使其单面或者双面像镜子一样光滑，称为裸晶圆（BareWafer）
2、晶圆片的干系名词
①晶圆（Wafer)：晶圆是半导体集成电路的核心材料，是一种圆形的薄片。在半导系统编制造过程中，半导体硅片常日被切割成圆形，称为硅晶圆。
②晶粒（Die)：很多四边形都聚拢在圆形晶圆上。这些四边形都是集成电子电路的IC芯片。
③分割线（ScribeLine)：看上去各个晶粒像是粘在一起，但实际上晶粒和晶粒之间具有一定的间隙。该间距称为分割线。在晶粒和晶粒之间设置分割线的是为了在晶圆加工完成后将这些晶粒一个个割断，然后组装成芯片，也是为了留出用金刚石锯切割的空间。
④平坦区（FlatZone)：平坦区是为区分晶圆构造而创建的区域，是晶圆加工的标准线。由于晶圆的晶体构造非常风雅并且无法用肉眼判断，因此以这个平坦区为标准来判断晶圆的垂直和水平。
⑤凹槽（Notch)：如今8寸，12寸也涌现了具有凹槽的晶圆。和平坦区晶圆比较，凹槽晶圆可以制造更多的晶粒，因此利用率更高。半导体家当包括生产硅片衬底的晶圆家当，以及以晶圆衬底为材料设计和制造的晶圆加工家当---制造行业，便是我们常日所指的晶圆厂，Fab厂/（Fabrication，FAB）。其余，还有封装测试家当，它将加工过的晶圆切割成晶粒/单颗裸片，并封装好以防止受潮和受到外部环境应力。
3、不同的晶圆定位边标识
总结一下
生产半导体晶圆是一个繁芜的过程，须要经由多个环节，每个环节都须要精密和仔细的操作才能担保晶圆生产的质量。通过本文的先容，相信大家对半导体晶圆生产工艺流程又有了更深层次、更全面的理解。
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