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半导体材料：硅棒、硅片
2024-10-10 17:22:04
硅片是半导体的基础，一般芯片像搭建房子一样，在硅片上把各种cmos搭建起来，于是形成集成电路也就是芯片。
半导体最基础的原料，电子级多晶硅料，他是作为芯片的基础材料硅片的原材料。
一般制成单晶硅棒的方法是提拉法，提拉法是一种工业上成熟的制造单晶的方法，主要的步骤是先把多晶硅在石英大坩埚里熔化，然后用一个小的硅单晶用线掉着放入熔化的多晶硅里，一边旋转一边往上拉，可以得到一个大的单晶硅棒，虽然听起来原理比较简单，实际工程上的步骤非常多而且复杂！
有了硅棒我们继续说怎样吧硅棒变成可以做成芯片的硅片的。
我们把硅棒的两端阶段的提拉头用金刚线截断。
然后分成几个小节
然后，因为提拉法提拉上来的硅棒圆柱面不是很圆，我们需要把小节的硅棒的侧面进行滚磨。 需要在硅棒的侧面做个小凹槽后者磨平，这样是为以后的芯片光刻好定位而留下的。 终于来到了硅片雏形的这一步了，一般使用金刚线把硅棒切割成薄薄的硅片。这种金刚线的技术也是很高的！就是在线上有着非常小的金刚石粒。
我们把硅片打磨完成之后需要在硅片的边上进行倒角处理，这主要是因为防止硅片的脆性太高而使得硅片破裂，同时也是为之后在硅片上涂光刻胶防止在边缘堆积。（如下图，如果没有倒角光刻胶会在硅片边缘堆积）
（上图黑色的是硅片，橙色的是光刻胶）
因为前面的打磨和各种过程会导致硅片中会含有大量的杂质，我们需要进行下一个步骤，刻蚀，用氢氟酸和硝酸去反应掉硅片里的杂志。（下图是反应的化学式）
虽然经过里前面的硅片打磨和刻蚀，刻蚀硅片要求的平整度还不过，我们需要再对硅片进行化学机械抛光，主要的过程是：表面的薄层先被研磨液化学氧化然后被抛光垫物理打磨。 到这一步硅片制造的繁琐工序终于快完了，这一步就是用去离子水也是是纯水把硅片表面的脏东西清理掉。一块硅片的制造就完成了！
