晶圓為什麼是圓形的？
- 2020 年 1 月 11 日
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那麼晶圓為什麼是圓形而不是矩形的呢？特別是我們見到的CPU和GPU裸Die都是矩形，如果晶圓不是圓形而是矩形豈不是理論上可以完全無浪費的切割成小片，不是更好嗎？
這需要從晶圓的製造過程說起。
在將二氧化硅礦石與炭混合經由加熱發生氧化還原反應之後，就可以得到粗硅了，但是這時候得到的粗硅純度還不能用於製作積體電路。接下來把粗硅經鹽酸氯化並經蒸餾後則可以進一步得到純度更高的多晶硅，再接下來就有一個很重要的獲取單晶材料的晶體生長方法了，它被稱為柴可拉斯基法，是目前主要的獲取單晶材料的晶體生長方法，利用它可以將多晶硅變成單晶硅。
做法是將前面得到的多晶硅熔解，將晶種（或稱“籽晶”）置於一根精確定向的棒的末端，並使末端浸入熔融狀態的硅。然後，將棒緩慢地向上提拉，同時進行旋轉。對棒的溫度梯度、提拉速率、旋轉速率進行精確控制，那麼就可以在棒的末端得到一根較大的、圓柱體狀（確切的說是像兩頭削尖了的鉛筆的形狀）的單晶硅晶棒。
硅晶棒再經過切片、研磨、拋光後，即成為積體電路晶片的基本原料——硅晶圓片，就是“晶圓”。它經由圓柱體切片而來，所以是圓形。
晶圓是圓形主要是因為積體電路晶片需要單晶硅，而實現單晶硅主要靠柴可拉斯基法，大家可以記住這個方法的名稱，它得名于波蘭科學家揚·柴可拉斯基，他是於1916年研究金屬的結晶速率時，發明了這種方法。現在，柴可拉斯基法已經演變為鋼鐵工廠的標準製程之一。
