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經蝕刻（etch）製程處理後的晶圓

晶圆（英语：Wafer）是指制作矽(硅)半导体集成电路所用的矽(硅)晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。晶圆是生产集成电路所用的载体，一般晶圆產量多為单晶硅圆片^[1]。

晶圆是最常用的半导体材料，按其直径分为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。一般認為矽(硅)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^[1]。

製造過程

柴可拉斯基法示意圖

很簡單的說，首先由普通矽(硅)砂拉製提煉，經過溶解、提純、蒸餾一系列措施製成單晶硅棒，單晶硅棒經過切片、拋光之後，就得到了單晶矽(硅)圓片，也即晶圓。

1. 将二氧化硅礦石（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 ↑ ^[2]


2. 
   鹽酸氯化並經蒸餾後，製成了高純度的多晶硅(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。


3. 晶圓製造廠再以柴可拉斯基法將此多晶矽(硅)熔解，再於溶液內摻入一小粒的矽(硅)晶體晶種，然後將其慢慢拉出，以形成圓柱狀的單晶矽(硅)晶棒，由於矽(硅)晶棒是由一顆小晶粒在融熔態的矽(硅)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。


4. 矽(硅)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(硅)晶圓片，這就是「晶圓」（wafer）。


5. 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低的IC，而小晶圓(6吋)則多用來製作類比IC等技術層次較高之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

英特尔（Intel）等公司則自行設計並製造自己的IC晶圓直至完成並行銷其產品。三星電子等則兼有晶圓代工及自製業務。

晶圓代工

著名晶圓代工廠有台積電、聯華電子、格羅方德（Global Foundries）及中芯國際等。

只製造晶圓基片

例如合晶（台灣股票代號：6182）、中美晶（台灣股票代號：5483）、日本的信越化學、Sumco等。

封装测试

日月光半導體、艾克爾國際科技等則為世界前二大晶圓產業後段的封裝、測試廠商。

英特爾博物館所展示的矽晶棒

其他相关

多晶矽(硅)生产

主要制造多晶矽(硅)的大厂有：
Hemlock（美）、MEMC（美）、Wacker（德）、REC（挪）、OCI（韩）、Tokuyama（日）和 GCL（中）。

IC设计

仅从事IC設計的公司有美国的高通、台湾的聯發科技等。

記憶體

南亞科技、瑞晶科技（現已併入美光科技，更名台灣美光記憶體）、Hynix、美光科技（Micron）等則專於記憶體產品。

引用和注释