晶圓定義

晶圓是指硅半導體集成電路制作所用的硅晶片，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓；在硅晶片上可加工制作成各種電路元件結構，而成為有特定電性功能之IC產品。晶圓的原始材料是硅，而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經由電弧爐提煉，鹽酸氯化，并經蒸餾后，制成了高純度的多晶硅，其純度高達99.999999999%。

制造過程
晶圓是制造半導體芯片的基本材料，半導體集成電路最主要的原料是硅，因此對應的就是硅晶圓。
硅在自然界中以硅酸鹽或二氧化硅的形式廣泛存在于巖石、砂礫中，硅晶圓的制造可以歸納為三個基本步驟：硅提煉及提純、單晶硅生長、晶圓成型。
首先是硅提純，將沙石原料放入一個溫度約為2000 ℃，并且有碳源存在的電弧熔爐中，在高溫下，碳和沙石中的二氧化硅進行化學反應（碳與氧結合，剩下硅），得到純度約為98%的純硅，又稱作冶金級硅，這對微電子器件來說不夠純，因為半導體材料的電學特性對雜質的濃度非常敏感，因此對冶金級硅進行進一步提純：將粉碎的冶金級硅與氣態(tài)的氯化氫進行氯化反應，生成液態(tài)的硅烷，然后通過蒸餾和化學還原工藝，得到了高純度的多晶硅，其純度高達99.999999999%，成為電子級硅。
接下來是單晶硅生長，最常用的方法叫直拉法。如下圖所示，高純度的多晶硅放在石英坩堝中，并用外面圍繞著的石墨加熱器不斷加熱，溫度維持在大約1400 ℃，爐中的空氣通常是惰性氣體，使多晶硅熔化，同時又不會產生不需要的化學反應。為了形成單晶硅，還需要控制晶體的方向：坩堝帶著多晶硅熔化物在旋轉，把一顆籽晶浸入其中，并且由拉制棒帶著籽晶作反方向旋轉，同時慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅會粘在籽晶的底端，按籽晶晶格排列的方向不斷地生長上去。因此所生長的晶體的方向性是由籽晶所決定的，在其被拉出和冷卻后就生長成了與籽晶內部晶格方向相同的單晶硅棒。用直拉法生長后，單晶棒將按適當的尺寸進行切割，然后進行研磨，將凹凸的切痕磨掉，再用化學機械拋光工藝使其至少一面光滑如鏡，晶圓片制造就完成了。

晶圓制造
單晶硅棒的直徑是由籽晶拉出的速度和旋轉速度決定的，一般來說，上拉速率越慢，生長的單晶硅棒直徑越大。而切出的晶圓片的厚度與直徑有關，雖然半導體器件的制備只在晶圓的頂部幾微米的范圍內完成，但是晶圓的厚度一般要達到1 mm，才能保證足夠的機械應力支撐，因此晶圓的厚度會隨直徑的增長而增長。
晶圓制造廠把這些多晶硅融解，再在融液里種入籽晶，然后將其慢慢拉出，以形成圓柱狀的單晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一顆晶面取向確定的籽晶在熔融態(tài)的硅原料中逐漸生成，此過程稱為“長晶”。硅晶棒再經過切段，滾磨，切片，倒角，拋光，激光刻，包裝后，即成為集成電路工廠的基本原料——硅晶圓片，這就是“晶圓”。

一片晶圓到底可以切割出多少的晶片數目？這個要根據你的die的大小和wafer的大小以及良率來決定的。目前業(yè)界所謂的6寸，12寸還是18寸晶圓其實就是晶圓直徑的簡稱，只不過這個吋是估算值。實際上的晶圓直徑是分為150mm，300mm以及450mm這三種，而12吋約等于305mm，為了稱呼方便所以稱之為12吋晶圓。

名詞解釋：wafer?即為圖片所示的晶圓，由純硅（Si）構成。一般分為6英寸、8英寸、12英寸規(guī)格不等，晶片就是基于這個wafer上生產出來的。Wafer上的一個小塊，就是一個晶片晶圓體，學名die，封裝后就成為一個顆粒。一片載有Nand Flash晶圓的wafer，wafer首先經過切割，然后測試，將完好的、穩(wěn)定的、足容量的die取下，封裝形成日常所見的Nand Flash芯片。那么，在wafer上剩余的，要不就是不穩(wěn)定，要不就是部分損壞所以不足容量，要不就是完全損壞。原廠考慮到質量保證，會將這種die宣布死亡，嚴格定義為廢品全部報廢處理。

一顆集成電路芯片的生命歷程就是點沙成金的過程：芯片公司設計芯片——芯片代工廠生產芯片——封測廠進行封裝測試——整機商采購芯片用于整機生產。

芯片供應商一般分為兩大類：一類叫IDM，通俗理解就是集芯片設計、制造、封裝和測試等多個產業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身的企業(yè)。有些甚至有自己的下游整機環(huán)節(jié)，如Intel、三星、IBM就是典型的IDM企業(yè)。
另一類叫Fabless，就是沒有芯片加工廠的芯片供應商，Fabless自己設計開發(fā)和推廣銷售芯片，與生產相關的業(yè)務外包給專業(yè)生產制造廠商，如高通、博通、聯發(fā)科、展訊等等。
與Fabless相對應的是Foundry（晶圓代工廠）和封測廠，主要承接Fabless的生產和封裝測試任務，典型的Foundry（晶圓代工廠）如臺積電、格羅方德、中芯國際、臺聯電等，封測廠有日月光，江蘇長電等。

中國晶圓制造線匯總