苹果华为都在搞胶水芯片，这事得怪晶圆太圆了

关注了我们差评的小伙伴必定还记得，上个月的时辰我们会商了一下苹果造的那颗胶水芯片 —— M1 Ultra 。

那时我们说苹果的胶水芯片是一种妥协，由于一颗芯片越大，切割以后晶圆四周浪费的“ 边角料 ”就越多。

就似乎是一刀 999 的切糕一样，这玩意如果白白浪费了绝对是满身肉疼。

话说到这儿，我发现批评区就起头有小伙伴会商起来了：

那为什么芯片要做成方的？做成三角形、六边形的，不就不会形成晶圆浪费了？？？

欸~，不能不说大师伙的想法都很是有创意呀，不外实在这样做反而会增加切割难度，对芯片的良品率形成影响。

到时辰一核算本钱，还不如浪费点边角料来的划算。

所以 “ 异形芯片 ” 的思绪，实在是行不太通的。

不外这时辰能够就要有小伙伴继续另辟门路了：

芯片为了保证好切连结方形不能变，那假如间接把底下的硅片做成方形的呢？

把“ 晶圆 ”酿成“ 晶方 ”，切芯片的时辰不也就没有浪费了嘛！

嗯。。。这个方式，说可行也行，说不可也不可。

可是要想把它批注白，我得先问大师伙这么一个题目：

你们见过方形的黄瓜吗？

>/ 先有晶棒，才有晶圆

众所周知，芯片是由晶圆刻蚀的，而晶圆则是由高纯度的沙子。。。

哦不，高纯度的硅元素组成的。

对普通的石英砂停止一系列的高温复原反应，化学提纯反应后，我们可以获得下图这样的高纯度硅棒。

不外这还只是第一步，这样的硅棒由多晶硅组成，此时还不能用于生产晶圆。

就像这张图中心所示的那样，由于之前经过了各类粗犷的化学反应，内部的硅晶体结构框架不均匀。

单晶 多晶 不定 ▼

布满了各类差池称结构。

而为了消除这些差池称的内部紊乱，我们还需要对多晶硅处置，将其转酿成可以用于芯片生产的结构稳定，电性能杰出的单晶硅。

到了这一步，实在就是要生产正儿八经的晶圆了。

今朝行业里常用的工艺叫做柴可拉斯基法，也有个很是形象浅显的名字 —— 直拉法，市场占比约为 95 %。我们常见的逻辑芯片，存储芯片根基都是用这个方式生产出来的。

其中具体发生的具体变化，我们可以在这张图中看个大要。

首先是将适才获得的多晶硅放在石英中加热至熔融状态，然后再植入一颗单晶硅 “ 种子 ”。

这融化的硅溶液一碰到单晶硅种子，便可以在硅种子的尾部起头有序发展。

经过控制扭转的速度，和提拉的速度，我们就能获得分歧宽度，分歧长度的圆柱形单晶硅棒。

留意了！是扭转！

还是没什么概念的小伙伴，我们设想一下路边的棉花糖摊。

拉晶棒的进程就和转棉花糖的起手式差不多。

也就是说，今朝支流的单晶硅生产工艺，决议了硅棒大要率得是圆形。归正我是没见过方形的棉花糖。

至于再往后，就是把晶棒掐头去尾，侧边打磨滑腻。

然后再像切香肠一样一点点切片，一张张晶圆的原材料，硅片就诞生了。

>/ 切完了，可是还没竣事？

实在到了这一步，关于晶圆外形的题目也没定死。

由于虽然直拉法是支流的单晶硅制造计划，但实在在它之外，也还有区熔法等计划，方形晶棒从理论上来说也还是有能够的。

可是为什么一定要用圆形？实在题目还要牵扯到更后续的设想工艺上来。

在我们抛光打磨完切片的硅片以后，为了正式光刻，还需要在上面涂抹光刻胶。

一般来说，光胶膜厚度在 0.5 ～ 1.5 um 不等，而均匀性必必要在正负 0.01 um 内才行。

这个精度，必定不能靠我们手工来处理的。。。

现在行业里常用的计划是 “ 甩胶 ” 。即在中心处加入光刻胶，然后扭转晶圆片。

然后经过不竭的控制转速来将胶质甩开，终极我们便可以获得均匀平层的光刻胶。

也就是说吧，假如咱把硅片做成方形再扭转的话，能够就是有的角落胶水聚积比力多，有的角落光刻胶就少了。

边角的均匀性一会儿就大打折扣了，即使酿成了方形，可边角这部分能够到最初还是得扔。。。

而且吧，除了光刻胶的题目，还有个更要命的事。

那就是在大师的 “约定俗成” 下，圆形硅片早就是行业标准了。

对应的光刻机、自动产线等等，都是基于“ 晶圆 ”的这个条件去设想的。

假如说现在有谁想全部方形的晶棒，他不但仅要面临“拉出方形晶棒”的题目，还得把全部后续的产线重新创新设想一番。

所以，晶圆可不成以做成方形的呢？可以，但不值。

>/ 严酷来说，这并不浪费

照这么看，晶圆上那些 “ 浪费 ” 的地区看来是不能不存在了。

可是咱就是说，有没有一种能够，这个 “ 浪费 ” 的概念是我们先入为主了。

有没有能够，晶圆的边沿部分，自己就应当被浪费掉呢？

实在啊是这么回事，在硅片生产的切割，倒角，打磨等一系列的进程中，硅片的边沿会堆集下很多的边沿应力。

这就致使了，晶圆边沿的结构是相对懦弱的。

就算是把边沿地区都操纵了起来做芯片，良品率也不太能获得保证。

所以说吧。。。别看晶圆做圆形，芯片做成方形。

可是某种意义上来说，这两对组合还是很是般配的。

不外固然了，即使这么诠释了一番，晶圆边沿内侧的地区也还是确确实在存在着一些浪费 —— 只不外浪费的地区没我们设想的那末大了。

而假如真要把这一小部分的浪费处理掉，实在大师现在采用的方式都差不多。

那就是向微积分看齐。

把晶圆越做越大，芯片越做越小，这方形不就。。。拼起来像极了圆？

至于若何把晶圆给整大，又若何在保证性能的条件下把芯片做小，这类让人头大的题目，还是交给工程师来想法子吧。。。