制作计算机芯片的主要材料是



高纯硅晶圆是计算机芯片制造的核心材料，其基础是高纯度的多晶硅。这种材料通过溶解和结晶过程，被掺入到硅晶体晶种中，随后缓慢拉长形成单晶硅。这些单晶硅棒经过研磨、抛光和切片，最终成为光滑的硅晶圆片，业内简称为晶圆。目前，国内晶圆制造业主要集中在8英寸和12英寸的产线。晶圆的加工方式主要包括单片加工和批量加工，即对单个或多个晶圆同时进行处理。随着半导体技术不断进步，特征尺寸越来越小，加工和测量设备也在不断更新，这为晶圆加工带来了新的技术挑战和数据特征。同时，由于特征尺寸的减小，晶圆加工过程中空气中的颗粒物对成品质量和可靠性的影响也越来越大，因此在洁净室环境控制方面也出现了新的趋势和数据特点。在芯片制造过程中，单晶硅晶圆（或III-V族化合物材料，例如砷化镓）被用作基层，通过光刻、掺杂、化学机械抛光（CMP）等技术制造出MOSFET或BJT等半导体组件。随后，利用薄膜技术和CMP技术形成导线，最终完成芯片的制作。根据产品性能要求和成本考虑，导线制造可以选择铝工艺（主要使用溅射技术）或铜工艺（主要使用电镀技术，参见Damascene工艺）。集成电路（IC）由多层重叠的结构组成，每层都由不同的光刻技术定义，通常用不同颜色标识以区分。这些层中，有的用于定义掺杂剂在基层的扩散区域（扩散层），有的用于标识额外源含的离子注入区域（注入层），有的定义导体（多晶硅或金属层），还有的用于建立不同传导层之间的连接（过孔或接触层）。