芯片为什么都是方形的，为什么不制造成其他形状的？
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发布时间：2022-04-22 07:44
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时间：2022-06-17 23:35
我们知道，晶圆是圆的，但是晶圆做成的芯片却是方的，这主要是考虑到芯片制造时对晶圆的利用率，以及切割的方便，另外芯片做成方形，也更方便布线。
芯片为什么不是圆的？
芯片的基本材料是单晶硅，首先把单晶硅做成晶圆，然后用光刻和蚀刻等等技术把晶圆进行精密加工，再切割为成百上千块的芯片。
无论是电脑还是手机当中，芯片大多做成正方形，之所以做成方的而不是圆的，主要是考虑这么几个方面：
1、圆形芯片在切割晶圆时，对边角料的浪费很大，做成矩形（矩形包括了正方形），能使得边角料的浪费最少。
2、芯片本是拥有极高精度的产品，在进行晶圆切割时，直线切割最为方便，弧线切割对切割工具的要求很高，而且单晶硅的晶核本身就具有方向性，弧线切割容易把芯片边缘切坏。
3、矩形的芯片在布线和安装时更方便定位，如果做成圆形，由于圆具有任意角度的旋转对称性，在布线和安装时哪怕出现一个微小的角度偏差，都有可能导致错误。
4、电子产品具有很高的集成度，圆形芯片不利于整体电路板的布局。
当然，除了正方形外，正三角形和正六边形也能做到切割时始终是直线，而且不浪费边角料，但是芯片的研究、设计和制造，是经过几十年的技术迭代发展而来，最终选择了正方形的设计。
既然芯片是方的，为何晶圆又是圆的呢？
硅的熔点为1410℃，芯片用的单晶硅对纯度的要求极高，99.9999%纯度的硅可以用作太阳能光伏板，还远远不够芯片级别的要求，芯片对单晶硅的纯度要求至少是99.999999%，国内虽然有公司能够生产芯片级别的单晶硅，但产量还不能满足国内需求，很大一部分还需要进口。
高纯度的单晶硅使用切克劳斯基法（直拉法）进行制造，该方法使用石英坩埚把多晶硅融化，然后把温度保持在1500℃左右，然后用一个子晶放在坩埚中匀速旋转，同时坩埚反向旋转，并向上缓慢提起子晶，于是熔融状态的硅就会沿着子晶生长，最后形成一个圆柱形的硅锭，这个硅锭就是单晶硅，直径可达30厘米，长度可达1米。
然后我们把硅锭进行切片，就得到了晶圆，所以晶圆是圆形的，虽然圆形晶圆也会导致一部分边角料的浪费，但是晶圆尺寸远比芯片大，一张晶圆可以制作成百上千块芯片，所以浪费掉的晶圆边角料是可以接受的。
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时间：2022-06-17 23:35
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时间：2022-06-17 23:36
1、圆形芯片在切割晶圆时，对边角料的浪费很大，做成矩形（矩形包括了正方形），能使得边角料的浪费最少。
2、芯片本是拥有极高精度的产品，在进行晶圆切割时，直线切割最为方便，弧线切割对切割工具的要求很高，而且单晶硅的晶核本身就具有方向性，弧线切割容易把芯片边缘切坏。
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时间：2022-06-17 23:36
