首先,wafer的形状是由其材料性质的影响而来。wafer是用硅晶片制成的,硅晶片具有独特的晶体结构,其中晶体的结构特征使得硅晶片具有一些独特的性质。例如,硅晶片的原子排列方式是从中心向周围均匀排列的,这种排列方式形成了一个球形的体积,因此wafer的形状天然成为球形,即圆形。
除了材料性质的影响外,wafer的形状还与工艺要求的需要密切相关。在半导体集成电路的制造中,晶圆作为一个基础材料,需要经过一系列的工艺步骤进行加工与制造,这些工艺步骤的加工精度往往需要一个稳定而统一的形状,圆形的wafer更容易实现加工的均匀性和稳定性。相反,如果wafer的形状不规则或者不均匀,就会使得后续的加工过程无法顺利进行,从而影响整个集成电路的制造质量。
除了工艺要求的需要外,制造技术本身也对wafer的形状产生了一定的限制。硅晶圆的制造是利用圆形内胆中央放置的硅单晶作为晶核,在晶圆旋转的过程中由内向外慢慢凝固而成,凝固的速度、温度等参数对晶圆的晶体质量、尺寸和平坦度都有较大的影响,而圆形的形状可以保证晶圆的平坦度、结晶度和尺寸的协调统一,因此圆形的wafer符合这一制造技术的限制。
最后,圆形的wafer也是市场需求的导向。随着半导体技术的不断发展,集成度的提高,对于wafer的品质和精度要求也在不断提高,而圆形的wafer浪费低、稳定性好、加工方便,也更容易在市场中流通和使用,因此更能够满足市场的需求。