晶圓為什麼是圓的？

晶片是方的，手機、電腦裡拆出來的每一顆都是方方正正的小塊。可是在晶圓廠裡，晶片是在一片圓形的晶圓上做出來的，最後才切成一顆一顆。為什麼不乾脆用方形的板子？答案要從矽是怎麼「長」出來的說起。

一句話：因為矽是長成一根圓柱的

做晶片用的矽，必須是原子排得整整齊齊的「單晶矽」。最常見的做法，是把高純度的矽放進坩堝裡熔化，再拿一小塊單晶矽當「種子」，碰一下液面，然後一邊旋轉、一邊非常慢地往上拉。熔化的矽沿著種子的原子排列一層一層凝固上去，拉出來的就是一根長長的單晶矽棒，業界叫它晶棒。

因為整個過程一直在旋轉，晶棒的截面自然長成圓形。接下來把晶棒外圍磨成固定的直徑，再像切香腸一樣切成很薄的圓片，研磨、拋光到像鏡子一樣平，就是晶圓。

為什麼不把晶棒磨成方的再切？

技術上可以，但很浪費：

• 圓柱磨成方柱，四個邊角外的單晶矽全部變成廢料，而高純度的單晶矽很貴。
• 很多製程本身就適合圓的：塗光阻時要讓晶圓高速旋轉，把液體甩成均勻的薄膜；加熱、量測、搬運的機台也都是照圓片設計的。圓形沒有尖角，比較不容易碰缺、裂開，受熱也比較均勻。

所以整個產業從材料、機台到搬運盒，都是圍著「圓片」建立起來的。

晶片是方的，那邊緣怎麼辦？

把一顆顆方形的晶片排在圓形的晶圓上，邊緣一定會有放不完整的地方。這些邊緣不完整的晶片確實會浪費掉一部分，所以晶圓越大，邊緣浪費的比例就越小。這也是晶圓一路從小尺寸做到現在最常見的 300 毫米（12 吋）的原因之一：同一片晶圓上能放更多晶片，邊緣浪費相對變少。

邊緣也是製程最難顧的地方：塗佈、蝕刻、薄膜在中間和邊緣總會有一點不一樣，所以邊緣的晶片本來就比較容易不良。在晶圓圖上，常常看得到外圈一圈比較多不良的格子。

晶圓上那個小缺口是什麼？

仔細看晶圓，邊緣會有一個小小的缺口（較小的晶圓則是切掉一小段直邊）。它標示的是晶體排列的方向，機台靠它把每一片晶圓轉到同一個角度，曝光、切割才對得準。圓形雖然好處多，但轉一轉就分不出方向，這個缺口就是補上這件事的。

在 fab24hr 裡

fab24hr 裡的晶圓，是直徑 30 公分（12 吋）的圓片，一盒（FOUP）裝 25 片。你會在蝕刻機前決定一片要不要重工，在量測站看一張晶圓圖，也可能在無塵室裡跌一跤、摔碎一片。遊戲裡的公司、人物和數字都是虛構的；晶圓怎麼做出來、為什麼是圓的，照公開的一般資料寫。