为什么硅片是圆形的？

虽然最终的微芯片是矩形的，但硅片在制造时却是圆形的。这是因为圆形设计在生产过程中具有诸多优势，而且在后续加工中，圆形硅片更容易处理。不过，由于微芯片是矩形的，圆形硅片上总会有一些无法完全利用的区域，这些区域最终会被丢弃。

了解两种主要的硅片制造工艺——提拉法（Czochralski Process）和区域熔炼法（Float-zone Process）后，圆形硅片的设计就容易理解了。这两种工艺生产的硅片都是单晶结构，且天然呈圆形。

虽然可以将圆形单晶硅切割成矩形，但圆形硅片本身有以下优势：

• 将圆形硅片加工成矩形会对其晶体结构产生额外应力，导致缺陷和位错，从而影响硅片质量。
• 圆形硅片在运输和加工过程中更加稳定，而矩形硅片很容易损坏。
• 在微芯片制造中，许多工艺（如化学气相沉积、蚀刻、旋涂等）都是径向对称的，圆形硅片更容易实现均匀加工。
• 即使是矩形硅片，其边缘的极小部分也无法进行有效加工，因为这些区域在加工过程中容易受损。此外，硅片在运输时需要夹持，如果加工到边缘，可能会导致外层材料剥落。
• 随着硅片面积的增大，边角区域的浪费比例也会相应降低。

不过，硅片并非完全圆形。在直径200毫米以下的硅锭上，会切割出一个平角，称为“平槽”（Flat）。而在直径200毫米（含）以上的硅锭上，为了减少浪费，仅裁剪出一个圆形小口，称为“V槽”（Notch）。

这些微小的缺口不仅用于晶圆对齐，而且占用的晶圆表面成本要低得多。

那么，是不是所有硅片都是圆形的呢？答案是否定的。在太阳能电池制造中，矩形硅片更为常见。通常使用多晶硅，这种材料可以被浇铸成矩形。与微芯片制造相比，太阳能电池的制造过程相对简单，因此可以使用矩形硅片，而且其边缘还可以进行倒角处理。