深度解析：晶圆与芯片区别全知道

晶圆和芯片的定义

• 晶圆（Wafer）：晶圆是制造芯片的基础材料，通常由高纯度的单晶硅制成圆形薄片。它就像是芯片制造的 “画布”，通过一系列复杂的工艺，能在上面制造出数千甚至数万个芯片。晶圆的直径常见的有 6 英寸、8 英寸和 12 英寸（300 毫米），以英寸为单位计量。
• 芯片（Chip）：芯片是晶圆经过切割和封装后的终产品，是电子设备中实现特定功能的部件。它可以是微处理器、存储器、传感器等，广泛应用于手机、电脑、汽车等现代电子设备中，是这些设备不可或缺的组成部分。

晶圆和芯片的外观区别

• 晶圆：晶圆是圆形薄片，表面光滑透明，宛如一块巨大的玻璃片。其直径通常较大，如常见的 12 英寸晶圆；厚度相对较薄，一般只有几百微米。晶圆上分布着许多规则的方格，每个方格对应一个芯片的图案。
• 芯片：芯片是晶圆切割后的小方块，大小通常在几平方毫米到几平方厘米之间。外观多为方形或矩形，表面有复杂的电路图案，封装后可能被包裹在塑料或陶瓷外壳中。

晶圆和芯片的制造过程

• 晶圆的制造
  • 提纯硅：从天然硅矿中提取高纯度的硅，这是制造晶圆的基础。
  • 拉晶：采用 “切克劳斯基法”（CZ 法）将熔融的硅拉制成单晶硅棒，确保硅的晶体结构符合要求。
  • 切片：把单晶硅棒切割成薄片，形成晶圆。
  • 抛光：对晶圆表面进行抛光处理，使其达到镜面效果，为后续的光刻工艺做好准备。
• 芯片的制造
  • 光刻：在晶圆表面涂覆光刻胶，通过掩模将电路图案转移到晶圆上。光刻技术的精度直接影响芯片的性能和集成度。
  • 刻蚀：去除不需要的部分，形成的电路图案。
  • 掺杂：通过离子注入等方式改变硅的导电性，形成晶体管等基本元件。
  • 金属化：在晶圆表面沉积金属层，形成导线，实现元件之间的电气连接。
  • 切割与封装：将晶圆切割成单个芯片，并进行封装，使其能够方便地安装到电子设备中。

晶圆和芯片的用途

• 晶圆：晶圆本身并非终产品，而是芯片制造的基础材料。其质量直接影响芯片的性能和良率，是芯片制造的关键起点。
• 芯片：芯片是电子设备的部件，具有多种功能。例如，微处理器（CPU）用于计算和处理数据；存储器（Memory）用于存储数据；传感器用于感知环境变化，如温度、压力等；通信芯片用于无线通信，如 Wi - Fi、蓝牙等。