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半导体晶圆(常指硅晶圆)是用高纯度半导体级硅材料制成的圆形薄片,属于半导体制造的上游基础原材料,本身不具备电子功能;集成电路芯片是在晶圆表面通过精密制程构建出完整电子电路后的单元器件,具备信号处理、数据存储、功率转换等特定电子功能。
晶圆一般为平整的圆形薄片,当前主流规格为8英寸、12英寸(300mm),其中8英寸多用于成熟制程芯片的制造,12英寸是先进制程的主流量产规格,部分企业已在研发18英寸(450mm)超大尺寸晶圆;芯片则是从晶圆上切割下来的小型功能单元,形态多为方形/矩形,尺寸从几毫米到几十毫米不等,表面带有预设的晶体管、电路走线等微型结构。
半导体晶圆的制造属于上游原材料环节:从硅砂提纯→多晶硅制备→单晶炉拉制单晶棒→切片研磨→抛光清洗,最终得到符合半导体级纯度的合格晶圆;集成电路芯片的制造则是在合格晶圆的基础上,完成光刻、刻蚀、金属沉积、离子掺杂等数十道精密制程,将晶圆加工为带有完整电路的晶粒,再经过切割、封装、终测后得到可直接装机使用的最终芯片。
晶圆仅作为中间原材料,单张12英寸合格晶圆的市场价值从数百美元到数千美元不等,取决于纯度、尺寸和制程适配性;集成电路芯片是最终的电子元器件,单颗芯片的价值跨度极大,从几分钱的低端通用芯片到数千美元的高端算力芯片不等,直接应用于手机、电脑、家电、汽车、工业设备等各类电子产品中。
