晶圆和芯片之间有什么关系?
简单说芯片是晶圆切割完成的半成品,一个晶圆根据尺寸和良品率的情况可以切割出几十到上百个晶片。
芯片是由N多个半导体器件组成 半导体一般有二极管、三极管、场效应管、小功率电阻、电感和电容等等。
硅和锗是常用的半导体材料,他们的特性及材质是容易大量并且成本低廉使用于上述技术的材料。一个硅片中就是大量的半导体器件组成,当然功能就是按需要将半导体组成电路而存在于硅片内,封装后就是IC了。
晶圆是指硅半导体积体电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅,而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅,其纯度高达0.99999999999。
晶圆制造厂再将此多晶硅融解,再于融液内掺入一小粒的硅晶体晶种,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一颗小晶粒在熔融态的硅原料中逐渐生成,此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过研磨,抛光,切片后,即成为积体电路工厂的基本原料——硅晶圆片,这就是“晶圆”。
晶圆和芯片的关系
晶圆和芯片之间的关系可以通过以下几个方面来理解:
定义:
晶圆:晶圆是制造半导体芯片的基础材料,通常由单晶硅制成。它的形状是圆盘状,厚度较薄,表面经过特殊处理以便于后续的电路加工。
芯片:芯片是从晶圆上切割下来并封装的半导体器件,包含了特定的电路和功能,是最终用于电子设备中的组件。
制造流程:
制造芯片的过程始于晶圆的生产。首先,将硅料熔化,并通过晶体生长技术制成单晶硅棒,然后切割成薄片,形成晶圆。
在晶圆上,通过光刻、蚀刻、掺杂等工艺步骤,将电路图案转移到晶圆表面,形成多个芯片的电路结构。
最后,晶圆经过切割,将每个独立的芯片分离出来,经过封装后就成为可以用于各种电子设备的成品芯片。
数量和成本:
一片晶圆可以加工出许多芯片,因此晶圆是芯片生产中的原材料,批量生产可以降低单个芯片的成本。
不同尺寸和复杂度的芯片在同一晶圆上可以并行生产。
技术发展:
晶圆的尺寸和制程技术的发展(如7nm、5nm等)直接影响到芯片的性能、功耗和集成度。
综上所述,晶圆是芯片的生产基础,芯片是晶圆经过加工后得到的具体产品,二者在半导体制造中密不可分。
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