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”。

一文读懂芯片、晶圆和光刻机的关系

俄罗斯研制出首台350nm光刻机的消息登上头条热榜。这一消息引起广大网友热议。有些网友的言论不忍直视，在这里简单科普一下：

芯片

芯片就是电视机、手机、电脑、数控机器等电路板上的长方形或方形后小黑块。是电子半导体元件产品的统称，是集成电路（IC， integrated circuit）的成品。电子产品的微型化、自动化、智能化离不开芯片，芯片是现代科技产业的＂心脏＂。常听到的 7 纳米或是 3 纳米并不是指芯片外形尺寸的大小，主要指的是芯片晶体管栅极宽度的大小，这个数字越小，晶体管密度就越大，比如最新的芯片已经可以有 150 亿以上的晶体管，随之而来的是晶体管越密集，让芯片更小、更薄、更小，性能更强大，功耗越低，计算速度越快，但散热、光刻等制造工艺难度增大，良品率更低。

光刻机就是生产芯片的机器之一，芯片的制作流程通常包括设计、制造掩模版、硅片准备、光刻、蚀刻、掺杂、测试与封装等步骤。光刻机是芯片制造流程中光刻工艺的核心设备。光刻机主要用途就是生产芯片（集成电路)，将设计好的集成电路模板复刻到晶圆上。

晶圆（Wafer）是指硅半导体集成电路制作批量生产所用的高纯度硅晶片，用于集成电路制程中作为载体的基片，厚度大约在1mm(毫米)以下，由于其形状为圆形，故称为晶圆。晶具有一定的导电性和半导体特性。晶圆的制造过程非常复杂，需要经过多道工艺流程。一般分为6英寸、8英寸、12英寸规格不等，晶圆尺寸越大，制造难度越高，可以切割出来的芯片也会更多。台积电、三星、格芯、联电、中芯国际是世界上主要的晶圆加工厂，台积电占据了晶圆代工52.7%的份额。

晶圆

阿斯麦尔EUV光刻机

光刻机是半导体行业的皇冠明珠与技术巅峰，技术极其复杂、体积庞大、售价高昂，通常在3000万至5亿美元不等。一台完整的光刻机包含超过10万个零部件，涉及光学、仪器仪表学、机械自动化、电子电路、微电子、化学、材料（光电设备）、数学（算法）、软件工程、控制等多个学科，包含其无与伦比的复杂性和技术创新。其制造涉及全球5000多家顶级供应商，集成了德国蔡司的精密镜头、日本的先进材料、瑞典的秘密机床以及美国的高级激光技术，每一项都是各自领域的顶尖成果。

世界上拥有光刻机技术的国家有荷兰、韩国、美国、德国、中国、日本、俄罗斯。全球光刻机的主要生产公司是荷兰ASML、日本Nikon和Canon。ASML是全球光刻机行业的巨头，其EUV（极紫外）光刻机技术一直处于领先地位，市场占有率高达63%，当前可被应用于14纳米及以下的先进制程芯片的制造中。是目前唯一一家能够商业化生产EUV光刻机的公司。2023年12月，ASML已经生产第一台第二代2纳米EUV光刻机的试验版本发给英特尔。

光刻机工作原理演示

光刻机技术同其他技术一样，也是快速迭代更新的。现代光刻机根据光源可分为紫外光刻机、深紫外光刻机和极紫外光刻机。根据曝光方式可分为接触式光刻机、接近式光刻机和直写式光刻机。芯片制程的发展历程是一个不断突破的过程。芯片尺寸不断缩小，从最初的微米级别，到后来的纳米级别。目前最先进的芯片制程是2纳米，由台积电生产，用在苹果最新型号手机上。

国产芯片快速发展

近年来，美国、荷兰、日本等国纷纷出台制裁措施，想要遏制中国芯片产业的发展。目前，中国上海微电子已经成功研发并商业化生产了90纳米光刻机，而且，他们还在全力研发下一代的14纳米和7纳米光刻机。我国在光源、光学系统、精密运动系统等核心部件的研发上仍处于初级阶段，长春光机所研制EUV光源工程化样机、哈尔滨工业大学胡鹏程教授团队研发出＂高速超精密激光干涉仪＂、清华大学华卓精科公司在双工作台技术进展，为我国自主研发芯片光刻机带来希望。

光刻机涉及到基础理论、光学、物化、材料学、电子、工艺等多学科、多领域探索、积累和共同提高，尽管我国集全国英才、举全国之力，想在短时期实现赶超也是不现实的。

国产光刻机

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