硅片、硅晶圆、裸片、芯片，它们之间到底是什么关系？

硅片、硅晶圆、裸片和芯片代表着芯片制造的各个阶段。下面我们来看看一下它们之差的关系，也顺便梳理下芯片制造的流程。

高温熔解硅原料（沙子）后，经过工艺处理后获得纯度达9-11N的超纯多晶硅。然后经过提拉法或区熔法生长工艺，形成圆柱形单晶硅锭（Ingot）。

硅锭经金刚线切割后形成原始薄片（硅片/Slice），其特性直接决定最终器件性能上限。由于提拉法工艺中硅锭呈圆柱形，切割出的硅片自然为圆形。

在200mm以下硅锭切割时需加工平角（Flat）:

而200mm及以上硅锭则采用圆形小口（Notch），这些结构为后续工序提供机械定位基准和晶向标记。

硅片尺寸从1960年代的2英寸（50.8mm）开始，经历了1970年代的3英寸（76.2mm）、1980年代的4英寸（100mm）、1990年代的6英寸（150mm），发展到2000年代的8英寸（200mm）和12英寸（300mm），以满足更高集成度和更低成本的需求

硅片需经过倒角（Edge Grinding）、研磨（Lapping）、化学机械抛光（CMP）等精密处理，转化为表面达原子级平整的硅晶圆（Wafer）。

以300mm晶圆为例，若放大至地球直径（12,742km），其表面起伏仅相当于＜3m高度的丘陵（实际平整度＜20nm）。此时硅片已转变为符合半导体制造要求的衬底平台.

在硅晶圆上，通过光刻、刻蚀等数百道工艺形成阵列式功能单元。每个独立单元称为裸片（Die），包含完整的晶体管电路、互连结构和I/O焊盘。

下图中圆形的是wafer，其中一个个方形的就是die，即裸片。

完成所有晶圆级制造工艺后，需进行晶圆测试（Wafer Testing/Probing），使用探针卡（Probe Card）接触裸片上的焊盘，筛选出功能合格的裸片（通常标记为Good Die）。随后通过划片（Dicing/Sawing）工艺，沿着切割道将晶圆分割成一个个独立的裸片单元。

裸片本身不具备物理保护和电气连接能力，需通过封装工艺：贴装至基板、引线键合（Wire Bonding）或倒装芯片（Flip Chip）互连、外加环氧树脂或陶瓷密封外壳，最终形成可直接应用的芯片（Chip）。

硅锭是超高纯度单晶硅材料；硅片是硅锭切割的原始薄片；硅晶圆是经精密加工的标准化衬底；裸片是晶圆上具备电路功能的未封装单元；芯片则是封装测试后的终端产品。

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