02｜从硅到晶圆：先把晶圆分类讲清楚- 大数跨境

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02｜从硅到晶圆：先把晶圆分类讲清楚

检芯外贸手札

2026-10-14

导读：上一篇我们知道，晶圆是芯片制造的重要起点。但晶圆并不是从自然界里直接拿出来就能使用的。

上一篇我们知道，晶圆是芯片制造的重要起点。但晶圆并不是从自然界里直接拿出来就能使用的。自然界中的硅，主要存在于二氧化硅以及各种硅酸盐材料中，而半导体制造需要的却是极高纯度的硅，并且最终还要形成晶体结构高度一致的单晶材料。

因此，从原材料到真正能够进入芯片制造流程的晶圆，中间经历了很长的一段材料加工过程。这条路线可理解为：

含硅原料 → 工业硅 → 高纯度多晶硅 → 单晶硅晶棒 → 晶圆

其中发生的变化并不只是“越来越纯”。更重要的是，材料从自然界中成分复杂的含硅原料，逐渐变成高纯度的硅，再通过单晶生长形成具有规则晶体结构的单晶硅，最后经过切片、研磨、抛光、清洗等工序，成为可以用于制造芯片的晶圆。

到了这里，就会遇到另一个很容易混淆的问题：市场上说的“晶圆”，到底有多少种？

实际上，“晶圆”并不是只有一种分类方法。很多初学者会把“6英寸、8英寸、12英寸”“Si、SiC、GaAs”“Epi Wafer、加工晶圆”放在一起比较，但这些词描述的其实不是同一个维度。

最容易理解的一种分类方式，是看晶圆使用的材料体系。最常见的是硅（Si）晶圆，因为硅具有成熟的材料体系和制造工艺，长期以来一直是集成电路制造的主要衬底材料。除此之外，还有碳化硅（SiC）、砷化镓（GaAs）等化合物半导体材料，以及与硅相关的特殊晶圆结构，例如 SOI（Silicon On Insulator，绝缘体上硅）。这些晶圆并不是简单的“不同型号”，而是材料或者结构体系不同，因而适合的器件和应用也不同。

另一个常见维度是尺寸。行业里经常说的 6 英寸、8 英寸、12 英寸，主要指晶圆的直径，大致对应 150 mm、200 mm 和 300 mm。这里的“英寸”描述的是晶圆尺寸，并不是芯片尺寸，也和 7nm、5nm 这样的工艺节点不是一回事。

例如，一块 12 英寸晶圆，只能说明它的直径约为 300 mm，却不能仅凭这个名称判断它使用的是硅、SiC 还是其他材料，更不能判断它最终用于制造 CPU、存储器还是功率器件。

还有一个重要维度，是看晶圆处于什么制造状态。

有些晶圆主要作为后续工艺的基础衬底，经过切片、研磨和抛光后形成较为平整的表面；有些晶圆在衬底表面进一步生长了一层具有特定晶体结构和成分的外延层，这就是常说的 Epitaxial Wafer，简称 Epi Wafer；还有一些晶圆已经进入甚至完成了部分或全部芯片制造流程，表面已经形成复杂的器件结构，这时候它所处的状态就和单纯的裸衬底晶圆完全不同了。

所以，“晶圆是什么”其实不能只看一个名称。

材料决定它是什么体系，尺寸决定它有多大，制造状态决定它已经走到了哪一步。

这三个维度最好分开理解。

比如，“12英寸晶圆”描述的是尺寸；“SiC晶圆”描述的是材料；“Epi Wafer”描述的是晶圆结构或制造状态。它们甚至可以同时出现在同一块晶圆的描述中，而不是互相排斥的分类。

这也是为什么在实际芯片贸易中，客户如果只说一句“我要一批晶圆”，信息其实远远不够。至少还需要继续确认材料、尺寸、产品用途、晶圆状态，以及具体的 Fab、Lot、产品型号和是否已经经过测试等信息。只有这些条件逐渐明确之后，“晶圆”才从一个模糊的名称，变成一个可以交易、验证和追踪的具体产品。

从这个角度看，理解晶圆分类并不是为了背一堆名称，而是为了知道每一个名称到底在描述什么。

当客户说“12英寸硅晶圆”时，知道他说的是尺寸 + 材料；当他说“8英寸 SiC Epi Wafer”时，知道信息已经进一步包含了尺寸 + 材料 + 外延状态。到了这一步，晶圆就不再只是一个抽象概念，而开始变成一个具体的半导体产品。

下一篇，我们继续解决一个更核心的问题：

为什么有的芯片用硅，有的却必须使用 SiC、GaN 或 GaAs？

不同材料之间，到底差在哪里？

#半导体#晶圆 01晶圆为什么是圆的？

【声明】内容源于网络

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