在半导体的复杂世界里，硅片和硅晶圆是两个基础性概念。它们看似相似，实则在定义、制造及应用上存在诸多不同。理解这二者，对深入认识半导体制造和集成电路意义重大。
定义：材料与形状的考究
硅片是由高纯度单晶硅或多晶硅制成的圆形薄片，是半导体制造的基础衬底，其纯度要求高，单晶硅纯度常达 99.9999% 以上。尺寸上，常见标准直径有 6 英寸（150mm）、8 英寸（200mm）、12 英寸（300mm）等。而硅晶圆是用于半导体制造的圆形薄片衬底的统称，材料不仅有硅，还包括砷化镓（GaAs）、碳化硅（SiC）、蓝宝石（Al₂O₃）等 。从概念范围讲，硅片属于硅晶圆的一种特定类型，硅晶圆涵盖范围更广。形状与尺寸方面，硅晶圆和硅片类似，常见 4 英寸、6 英寸、8 英寸等规格。
制造工艺：复杂且精细的流程
硅片制造起始于硅的提纯，需将冶金级硅（98% 纯度）提纯至电子级（99.9999% 以上）。接着是单晶生长，主要采用 CZ 法（直拉法）或 FZ 法（区熔法）制备单晶硅棒 。CZ 法应用更广泛，能生产出大尺寸单晶硅棒，其原理是将原料置于高纯度石英坩埚，籽晶杆带动籽晶旋转并升降，使多晶硅原料熔化后，籽晶在熔体中熔接，通过一系列精细流程获得单晶硅棒；FZ 法则是采用多晶锭分区熔化和结晶的办法长晶，不过其生长的单晶硅棒直径较小，流程繁琐、成本高 。之后是切片，把硅棒切割成厚度约 0.1 - 1mm 的圆片，再经化学机械抛光（CMP）使表面达纳米级平整度，最后清洗去除表面污染物。
其他硅晶圆制造因材料不同各具特点。例如，GaAs 晶圆常用液相外延（LPE）或分子束外延（MBE）生长单晶；SiC 晶圆因硬度高，切割和抛光难度大，成本昂贵；蓝宝石晶圆主要用于 LED 衬底，通过晶体生长后切割成型 。相较而言，硅片制造工艺成熟，成本相对较低，而化合物半导体晶圆（如 GaAs、SiC）因材料特性，加工更为复杂。
应用领域：广泛且关键的作用
硅片在集成电路（IC）领域至关重要，像 CPU、存储器、逻辑芯片等都基于硅片制造 。在 MEMS（微机电系统）领域，加速度计、陀螺仪、压力传感器等也离不开硅片 。此外，在太阳能电池领域，光伏产业会使用低纯度硅片（多晶硅）。
其他硅晶圆在特定领域发挥独特作用。GaAs 晶圆用于高频器件（如 5G 射频芯片）、光电器件（如激光二极管） ；SiC 晶圆适用于高压功率器件（如电动汽车逆变器）、高温电子设备 ；蓝宝石晶圆主要用于 LED 衬底、光学窗口片 。总体而言，硅片主导数字集成电路和通用半导体器件，特殊硅晶圆（如 GaAs、SiC）用于高频、高功率或光电子等特定领域
尺寸与发展趋势：不断演进的行业动态
其他硅晶圆尺寸发展情况不同。GaAs/SiC 晶圆主流为 4 - 6 英寸，由于材料成本高，大尺寸化进展缓慢；蓝宝石晶圆在 LED 行业常用 2 - 8 英寸 。整体来看，硅片朝着大尺寸发展以降低成本，而化合物半导体晶圆受材料特性限制，仍以小尺寸为主。
