集成電路英語：integrated circuit，縮寫作 IC;或稱微電路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在電子學(xué)中是一種將電路(主要包括半導(dǎo)體設(shè)備，也包括被動組件等)小型化的方式，并時常制造在半導(dǎo)體晶圓表面上。

電路制造在半導(dǎo)體芯片表面上的集成電路又稱薄膜(thin-film)集成電路。另有一種厚膜(thick-film)集成電路(hybrid integrated circuit)是由獨立半導(dǎo)體設(shè)備和被動組件，集成到襯底或線路板所構(gòu)成的小型化電路。從1949年到1957年，維爾納·雅各比(Werner Jacobi)、杰弗里·杜默(Jeffrey Dummer)、西德尼·達(dá)林頓(Sidney Darlington)、樽井康夫(Yasuo Tarui)都開發(fā)了原型，但現(xiàn)代集成電路是由杰克·基爾比在1958年發(fā)明的。其因此榮獲2000年諾貝爾物理獎，但同時間也發(fā)展出近代實用的集成電路的羅伯特·諾伊斯，卻早于1990年就過世。

晶體管發(fā)明并大量生產(chǎn)之后，各式固態(tài)半導(dǎo)體組件如二極管、晶體管等大量使用，取代了真空管在電路中的功能與角色。到了20世紀(jì)中后期半導(dǎo)體制造技術(shù)進(jìn)步，使得集成電路成為可能。相對于手工組裝電路使用個別的分立電子組件，集成電路可以把很大數(shù)量的微晶體管集成到一個小芯片，是一個巨大的進(jìn)步。集成電路的規(guī)模生產(chǎn)能力，可靠性，電路設(shè)計的模塊化方法確保了快速采用標(biāo)準(zhǔn)化集成電路代替了設(shè)計使用離散晶體管。

集成電路對于離散晶體管有兩個主要優(yōu)勢：成本和性能。成本低是由于芯片把所有的組件通過照相平版技術(shù)，作為一個單位印刷，而不是在一個時間只制作一個晶體管。性能高是由于組件快速開關(guān)，消耗更低能量，因為組件很小且彼此靠近。2006年，芯片面積從幾平方毫米到350 mm2，每mm2可以達(dá)到一百萬個晶體管。第一個集成電路雛形是由杰克·基爾比于1958年完成的，其中包括一個雙極性晶體管，三個電阻和一個電容器。

晶圓和芯片的關(guān)系是：

1.晶圓：指硅半導(dǎo)體集成電路制造中使用的硅片，因其呈圓形而被稱為晶圓;在硅片上，可以加工成各種電路元件結(jié)構(gòu)，成為具有特定電氣功能的IC產(chǎn)品。晶圓的原始材料是硅，地殼表面有取之不盡的二氧化硅。硅礦經(jīng)電弧爐精煉，鹽酸氯化，蒸餾，生產(chǎn)出純度高達(dá)99%的高純多晶硅.

2.芯片：指包含集成電路的硅芯片，非常小，往往是計算機(jī)或其他電子設(shè)備的一部分。

我們在新聞報道中經(jīng)常聽到“晶圓 ”和“芯片”兩個詞，而“晶振”則少得多。這主要是因為現(xiàn)在的電子產(chǎn)品，大家大多時候只關(guān)注其最核心的部分——CPU(中央處理)。而CPU也是芯片的一種，兩者都是集成電路。在電腦中，主芯片也就是CPU需要和其他的芯片組一起完成指令的收發(fā)、運算和執(zhí)行，如果是CPU是心臟，那么芯片就是軀干。他們和晶振是有區(qū)別的，這里晶振廠家科琪科技就為大家普及一下。

那么晶振是干什么用的呢?我們知道晶振最常用的功能就是為電路提供穩(wěn)定的時間頻率信號，讓電子元器件可以統(tǒng)一工作。所以我們可以簡單地說， CPU是心臟，芯片是軀干，而晶振則是血液。

那么他們和晶圓有什么關(guān)系呢?原來晶圓是制造半導(dǎo)體元器件的基礎(chǔ)原材料?？梢赃@么來說，半導(dǎo)體的元器件都離不開晶圓，而所有的芯片都是半導(dǎo)體制造的，所以是離不開晶圓的。當(dāng)然，對于晶振來說，其原材料是石英晶體，所以兩者的關(guān)系并不是特別緊密。但從再厲害的芯片也離不開晶振的支持來看，晶振廠家完全可以不用在乎新聞報道的多與少，畢竟躺著賺錢才是硬道理。

近幾年，全球晶圓供求失衡，200mm晶圓短缺會持續(xù)數(shù)年。晶圓生產(chǎn)的全球五大廠商——日本SEH、Sumco、德國Siltronic、臺灣GlobalWafter和韓國SK Siltron，于去年投資了數(shù)十億美元購建新的晶圓設(shè)備，它們占據(jù)了市場份額的90%，最新的晶圓工廠于2024年才能生產(chǎn)。如今，汽車?yán)走_(dá)、家電MEMS、5G手機(jī)等這些里面大量使用200毫米晶圓制成的芯片，它們的產(chǎn)量小、制造復(fù)雜。然而晶圓制造不受摩爾定律的制約。

由于當(dāng)前300mm晶圓需求量大，相對產(chǎn)能緊張，晶圓價格上漲。Techcet市場研究總監(jiān)Dan Tracy表示，2021年硅片出貨量增長了14%。300mm晶圓出貨量超過13%，200mm晶圓出貨量超過了15%;2022年預(yù)計總出貨量增長約6%。

整個硅片市場(包括SOI晶圓)的收入增長了14.5%，并在2022年再次增長10%，最高達(dá)到155億美元。這是10多年來晶圓行業(yè)首次連續(xù)兩年實現(xiàn)兩位數(shù)增長。然而，這一增長主要是由于晶圓價格上漲，而非晶圓產(chǎn)量增加。2022年300毫米晶圓的需求約為每月7,200晶圓(wpm)。但直到2024年，即使以100%的速度運行，300毫米晶圓的總生產(chǎn)能力也將比需求少10%左右。因此，一些客戶已獲得分配，尤其是二線廠商。與此同時，在規(guī)模小、增速快基于碳化硅(SiC)晶圓的芯片，目前暫不短缺。但如果需求像預(yù)期的那樣，晶圓短缺對他們來說也即將到來。

兩家最大的晶圓供應(yīng)商，日本SEH和Sumco，它們占據(jù)了超過50%的市場份額。下圖，Sumco在其2021財年業(yè)績報告中分享了300mm晶圓產(chǎn)能與需求預(yù)測。

300毫米晶圓的大量投資產(chǎn)能的活動正在進(jìn)行，但即便如此，需求仍將繼續(xù)超過供應(yīng)，未來幾年的供應(yīng)仍可能出現(xiàn)短缺。300mm晶圓需求是多樣化的。不僅僅是智能手機(jī)。它還包括數(shù)據(jù)中心、汽車、個人電腦、人工智能、工業(yè)產(chǎn)品、消費品等等。