wafer、die、cell是什么，它們的關(guān)系和區(qū)別？
[導(dǎo)讀]可能你偶爾會(huì)聽(tīng)見(jiàn)硬件工程師，或者芯片設(shè)計(jì)工程師講述一些專業(yè)名詞，比如今天說(shuō)的wafer、die、cell等。
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不知道大家有沒(méi)有聽(tīng)過(guò)，反正我是經(jīng)常聽(tīng)見(jiàn)，特別是以前在搞芯片設(shè)計(jì)的公司，而且那個(gè)時(shí)候公司還買(mǎi)了很多STM32F411的“die”回來(lái)自己封裝，然后絲印搞上公司的產(chǎn)品，這樣就“完美”成為公司的芯片了。
“die”算是一個(gè)半成品，如果量大，自己買(mǎi)“die”來(lái)封裝成芯片，其實(shí)單價(jià)比買(mǎi)成品還要便宜 （之前公司就是這樣考慮的，可惜···）。
最開(kāi)始聽(tīng)他們說(shuō)“die”我都還不知道是什么意思，后來(lái)才知道原來(lái)芯片還可以這么搞。
下面就來(lái)說(shuō)說(shuō)wafer、die、cell這幾個(gè)專業(yè)名詞。
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1
什么是wafer wafer，即大家所說(shuō)的“晶圓”， 晶圓是指制作硅半導(dǎo)體電路所用的硅晶片 ，其原始材料是硅。 高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種，然后慢慢拉出，形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經(jīng)過(guò)研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓。目前國(guó)內(nèi)晶圓生產(chǎn)線以 8英寸和 12 英寸為主。
晶圓的主要加工方式為片加工和批加工，即同時(shí)加工1 片或多片晶圓。隨著半導(dǎo)體特征尺寸越來(lái)越小，加工及測(cè)量設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)，使得晶圓加工出現(xiàn)了新的數(shù)據(jù)特點(diǎn)。
同時(shí)，特征尺寸的減小，使得晶圓加工時(shí)，空氣中的顆粒數(shù)對(duì)晶圓加工后質(zhì)量及可靠性的影響增大，而隨著潔凈的提高，顆粒數(shù)也出現(xiàn)了新的數(shù)據(jù)特點(diǎn)。
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什么是die 可能有人英語(yǔ)學(xué)得好，認(rèn)為 die 不就是死亡的意思嗎。還有在百度百科中指的是芯片（die泛指為“芯片”）。這里說(shuō)的 die 指的是晶粒，即晶圓被切割切成的小塊，這里學(xué)名叫die。
die是硅片中一個(gè)很小的單位，包括了設(shè)計(jì)完整的單個(gè)芯片以及芯片鄰近水平和垂直方向上的部分劃片槽區(qū)域。
我們解剖芯片之后，就能看見(jiàn)芯片中的die：
wafer 和 die 的關(guān)系好比下面這張圖：
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3
什么是cell cell在集成電路中的解釋為“單元”，比die還要更小級(jí)別，通常有這么一個(gè)關(guān)系： wafer > die > cell我這里也沒(méi)有找到明確的解釋，翻譯過(guò)來(lái)就是細(xì)胞、單元的意思，我大概看的解釋為：把die進(jìn)一步劃分為多個(gè)cell，比如IO單元、電源管理單元等。
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4
它們的關(guān)系和區(qū)別 wafer為晶圓，由純硅（Si）構(gòu)成。一般分為6英寸、8英寸、12英寸規(guī)格不等，晶片基于wafer上生產(chǎn)出來(lái)。Wafer上一個(gè)小塊晶片晶圓體學(xué)名die，封裝后成為一個(gè)顆粒。一片載有Nand Flash晶圓的wafer首先經(jīng)過(guò)切割，測(cè)試后將完好的、穩(wěn)定的、足容量的die取下，封裝形成日常所見(jiàn)的Nand Flash芯片。
wafer和die的關(guān)系可以通過(guò)一張圖來(lái)理解：
品質(zhì)合格的die切割下去后，原來(lái)的晶圓成了下圖的樣子，是挑剩下的Downgrade Flash Wafer。殘余的die是品質(zhì)不合格的晶圓。黑色的部分是合格的die，會(huì)被原廠封裝制作為成品NAND顆粒，而不合格的部分，也就是圖中留下的部分則當(dāng)做廢品處理掉。
篩選后的wafer
①材料來(lái)源方面的區(qū)別 以硅工藝為例，一般把整片的硅片叫做wafer，通過(guò)工藝流程后每一個(gè)單元會(huì)被劃片，封裝。在封裝前的單個(gè)單元的裸片叫做die。chip是對(duì)芯片的泛稱，有時(shí)特指封裝好的芯片。
②品質(zhì)方面的區(qū)別 品質(zhì)合格的die切割下去后，原來(lái)的晶圓就成了下圖的樣子，就是挑剩下的Downgrade Flash Wafer。這些殘余的die，其實(shí)是品質(zhì)不合格的晶圓。被摳走的部分，也就是黑色的部分，是合格的die，會(huì)被原廠封裝制作為成品NAND顆粒，而不合格的部分，也就是圖中留下的部分則當(dāng)做廢品處理掉。
③大小方面的區(qū)別 封裝前的單個(gè)單元的裸片叫做die。chip是對(duì)芯片的泛稱，有時(shí)特指封裝好的芯片。cell也是單元，但是比die更加小 cell
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