wafer、die、cell之間的關(guān)系和區(qū)別

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可能你偶爾會聽見硬件工程師，或者芯片設(shè)計工程師講述一些專業(yè)名詞，比如今天說的wafer、die、cell等。
不知道大家有沒有聽過，反正我是經(jīng)常聽見，特別是以前在搞芯片設(shè)計的公司，而且那個時候公司還買了很多STM32F411的“die”回來自己封裝，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”算是一個半成品，如果量大，自己買“die”來封裝成芯片，其實單價比買成品還要便宜（之前公司就是這樣考慮的，可惜···）。
最開始聽他們說“die”我都還不知道是什么意思，后來才知道原來芯片還可以這么搞。
下面就來說說wafer、die、cell這幾個專業(yè)名詞。
什么是wafer
wafer，即大家所說的“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)過研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓。
目前國內(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，即同時加工1 片或多片晶圓。隨著半導(dǎo)體特征尺寸越來越小，加工及測量設(shè)備越來越先進，使得晶圓加工出現(xiàn)了新的數(shù)據(jù)特點。
同時，特征尺寸的減小，使得晶圓加工時，空氣中的顆粒數(shù)對晶圓加工后質(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。

什么是die
可能有人英語學得好，認為 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”）。
這里說的 die 指的是晶粒，即晶圓被切割切成的小塊，這里學名叫die。

die是硅片中一個很小的單位，包括了設(shè)計完整的單個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，就能看見芯片中的die：

wafer 和 die 的關(guān)系好比下面這張圖：

什么是cell
cell在集成電路中的解釋為“單元”，比die還要更小級別，通常有這么一個關(guān)系：wafer > die > cell
我這里也沒有找到明確的解釋，翻譯過來就是細胞、單元的意思，我大概看的解釋為：把die進一步劃分為多個cell，比如IO單元、電源管理單元等。
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。Wafer上一個小塊晶片晶圓體學名die，封裝后成為一個顆粒。
一片載有Nand Flash晶圓的wafer首先經(jīng)過切割，測試后將完好的、穩(wěn)定的、足容量的die取下，封裝形成日常所見的Nand Flash芯片。
wafer和die的關(guān)系可以通過一張圖來理解：

品質(zhì)合格的die切割下去后，原來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做廢品處理掉。

篩選后的wafer
①材料來源方面的區(qū)別以硅工藝為例，一般把整片的硅片叫做wafer，通過工藝流程后每一個單元會被劃片，封裝。在封裝前的單個單元的裸片叫做die。chip是對芯片的泛稱，有時特指封裝好的芯片。
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做廢品處理掉。
③大小方面的區(qū)別封裝前的單個單元的裸片叫做die。chip是對芯片的泛稱，有時特指封裝好的芯片。cell也是單元，但是比die更加小 cell
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