wafer、die、cell是什么？它們有何關系和區別呢？

可能你偶爾會聽見硬件工程師，或者芯片設計工程師講述一些專業名詞，比如今天說的wafer、die、cell等。

不知道大家有沒有聽過，反正我是經常聽見，特別是以前在搞芯片設計的公司，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這幾個專業名詞。

嵌入式專欄

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什么是wafer

wafer，即大家所說的“晶圓”，晶圓是指制作硅半導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。硅晶棒在經過研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓。

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。隨著半導體特征尺寸越來越小，加工及測量設備越來越先進，使得晶圓加工出現了新的數據特點。

同時，特征尺寸的減小，使得晶圓加工時，空氣中的顆粒數對晶圓加工后質量及可靠性的影響增大，而隨著潔凈的提高，顆粒數也出現了新的數據特點。

2

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域。

我們解剖芯片之后，就能看見芯片中的die

wafer 和 die 的關系好比下面這張圖：

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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。

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它們的關系和區別

wafer為晶圓，由純硅（Si）構成。一般分為6英寸、8英寸、12英寸規格不等，晶片基于wafer上生產出來。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首先經過切割，測試后將完好的、穩定的、足容量的die取下，封裝形成日常所見的Nand Flash芯片。

wafer和die的關系可以通過一張圖來理解：

品質合格的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。

①材料來源方面的區別

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品質方面的區別

品質合格的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







審核編輯：劉清