來源:小芯嘰
芯片在研發過程中一般包含4個階段:芯片設計、生產樣片、測試驗證和大規模量產。在完成芯片設計后,工程師們需要先拿到一些芯片樣片,用它們進行測試和驗證,來判斷新研發的芯片在功能和性能上是否符合設計要求。如果樣片通過測試,就可以按計劃進行量產、商用;如果樣片存在設計缺陷,則需要修改芯片設計,再次生產樣片進行測試。

芯片研發流程
Full Mask和MPW就是應用于芯片研發過程中的兩種不同的流片方式。
Full Mask是全掩膜的意思,在芯片制造過程中,所有的掩膜版都專門用于生產同一款芯片。這種流片方式費用非常高,采用14nm工藝,掩膜版加上一次流片的費用大約在500萬美元,采用7nm工藝費用大約在1500萬美元。這么高的生產費用是企業芯片研發、高校和科研院所無法承受的。只有在確保設計完全有把握成功,并且準備大批量投產的時候,才會選擇Full Mask方式。
所以,在生產樣片階段,芯片設計公司可以通過MPW,以最實惠的方式完成樣片生產。MPW的全稱是Multi-Project Wafer,多項目晶圓。MPW就是將多個具有相同制造工藝的芯片設計項目放在同一wafer上進行生產。生產完成后,每個芯片設計項目可以得到幾十顆上百顆的芯片樣片,研發工程師們用這些樣片來測試和驗證芯片設計的正確性。MPW的流片費用由所有參加MPW的公司按照芯片面積分攤,所以流片成本很小。

三星2025年MPW班次
MPW通常由代工廠或第三方服務機構組織,各個工藝在一年中的MPW時間點都是預先設定好的,叫Shuttle(班車),到點發車,所以大家通常把參加MPW叫做趕某趟班車。這對于芯片的設計和開發有很大的進度壓力,而且當代工廠產能過緊時也有可能取消MPW班次,導致產品上市延遲。
MPW流片服務

MPW流程
提交設計數據:客戶在確定參加某個MPW后,要在截止時間前提交版圖文件、網表、測試向量等數據。
版圖拼版:代工廠或第三方服務機構會進行DRC、LVS檢查,然后將這些項目的版圖按一定規則排列組合,生成統一的版圖數據。
制作掩膜版:代工廠根據拼接好的版圖制作掩膜版。
芯片制造:代工廠按照規定的工藝流程,同時生產多個項目的芯片。
測試切割:制造完成的晶圓經過WAT,CP測試后進行晶圓切割,將不同項目的芯片分離??蛻艨梢赃x擇第三方服務機構提供的封測服務,也可以自行委托其它機構。
交付客戶:將測試合格的芯片交付給客戶,客戶進行功能驗證后,根據結構優化設計。
MPW和full mask相輔相成,覆蓋了芯片從設計到量產的整個研發過程。如果沒有MPW流片服務,許多中小芯片設計公司將無法進行芯片的設計研發,因此MPW的重要作用就是極大降低了芯片研發成本。而當芯片進入大規模量產時,Full Mask流片則可以降低長期的生產成本,加速商業化落地,保證量產性能,這些直接決定了產品的市場競爭力。
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原文標題:芯片的流片方式:MPW和Full Mask介紹
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