在工藝研發(fā)階段,芯片設(shè)計(jì)公司與晶圓廠的合作是一個(gè)高度協(xié)同的、系統(tǒng)化的技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程,目的在于構(gòu)建一套可量產(chǎn)的、性能可控的制造工藝平臺(tái)。
一、整體目標(biāo):構(gòu)建“專(zhuān)屬工藝平臺(tái)”
可以將芯片設(shè)計(jì)公司視為“建筑設(shè)計(jì)師”,而晶圓廠則是“建筑承包商”。設(shè)計(jì)公司需要開(kāi)發(fā)一套滿(mǎn)足其芯片設(shè)計(jì)要求的工藝流程,而晶圓廠提供“建筑工地”(即產(chǎn)線(xiàn))和“施工工具”(設(shè)備與材料)。雙方通過(guò)多輪協(xié)作,共同開(kāi)發(fā)出一套定制化的制造平臺(tái)——即專(zhuān)屬工藝平臺(tái)。
二、合作流程分階段詳解
1.?立項(xiàng)與方案制定(需求匹配階段)
芯片設(shè)計(jì)公司職責(zé):
明確自身芯片的設(shè)計(jì)需求(如電性能、器件結(jié)構(gòu)、成本、良率等)。
基于對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格要求,構(gòu)建初步的工藝流程設(shè)想。
晶圓廠職責(zé):
提供現(xiàn)有產(chǎn)線(xiàn)能力參數(shù)(如可用材料、工藝節(jié)點(diǎn)、光刻精度等)。
協(xié)助評(píng)估設(shè)計(jì)公司方案的可制造性(DFM)。
目標(biāo)產(chǎn)出:一份可執(zhí)行的工藝開(kāi)發(fā)藍(lán)圖。
2.?工藝仿真與初步驗(yàn)證(可行性探索階段)
設(shè)計(jì)公司:
基于晶圓廠的工藝能力,利用仿真工具對(duì)器件結(jié)構(gòu)和制造流程進(jìn)行建模分析(如TCAD仿真)。
開(kāi)展初步版圖設(shè)計(jì)并準(zhǔn)備測(cè)試芯片結(jié)構(gòu)。
晶圓廠:
提供工藝仿真數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)模型支持,協(xié)助調(diào)整參數(shù)。
配合完成早期試產(chǎn)計(jì)劃的安排。
目標(biāo)產(chǎn)出:首輪流片的測(cè)試設(shè)計(jì)和驗(yàn)證計(jì)劃。
3.?測(cè)試芯片流片(物理實(shí)現(xiàn)階段)
設(shè)計(jì)公司:
提供完整的工藝流程設(shè)計(jì)文件與測(cè)試芯片版圖。
主導(dǎo)功能測(cè)試和性能評(píng)估。
晶圓廠:
按照雙方協(xié)定流程進(jìn)行首輪流片,提供測(cè)試芯片。
確保試產(chǎn)期間關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)可控。
目標(biāo)產(chǎn)出:第一輪物理樣片及其性能數(shù)據(jù)。
4.?結(jié)果分析與迭代優(yōu)化(閉環(huán)改進(jìn)階段)
設(shè)計(jì)公司:
對(duì)樣片進(jìn)行電學(xué)特性、失效分析、性能偏差分析。
根據(jù)測(cè)試結(jié)果反復(fù)修訂器件結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)。
晶圓廠:
提供過(guò)程數(shù)據(jù)、缺陷分析報(bào)告,協(xié)助解決良率/一致性問(wèn)題。
支持反復(fù)流片,直至達(dá)成性能與制造穩(wěn)定性目標(biāo)。
目標(biāo)產(chǎn)出:穩(wěn)定、可復(fù)現(xiàn)的工藝流程。
三、技術(shù)資料與知識(shí)產(chǎn)權(quán)分工
芯片公司擁有并編制:
工藝流程文檔(涵蓋每一步工藝條件和參數(shù))。
專(zhuān)屬PDK(工藝設(shè)計(jì)套件,包括器件模型、DRC/LVS規(guī)則、版圖符號(hào)等)。
應(yīng)用文檔(指導(dǎo)設(shè)計(jì)部門(mén)使用該平臺(tái)進(jìn)行芯片設(shè)計(jì))。
晶圓廠擁有:
制造實(shí)施能力,但不擁有PDK和工藝文檔的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
權(quán)責(zé)在于保密、按協(xié)議執(zhí)行制造流程。
四、協(xié)作機(jī)制與技術(shù)保護(hù)
簽署保密協(xié)議(NDA),晶圓廠不得擅自復(fù)制或泄露設(shè)計(jì)公司提供的專(zhuān)有工藝信息;
工藝知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬設(shè)計(jì)公司,晶圓廠僅負(fù)責(zé)“制造執(zhí)行”;
費(fèi)用一般按流片批次或工藝開(kāi)發(fā)里程碑節(jié)點(diǎn)進(jìn)行支付。
五、總結(jié)類(lèi)比:打造“私人定制產(chǎn)線(xiàn)”
這一階段本質(zhì)上是“設(shè)計(jì)公司定制一條適合自己產(chǎn)品的制造路徑”,晶圓廠則相當(dāng)于按圖施工。雙方需在工藝開(kāi)發(fā)上反復(fù)磨合,最終達(dá)成可穩(wěn)定量產(chǎn)的制造平臺(tái)。這一過(guò)程的成功,直接影響芯片后續(xù)的性能、良率和成本。
歡迎加入行業(yè)交流群,備注崗位+公司,請(qǐng)聯(lián)系老虎說(shuō)芯