芯片量产前：多次投片，走过漫长的路

你手上的样片，是什么类型的样片？如果是未经过Corner验证和可靠性测试的，需要多注意~ 这也是很多公司喜欢选择被头部企业验证过的量产芯片原因；

今天，小二和大家介绍下，芯片设计完成后，一般会经过的几次关键投片

本文目录：

什么是MPW？为什么要MPW？

晶圆生产角度真正了解MPW

什么是FullMask

什么是ECO

什么是Corner片

什么是MPW，为什么要MPW

MPW和电路设计PCB的拼板打样类似，全名叫Multi Project Wafer，多项目晶圆，是将不同芯片公司基于相同工艺设计的芯片放在同一晶圆上流片；

晶圆厂每年都会有固定的几次MPW机会，叫Shuttle （班车），到点即发车，是不是非常形象

不同公司拼Wafer，得有个规则，MPW按SEAT来锁定面积，一个SEAT一般是3mm*4mm的一块区域，一般晶圆厂为了保障不同芯片公司均能参与MPW，对每家公司预定的SEAT数目会限制；（其实SEAT多了，成本也就上去了，MPW意义也没有了）

因为是拼Wafer，因此通过MPW拿到的芯片数目就会很有限，主要用于芯片公司内部做验证测试，也可能会提供给极少数的头部客户；

从这里大家可能已经了解了，MPW是一个不完整的，不可量产的投片；

那，为什么要做MPW呢？

因为芯片投资太贵了，而基于新工艺或者变化较大的新设计，如果设计有问题，投片的最差结果可能是无法点亮，或者关键的功能，性能不及预期，小则几百万，多则上千万打水漂；

MPW投片成本小，一般就小几十万，可以很好降低风险；

需要注意的是，因为MPW从生产角度是一次完整的生产流程，因此其还是一样耗时间，一次MPW一般需要6~9个月，会带来芯片的交付时间后延；

晶圆生产角度真正了解MPW

毕竟芯片加工还是一个相对复杂的过程，我相信很多朋友看完第一节，和小二之前理解的晶圆结构，是下图的，一个框归属于一个芯片公司

图片：CUMEC服务平台

实则不然，这就需要和晶圆的生产流程的光刻技术相关了；

现阶段的光刻技术DUV/EUV等，大多采用缩影的方式进行曝光，如下图所示

图片：CUMEC服务平台

采用1：5 放大的mask，对晶圆进行曝光，一次曝光的矩形区域通常称为一个shot，完成曝光后，光刻机自动调整晶圆位置，对下个shot进行曝光，如此循环（Step-and-Repeat），直到整个晶圆完成曝光，而这一个Shot的区域，则是大家一起分担SEAT的区域；

如下示意图中，一个Shot里面划分4个小格，每个格子给到一家厂商的设计

图片：CUMEC服务平台

图片：CUMEC服务平台

一般而言，MPW晶圆一般最多20个用户分享；

什么是FullMask

FullMask，“全掩膜”，即制造流程中的全部掩膜都为某个设计服务，即上节中所有Shot里都是同一家的；

图片：CUMEC服务平台

FullMask的芯片，一片晶圆可以产出上千片DIE；然后封装成芯片，可以支撑大批量的客户需求；

什么是ECO

如果MPW或者FullMask的芯片，验证有功能或者性能缺陷，就需要改版了，也经常会用到ECO这个词；

ECO，即Engineering Change Order的缩写，指工程改变命令，简单来说就是手动修改集成电路的过程，换句话说，就是直接手动修改netlist。

ECO可以发生在Tapeout之前，过程中，或者之后；Tapeout之后的ECO，改动少的可能仅需要改几层Metal layer，改动大的话可能需要动十几层Metal layer，甚至重新流片；

有的芯片设计公司，芯片可以ECO 5次以上，也是刷新了小二的认知；

什么是Corner片

大家知道，芯片的生产制造是一个化学&物理过程，

工艺偏差（包括掺杂浓度、扩散深度、刻蚀程度等）会导致不同批次晶圆之间，同一批次不同晶圆之间，同一晶圆不同芯片之间的性能都是不相同的

在一片wafer上，不可能每点的载流子平均漂移速度都是一样的，随着电压、温度不同，它们的特性也会不同，把他们分类就有了PVT（Process，Voltage，Temperature）

而Process又分为不同的corner：

• TT：Typical N Typical P
• FF：Fast N Fast P
• SS：Slow N Slow P
• FS：Fast N Slow P
• SF：Slow N Fast P

为了保证性能，在正式量产前，芯片都会投专门的Corner片，用于验证工艺偏差在设计范围内；

如下是55nm Logic工艺片的例，拟定的corner split table

转自 MMIC求同存异

• 1 & #2 两片pilot wafer，一片盲封，一片测CP
• 3 & #4 两片hold在Contact，为后道改版预留工程wafer，可以节省ECO流片时间
• 5～#12 八片hold在Poly，等pilot的结果看是否需要调整器件速度，并验证corner
• 除了留有足够的芯片用于测试验证，Metal Fix，还应根据项目需求，预留尽可能多的wafer作为量产出货

MMIC求同存异：流片Corner Wafer介绍

你手上的样片，是什么类型的样片？如果是未经过Corner测试和可靠性测试的，需要多注意~ 这也是很多公司喜欢选择被头部企业验证过的量产芯片原因；