來(lái)源：小芯嘰

芯片在研發(fā)過(guò)程中一般包含4個(gè)階段：芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)樣片、測(cè)試驗(yàn)證和大規(guī)模量產(chǎn)。在完成芯片設(shè)計(jì)后，工程師們需要先拿到一些芯片樣片，用它們進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，來(lái)判斷新研發(fā)的芯片在功能和性能上是否符合設(shè)計(jì)要求。如果樣片通過(guò)測(cè)試，就可以按計(jì)劃進(jìn)行量產(chǎn)、商用；如果樣片存在設(shè)計(jì)缺陷，則需要修改芯片設(shè)計(jì)，再次生產(chǎn)樣片進(jìn)行測(cè)試。

芯片研發(fā)流程

Full Mask和MPW就是應(yīng)用于芯片研發(fā)過(guò)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(guò)程中，所有的掩膜版都專門用于生產(chǎn)同一款芯片。這種流片方式費(fèi)用非常高，采用14nm工藝，掩膜版加上一次流片的費(fèi)用大約在500萬(wàn)美元，采用7nm工藝費(fèi)用大約在1500萬(wàn)美元。這么高的生產(chǎn)費(fèi)用是企業(yè)芯片研發(fā)、高校和科研院所無(wú)法承受的。只有在確保設(shè)計(jì)完全有把握成功，并且準(zhǔn)備大批量投產(chǎn)的時(shí)候，才會(huì)選擇Full Mask方式。

所以，在生產(chǎn)樣片階段，芯片設(shè)計(jì)公司可以通過(guò)MPW，以最實(shí)惠的方式完成樣片生產(chǎn)。MPW的全稱是Multi-Project Wafer，多項(xiàng)目晶圓。MPW就是將多個(gè)具有相同制造工藝的芯片設(shè)計(jì)項(xiàng)目放在同一wafer上進(jìn)行生產(chǎn)。生產(chǎn)完成后，每個(gè)芯片設(shè)計(jì)項(xiàng)目可以得到幾十顆上百顆的芯片樣片，研發(fā)工程師們用這些樣片來(lái)測(cè)試和驗(yàn)證芯片設(shè)計(jì)的正確性。MPW的流片費(fèi)用由所有參加MPW的公司按照芯片面積分?jǐn)?，所以流片成本很小?/p>

三星2025年MPW班次

MPW通常由代工廠或第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)組織，各個(gè)工藝在一年中的MPW時(shí)間點(diǎn)都是預(yù)先設(shè)定好的，叫Shuttle（班車），到點(diǎn)發(fā)車，所以大家通常把參加MPW叫做趕某趟班車。這對(duì)于芯片的設(shè)計(jì)和開發(fā)有很大的進(jìn)度壓力，而且當(dāng)代工廠產(chǎn)能過(guò)緊時(shí)也有可能取消MPW班次，導(dǎo)致產(chǎn)品上市延遲。

MPW流片服務(wù)

MPW流程

提交設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：客戶在確定參加某個(gè)MPW后，要在截止時(shí)間前提交版圖文件、網(wǎng)表、測(cè)試向量等數(shù)據(jù)。

版圖拼版：代工廠或第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)會(huì)進(jìn)行DRC、LVS檢查，然后將這些項(xiàng)目的版圖按一定規(guī)則排列組合，生成統(tǒng)一的版圖數(shù)據(jù)。

制作掩膜版：代工廠根據(jù)拼接好的版圖制作掩膜版。

芯片制造：代工廠按照規(guī)定的工藝流程，同時(shí)生產(chǎn)多個(gè)項(xiàng)目的芯片。

測(cè)試切割：制造完成的晶圓經(jīng)過(guò)WAT，CP測(cè)試后進(jìn)行晶圓切割，將不同項(xiàng)目的芯片分離?？蛻艨梢赃x擇第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)提供的封測(cè)服務(wù)，也可以自行委托其它機(jī)構(gòu)。

交付客戶：將測(cè)試合格的芯片交付給客戶，客戶進(jìn)行功能驗(yàn)證后，根據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

MPW和full mask相輔相成，覆蓋了芯片從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的整個(gè)研發(fā)過(guò)程。如果沒(méi)有MPW流片服務(wù)，許多中小芯片設(shè)計(jì)公司將無(wú)法進(jìn)行芯片的設(shè)計(jì)研發(fā)，因此MPW的重要作用就是極大降低了芯片研發(fā)成本。而當(dāng)芯片進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)時(shí)，F(xiàn)ull Mask流片則可以降低長(zhǎng)期的生產(chǎn)成本，加速商業(yè)化落地，保證量產(chǎn)性能，這些直接決定了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。