【每日话题】芯片流片一次成本有多高？

1万 · 2024-9-3 10:57

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什么是流片？

首先解释一下什么是流片，它跟量产并不是一回事。所谓流片，是将设计好的集成电路（IC）布局转换成实际的物理芯片的过程，就像流水线一样，通过一系列工艺步骤制造芯片。芯片设计公司将设计好的方案交给晶圆厂进行生产制造。流片过程只会生产少量样品，先检查芯片是不是正常工作，再决定是否要大规模量产。

流片成本

不同的工艺流片成本也是不同的，这当然也是每家公司的机密，但网上流传过这样一个数据，据笔者所接触过的几个工艺节点，相差并不是很大。

流片为什么这么贵？

一方面，固定成本高，制造半导体芯片涉及许多固定的前期成本，比如晶圆材料、掩模（Mask）制作、洁净室操作和设备折旧等。即使通过流片将成本分摊给多个项目，这些固定成本仍然显著。其次，整个流片过程工艺，涉及数百道工序，包括光刻、蚀刻、沉积、掺杂等。每一步都需要高度精确的控制，这导致了高昂的运营成本。
而且流片其实属于非规模化生产，是小批量生产模式，缺乏大规模生产带来的经济效应。大规模生产可以通过大批量采购材料和利用自动化生产线来降低成本，但这些优势在流片模式下难以实现。

两种流片方式

Full Mask和MPW都是集成电路的一种流片方式。Full Mask是“全掩膜”的意思，即制造流程中的全部掩膜都为某个设计服务；而MPW 全称为Multi Project Wafer（多项目晶圆），即多个项目共享某个晶圆，也即同一次制造流程可以承担多个IC设计的制造任务。

MPW是一种帮助设计公司减少成本的流片方法，在一个晶圆上同时制造多个不同的IC设计，这样一次制造流程就可以完成多个项目的芯片生产。通过将多个采用相同工艺的集成电路设计集成在同一块晶圆上，每个设计在制造完成后可以获得几十片芯片样品。

简单来说，就是几家不同的公司或机构共同出资购买一套掩膜版，在同一块晶圆上生产出多种不同的芯片，晶圆切割之后，各自拿回属于自己的那部分芯片。制造费用则根据各项目占用的芯片面积来分摊，这种方法大大减少了开发初期的风险和成本。

但缺点也很明显，就是需要等待工厂的时间安排。

Full Mask的优势就是整个制造过程中的所有掩膜都专门服务于自己的设计，对于不差钱的公司可以采用这种方式，时间成本会更短。