米樂M6:集成電路成品率測試芯片的自動化設計(一)
作者:米樂發布時間:2025-03-21
集成電路產品是在一個相當復雜的產業鏈中產生的,前端的集成電路設計業的驗證,在保證設計構思的正確性;集成電路制造業接收工藝映射并經過設計規則驗證和電氣規則驗證的布圖(P&R)數據;那么對集成電路制造過程工藝的驗證和控制,并實現集成電路產品所需的成品率控制,正是本文將要介紹的。一、集成電路成品率測試芯片
讀者朋友在本系列講座中應該已了解到集成電路芯片、集成電路的設計和制造流程等基本知識。集成電路從系統級設計開始到物理設計完成后,版圖設計數據就從設計廠商交到制造廠商。經過版圖數據處理,掩模廠會相應制造出一套(幾十張)掩模。在硅晶圓制造過程中,每一張掩模上的二維圖形經過一次一次光刻,被逐層轉移到最初空白的晶圓表面,累疊成三維的晶體管、連線等結構。由于光刻機一次曝光視野場的范圍有限,需要多次步進移動晶圓曝光。在所有層制造處理完成后,可以看到晶圓表面有大批重復排列的圖形區域,每一塊區域都和原始設計版圖一致對應,用鉆石鋸刀從晶圓上將之縱橫切割下來后就成為單個的集成電路芯片;根據不同芯片的尺寸大小,一片300mm直徑的晶圓可以切下數百上千甚至上萬的芯片米樂M6。切下來的芯片是不是每顆都能夠正常工作?能夠正常工作的芯片百分比被稱為“成品率”,也可稱為“良率”。成品率是集成電路芯片產品成熟與否的最重要指標。在同一種集成電路工藝下,不同的芯片設計、不同的產品批次、甚至晶圓上不同的位置,芯片都可能會有不同的成品率值,這些林林總總的成品率概括起來,就是該種集成電路工藝的成品率總體表現。

對于集成電路設計公司和晶圓廠來說,成品率是公司的重要商業機密,讀者朋友很難了解到米樂m6網址。這里可以給大家提供一個虛擬示例:某人工智能處理芯片,采用14nm工藝,第一次生產5片晶圓后,經測試成品率僅有10%,經過成品率測試分析以后,設計方修改兩層掩模的設計,制造方調整一層掩模的光學校正參數,再生產10片晶圓后,成品率達到70%,這時候芯片產品就可以進入小批量試產,安排高價試銷了。經進一步的成品率測試分析,設計方調整部分標準單元,制造方微調PDK中的設計規則和模型參數,再制版生產10片晶圓后,成品率提升到90%,然后就可以進入大批量的量產準備了。在量產過程中還會持續不斷進行成品率測試、分析和提升,最后有望將之提升到95%以上,產品成本也隨之不斷降低。(未完待續) 楊慎知 史崢