MPW也叫多项目晶圆,是将多个使用相同工艺的集成电路设计放在同一晶圆上流片,以获取多枚芯片样品。
一、MPW产生的原因
1、晶圆价格昂贵
在流片中,晶圆的费用占很大一块。
如果企业生产10片晶圆,每片晶圆的成本是(90万+ 4000*10)/10=9.4万美元;但是如果生产10000片晶圆,那么每片晶圆的成本是(90万+4000*10000)/10000=4090美元。
2、晶圆设备折旧费高
晶圆代工行业设备折旧年限通常是5-7年。据报道,中芯国际2019年折旧费用超过了14亿,主要是因为先进制程的投入需要购置部分单价较高的机器设备,使得折旧费用逐年增加。
3、设备升级换代快
为了跟上摩尔定律,晶圆代工行业升级换代所需的设备和技术研发的投资不断增大,由于Foundry对先进生产线的投资巨大,必然会将其成本转嫁到客户的投片费用上。这也导致了制造芯片的费用在不断上涨。为了应对这种种因素,多项目晶圆就解决这些问题。
二、MPW流程
MPW通常由晶圆代工厂或者第三方服务机构来进行组织,这些机构会按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。
MPW优势投片成本小,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。
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,言外之意就是MPW是一个不完整的,不可量产的投片。
三、多项目晶圆好处
MPW带来的好处是显而易见的,采用多项目晶圆能够降低芯片的生产成本,为设计人员提供实践机会,并促进了芯片设计的成果转化,对IC设计人才的培训,中小设计公司的发展,以及新产品的开发研制都有相当大的促进作用。
另外国家以及地区对多项目晶圆也非常重视,为此还出台了不少扶持政策来帮助企业减少研发的压力。拿深圳的MPW补贴来说:
(一)深圳市补贴政策
对使用多项目晶圆进行研发的企业,给予流片费用最高300 万元资助;
(二)坪山区补贴政策
集成电路设计企业进行MPW(多项目晶圆)项目,按MPW 直接费用的 50%,单个企业年度最高可获300 万元资助。
利用坪山区企业开展MPW的,按上述比例,单个企业年度最高可获500 万元资助。
(三)龙岗区流片扶持
给予不超过上一年MPW流片(含掩膜版)实际发生金额50%、单个项目最高100万元扶持。企业每年可获最高300万元。
(四)南山区流片扶持
对使用多项目晶圆(MPW)流片进行研发的企业,按照上一年度MPW流片费用的10%给予补贴:
1、大于28nm(含)的工艺节点,每家企业每年最高补贴100万元;
2、7nm(不含)到28nm(不含)节点,每家企业每年最高补贴200万元;
小于7nm(含)以下节点,每家企业每年最高补贴500万元。
(六)福田区企业流片支持
对于使用多项目晶圆流片进行研发的企业,按上年度实际发生费用的20%,给予每家企业年度总额最高200万元的资助;对于首次完成全掩膜工程产品流片的企业,根据工艺制程按上年度流片实际发生费用最高30%,给予最高1000万元的支持。
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