高度集成的晶元如何保證生產製造中的品質?


生產製造的品質其實就是晶元的良率控制。對於fab廠而言,工藝熟練之後,這其實是一個權衡的過程。權衡的雙方是利潤與集成度。事實上,100%的成品率並不代表最大利潤,也不是fab廠的追求,因為過高的成品率意味著集成度不夠高,晶元設計不夠緊湊,過於寬鬆。進一步壓榨工藝潛力,設計更加緊湊的晶元,可以讓矽片上集成更多的晶元,同時也更容易出現製造缺陷,良率會降低,但是增加的晶元數量很有可能可以彌補這點損失,並帶來更大的利潤。

因此,當工藝廠評估自己的製造能力時,並不會做到100%保守,而是在容忍一定的缺陷範圍之內,提供更加緊湊的設計規則。避免規則過於寬鬆而導致晶元面積增加,同時也顯得自己工藝領先。所以我們有時候看到,某代工廠聲稱自己搞定了14nm工藝,但是其實它並沒有100%搞定,或許良率只有80%他就敢提供14ns的設計規則。這樣它可以更早拿到訂單,並在實戰中繼續改進自己的工藝,當然牛逼吹大了坑隊友的事情也發生過。

尤其是對於存儲器的設計,幾乎總是想方設法壓榨工藝的極限,犧牲一定的良率也要讓集成度更高。在這種情況下,集成度與良率之間需要的權衡更加明顯。


對於Design Team來說,需要做好DfT (Design for Test)

對於Fab來說,在得到晶元後進行manufacturing test,篩選出良品。如果良率出現問題,在下一步的生產過程中調整工藝線上機器的參數,同時反饋給Design Team


造好以後跑測試,不同頻率都試。穩定的快的標i7高號,爛一點的i7低號。再爛點的當i5, i3的賣。不能用的就扔了。

Edit: 這叫 chip-harvesting. 當然上面說的簡化了很多。點是流水線上出來的東西不測試沒人敢肯定就能用。


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