在工藝研發(fā)階段，芯片設計公司與晶圓廠的合作是一個高度協(xié)同的、系統(tǒng)化的技術開發(fā)過程，目的在于構建一套可量產(chǎn)的、性能可控的制造工藝平臺。

一、整體目標：構建“專屬工藝平臺”

可以將芯片設計公司視為“建筑設計師”，而晶圓廠則是“建筑承包商”。設計公司需要開發(fā)一套滿足其芯片設計要求的工藝流程，而晶圓廠提供“建筑工地”（即產(chǎn)線）和“施工工具”（設備與材料）。雙方通過多輪協(xié)作，共同開發(fā)出一套定制化的制造平臺——即專屬工藝平臺。

二、合作流程分階段詳解

1.?立項與方案制定（需求匹配階段）

芯片設計公司職責：

明確自身芯片的設計需求（如電性能、器件結構、成本、良率等）。

基于對產(chǎn)品的技術規(guī)格要求，構建初步的工藝流程設想。

晶圓廠職責：

提供現(xiàn)有產(chǎn)線能力參數(shù)（如可用材料、工藝節(jié)點、光刻精度等）。

協(xié)助評估設計公司方案的可制造性（DFM）。

目標產(chǎn)出：一份可執(zhí)行的工藝開發(fā)藍圖。

2.?工藝仿真與初步驗證（可行性探索階段）

設計公司：

基于晶圓廠的工藝能力，利用仿真工具對器件結構和制造流程進行建模分析（如TCAD仿真）。

開展初步版圖設計并準備測試芯片結構。

晶圓廠：

提供工藝仿真數(shù)據(jù)與基礎模型支持，協(xié)助調整參數(shù)。

配合完成早期試產(chǎn)計劃的安排。

目標產(chǎn)出：首輪流片的測試設計和驗證計劃。

3.?測試芯片流片（物理實現(xiàn)階段）

設計公司：

提供完整的工藝流程設計文件與測試芯片版圖。

主導功能測試和性能評估。

晶圓廠：

按照雙方協(xié)定流程進行首輪流片，提供測試芯片。

確保試產(chǎn)期間關鍵工藝環(huán)節(jié)可控。

目標產(chǎn)出：第一輪物理樣片及其性能數(shù)據(jù)。

4.?結果分析與迭代優(yōu)化（閉環(huán)改進階段）

設計公司：

對樣片進行電學特性、失效分析、性能偏差分析。

根據(jù)測試結果反復修訂器件結構和工藝參數(shù)。

晶圓廠：

提供過程數(shù)據(jù)、缺陷分析報告，協(xié)助解決良率/一致性問題。

支持反復流片，直至達成性能與制造穩(wěn)定性目標。

目標產(chǎn)出：穩(wěn)定、可復現(xiàn)的工藝流程。

三、技術資料與知識產(chǎn)權分工

芯片公司擁有并編制：

工藝流程文檔（涵蓋每一步工藝條件和參數(shù)）。

專屬PDK（工藝設計套件，包括器件模型、DRC/LVS規(guī)則、版圖符號等）。

應用文檔（指導設計部門使用該平臺進行芯片設計）。

晶圓廠擁有：

制造實施能力，但不擁有PDK和工藝文檔的知識產(chǎn)權。

權責在于保密、按協(xié)議執(zhí)行制造流程。

四、協(xié)作機制與技術保護

簽署保密協(xié)議（NDA），晶圓廠不得擅自復制或泄露設計公司提供的專有工藝信息；

工藝知識產(chǎn)權歸屬設計公司，晶圓廠僅負責“制造執(zhí)行”；

費用一般按流片批次或工藝開發(fā)里程碑節(jié)點進行支付。

五、總結類比：打造“私人定制產(chǎn)線”

這一階段本質上是“設計公司定制一條適合自己產(chǎn)品的制造路徑”，晶圓廠則相當于按圖施工。雙方需在工藝開發(fā)上反復磨合，最終達成可穩(wěn)定量產(chǎn)的制造平臺。這一過程的成功，直接影響芯片后續(xù)的性能、良率和成本。

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