冲压产品

  从事半导体芯片行业的人们，想必对芯片流片这一环节并不陌生；其中，芯片制造是将芯片从图纸变成实物的关键一步，但在芯片量产之前还有个重要步骤就是流片，该环节处于芯片设计和芯片量产的中间阶段，可谓是芯片制造的关键环节；

  流片之于芯片开发者，相当于考试之于学生，学生“闻考变色”，芯片开发者“闻流片变色”。

  其实流片说得通俗易懂一点，就是将设计好的方案，交给芯片制造厂商，然后生产几片或者几十片的样品，通过检验测试后看一下设计的芯片能不能用，最后进行优化。

  在此之中：从一颗到量产，流片就已决定芯片设计的具体方案是否能使用，每一次流片成功，都意味着一次成功的芯片设计；且，要制作出好的芯片，在芯片的生产上需要非常多的工艺：

  首先，在生产上，芯片制作通常要1000多道工艺，并且生产的周期会比较长。

  另外，在芯片制作的时候，有两个阶段是流片，其中一个就是在芯片大规模生产的时候像流水线一样生产。

  尤其，在制造芯片的过程中，需要在很小的芯片里放上亿个晶体管，制造工艺已经到了纳米级，所以只能用光刻来完成。

  其核心点在于：光刻就是用光刻出想要的图形，这一步骤要使用到掩膜版，掩膜版就是将设计好的电路图雕刻在上面，让光通过后，在晶圆上刻出图形。掩膜版和晶圆都是消耗品，且价格不菲，一套中端工艺制程的掩膜版价格大约在50万美元，而一片晶圆起码要数千美元。

  由此可见，用“千万级乃至上亿”去形容流片成本并不为过，前期的流片所需费用也不可小觑：

  制程研发成本：ASIC（Application-Specific Integrated Circuit，特定应用集成电路）的制程有必要进行大量的研发和优化，以适应特定的应用需求。这包括电路设计、物理布局、逻辑验证等方面的工作，需要投入大量时间和资源。

  制程设备投资：ASIC制程需要用先进的半导体制造设备，例如光刻机、化学气相沉积设备等。这些设备价格昂贵，并且有必要进行定期的维护和升级，以保持制程的稳定性和可靠性。

  生产规模限制：ASIC制程常常要进行大规模的生产，以实现成本的分摊和经济的效果与利益。但是，由于ASIC是为特定应用而设计的，需求量比较小，因此无法像通用的处理器那样实现大规模的生产，导致成本上升。

  制程复杂性和低良品率：ASIC制程在设计和制作的完整过程中面临着更高的复杂性和要求。由于特定应用的定制需求，电路设计更复杂，而制程过程中的一小部分缺陷或不良会导致整个芯片的失效。因此，为了确认和保证良好的良品率，制程需要更加严格的质量控制和测试步骤，这进一步增加了制程的成本。

  据数据统计，最便宜的ASIC流片成本需要几十万一次，180nm的流片成本大概是50W元，55nm的成本在200W元，16nm成本就飙升到了3000W－5000W元，到了7nm最低也要过亿。

  综上所述，从最开始的电路图到芯片，每一个工艺都要检查，另一个流片就是检查电路的性能和功能。如果流片成功，就能开始大规模制造芯片，但假如没有成功，就要继续优化设计，直到成功为止；

  目前来看，三星的12英寸和8英寸晶圆厂都有开展MPW服务，其中12英寸目前最高公开提供5LPE这一5nm的工艺。

  一般来说，越是先进的工艺，往往每年的MPW流片次数就越少，比如台积电的CyberShuttle可能只提供一次3nm的MPW服务。

  那么，如何缩短这些MPW项目的周转时间，实际上也是晶圆代工厂需要仔细考虑的问题之一。

  历史上，小米旗下松果电子的澎湃S2系列芯片因为连续五次的流片失败损失惨重。对公司来说，流片失败意味着时间成本和资金都付诸东流，且下次流片结果依然未知；如果延误了产品上市的时间，在现在多变的市场中对公司是极为致命的。

  从2022年开始，国内诸多企业先后宣布芯片流片成功，这些成功无疑极大的证明国内芯片正在进步。

  国内GPU领域，沐曦首颗高性能通用GPU芯片宣布流片，采用7纳米工艺，预计2023年量产。

  龙芯中科在接受机构调研时表示，其做了控制用的高可靠汽车MCU芯片，第一款已经流片。

  SoC芯片领域，芯原科技已实现5nm系统级芯片（SoC）一次流片成功，多个5nm一站式服务项目正在执行。

  其实，流片对于设计企业来说，确实是一大生死关，正因如此国内政府一直出台相应政策支持流片；

  实际上，从2000年时，我国财政部税务总局就已经通知海关总署，表示国内设计并具有自主知识产权的集成电路产品，因国内无法生产，到国外流片、加工，其进口环节增值税超过6％的部分实行即征即退。

  随着半导体工艺的升级，芯片设计和流片费用都要呈指数级增长，影响制造一颗成功芯片的因素非常多，包括采用什么样的工艺、多大尺寸的晶圆、芯片EDA的设计等；每一个环节的选择都会影响这颗芯片的流片成功率和成本。

  且，有一些大晶圆厂会选择Full Mask模式，Full Mask就是指整个晶圆制作的完整过程中的全部Mask都是为某个芯片所用，显然投片的成本非常高。

  但，这样的形式可以将流片和后续量产缩短三个月左右时间。在与市场赛跑的过程中，更早的成品自然代表着更多的市场份额；

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