СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-4

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ личество годных кристаллов с каждой пластины, но позволяют очень эффек тивно – «в кремнии» – проверить схе мотехническое решение и функцио нал разработанной СБИС. Для удобства работы с заказчиками фабрики работают с компаниями, ко торые производят объединение зака зов в один комплект шаблонов по типу производственного маршрута, разме рам кристаллов и объёмам производ ства. Объединённые заказы снижают потери при разделении пластин на кристаллы, но требуют больше време ни на подготовку производства. Такое производство уже способно обеспе чить выпуск мелких и средних серий микросхем, а компании могут взять на себя как изготовление опытных образ цов микросхем, так и весь комплекс задач по подготовке и освоению про изводства, гарантируя выход годных изделий. Так, российские заказчи ки могут использовать возможности TSMC через компаниюeSilicon, X FAB – через воронежский «Микродизайн», а Silterra – через «Цифровые решения». Ещё один метод снижения затрат на подготовку производства основан на возможности экспозиции пластиныне полным кадром, а только его частью. Для этого в установке фотолитогра фии должна быть вторая маска, закры вающая часть фотошаблона. При этом один фотошаблон объединяет рису нок двух или четырёх топологических слоёв. Метод называется Multy Layer Mask (MLM). Размер кадра экспозиции уменьшается в два или четыре раза соответственно. Уменьшение кадра экспозиции и необходимость менять дополнительные маски снижают про изводительность оборудования и по вышают стоимость пластин, но позво ляют снизить стоимость комплекта фотошаблонов в два четыре раза, что существенно для затрат на мелкосе рийное производство. Соотношение затрат на подготовку и освоение производства можно оце нить на основе следующих усреднён ных показателей для наиболеешироко используемого технологического про цесса КМОП с минимальными разме рами 180 нм на пластинах диаметром 200 мм: ● стоимость полного комплекта фото шаблонов 80 тыс. долл. США; ● пластина с микросхемами в массо вом производстве (более 1000 плас тин) – 400 долл.; ● эффективная рабочая площадь плас тины 26 тыс. мм 2 ; ● один квадратный миллиметр в крис таллемикросхемыобходитсяв1,5цен та без учёта затрат на подготовку про изводства; ● пластина с микросхемами в мелко серийном производстве (24 пласти ны) – 800 долл.; ● один кв. мм в кристалле микросхе мы из опытной партии – 3 цента; ● один кв. мм в кристалле микросхемы с учётом затрат на фотошаблоны – 16 центов; ● комплект фотошаблонов для марш рута с MLM (четыре маски на шабло не) – 20 тыс. долл.; ● пластина с микросхемами в мелко серийном производстве с MLM – 2000 долл. США; ● один кв. мм в кристалле на пластине (партия 24 пластины) – 7,7 цента; ● один кв. мм в кристалле с учётом за трат на фотошаблоны – 11 центов; ● стоимость партии из 100 кристаллов для маршрута MPW – 10 тыс. долл.; ● стоимость одного кв. мм в кристалле размером 5 × 5 мм в маршрутеMPW– 4 долл.; ● полная стоимость подготовки мас сового производства с учётом опыт ной партии (12 пластин) – 120 тыс. долл.; ● полная стоимость подготовки мел косерийного производства в марш руте MLM с учётом опытной пар тии – 70 тыс. долл.; ● полная стоимость подготовки мел косерийного производства в марш руте MPW с учётом опытной партии 720 кристаллов 5 × 5мм–15 тыс. долл. Стоимость приведена, исходя из средних ценфабрики для базового ло гического процесса. Использование технологических опций потребует увеличения числа фотошаблонов. В среднем каждая опция увеличивает стоимость комплекта фотошаблонов на 2 тыс. долл., а стоимость пластины– на 50 долл. Существуют определённые предпоч тения производителей в выборе марш рута для мелкосерийного произ водства. Компания X FAB использует маршрут MLM. Это позволяет ей под держивать большое количество разно образных производственных маршру тов с минимальными затратами на подготовку производства. Маршрут MPW используется для ограниченно го числа наиболее востребованных производственных маршрутов. Компа ния Silterra имеет меньше вариантов производственных маршрутов и ис пользует методMPW, однако позволяет использовать различные технологи ческие параметры и в комбинирован ных партиях. Компании, реализующие бизнес мо дель «разумного производства», сами стремятся расширить возможности выбора элементов микросхем. Для этого базовые маршруты имеют боль шое количество модификаций, рас 11 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2011 Реклама © СТА-ПРЕСС