Produktionskosten auf dem gleichen Wafer

[mekakic]

Wenn ich einen Chip bauen möchte und dieser bei einer bestimmten Größe, in einem Prozeß, bei einer Yieldrate von X einen bestimmten Preis hat. Kann ich dann auch bestimmten wie groß der Preis von einem Chip mit einer anderen Größe ist?

Wie muß man das rechnen? Ist das einfach proportional zu Fläche? Die Wahrscheinlichkeit einen Fehler zu bekommen steigt ja bei größerer Fläche?

Kann man rechnerisch auch Fehler beurteilen, die dann nicht kritisch sind, weil ein Teil von dem Chip dann deaktiviert wird?

[FeuerHoden]

Du musst in jedem Fall den verschnitt am Rand des Wafers miteinbeziehen. Ein Chip der 20% größer ist hat vl. 12% mehr Verschnitt, aber einer der 22% größer ist vl. nur 10% Verschnitt. Wenn man das ausnutzt kann man in die um 2% größere Fläche vl. das eine oder andere Teil redundant auslegen was die Yield-Rate wieder verbessert. Das ist aber eine sehr spezifische Überlegung die allein aus meinem Halbwissen resultiert.

[Headjunkie]

1. Feuerhoden hat Recht fuer diesen speziellen Aspekt.
2. Es ist ca 1000x komplizierter als deine Ueberlegung. Die Fehlerrate haengt zwar an Die-Flaeche und Verschnitt aber ein Grossteil der Kosten kommt durchs Chipdesign. Ca 50% oder mehr der Herstellungskosten fallen durch Tests an, wenn du also einen wesentlich komplexeren Chip hast, wird dieser auch sehr schnell viel teurer als nur die Die-Flaeche. Nen anderer Punkt der da mit reinspielt ist die Anzahl der Schichten(vorallem der Metallayer), ein Chip mit 2 Metallayer wird viel guenstiger sein als mit 5 Metallayer, allein schon weil wesentlich weniger Tests gefahren werden muessen.
Und dann kommt noch der Faktor hinzu, auf welche Lebenszeit dein Chip geplant ist. Wir haben (ca 2006) im gleichen Process und der gleichen FAB Chips mit Ausfallraten von exakt 0 und Chips mit Ausfallraten von 100ppm produziert. Halt je nach Kundenwunsch.
Da mit rein verlinkt ist natuerlich das komplizierte Chips wesentlich schwieriger haltbar zumachen sind und dann noch mehr Tests notwendig sind.

Deswegen gibt es nicht den einen Yield(wie von dir als "konstate" genannt), sondern der Yield ist direkt vom Chip abhaengig, nicht nur vom Prozess.


Zu den nicht kritischen Fehlern: Wenn der Yield fuer diesen speziellen Chip abgeschaetzt werden kann, dann kann man ausgehend von dieser Zahl auch ungefaehr ausrechnen wieviele deiner "non-kritischen" Fehler auftauchen. Allerdings sind auch hier wieder die Abhaengigkeiten zu beachten, wenn zB 90% aller Fehler in den Vias auftauchen und 1/3 des Chips keine Doppelvias benutzt, dann werden auch 90% der Fehler in diesem Bereich auftauchen. Also auch hier sind die Fehler wieder direkt vom Chiplayout abhaengig.

Hoffe das hilft ein bissel weiter.
Gruss Headjunkie

Edit: Btw, Fehler die dazu fuehren das Teile des Chips abgeschaltet werden muessen, sind normalerweise kritische Fehler. Non-kritisch sind meist Fehler die zB den Widerstand in einer Leiterbahn ueber das normale Limit heben aber keine funktionellen Probleme sondern eher Lifetime Probleme verursachen.

[FeuerHoden]

Die Testkosten sind enorm im Vergleich zum normalen Herstellungsprozess.

Bei Hynix ist es so dass es 2-3 Teststufen gibt. Einmal ob die Chips überhaupt funktionieren und einmal wie hoch man die Dinger takten bzw. wie tief man die Latenzen ansetzen kann. Diese Tests sind so teuer dass es sich für Hynix auszahlt einen Teil der Produktion ungetestet an Noname-hersteller zu verkaufen weil der Markt für die teuren Riegel nicht groß genug ist. Und so kann es passieren das sich ein billiger Noname-Ramriegel ausgezeichnet übertakten lässt und dem teuren Markenprodukt in nichts nachsteht, kommen ja auch beide aus der/m selben Fab/Charge/Wafer.

Bei Prozessoren kann es ebenfalls vorkommen das man 'zuviele' gute Chips produziert und einen Teil der Produktion unter Wert verkaufen muss weil der Markt für die teuren High End Prozessoren nicht groß genug ist.

[Headjunkie]

Es gibt bei Chips nicht nur 2-3 Teststufen sondern dutzende.
Du redest ueber Tests nach Produktion aber fast alle elektronischen Chips werden zig mal schon in der Produktion getestet mit optischen Tests, laser-based Tests, elektrischen Tests etc etc

Dahingegen sind die Tests nach Fabrikation relativ einfach weil man die CPU einfach in nen Sockel klippen kann und dann automatisierte Testprogramme fahren kann.

Allerdings werden natuerlich in einer Industrie mit 1-5% normaler Gewinnspanne(Intel ausgenommen) auch an solchen Tests gespaart falls es moeglich ist und es sich lohnt.