다중 프로젝트 웨이퍼 서비스(MPC / MPW Service)

MPC(Multi-project Chip) 혹은 MPW(Multi-Project Wafer)란 1개의 웨이퍼에 다양한 설계를 가지는 칩을 생산할 수 있도록 하는 것으로 반도체 제조 계약을 통해 고객(Customer)은 여러 설계 또는 프로젝트를 통한 칩 제조시 웨이퍼 등을 공유하여 웨이퍼 제조 비용을 공유하거나 절감할 수 있다.

MPC 혹은 MPW는 집적회로 제조 중 포토리소그래피 공정에서 설계마다 새로운 마스크 제작 및 적용하고 노광 을 새롭게 하여 가능하다. 이러한 MPW 공정은 교육, 개발 등에서 소량생산을 지원하여 생산단가를 낮춤으로, R&D 및 교육 등을 효과적으로 지원할 수 있다.

 

MPW 공정은 전 세계적으로 다양한 기업, 반도체 파운드리 및 정부 지원 기관 수행되고 있다. 원래 MPC 및 MPW는 집적 회로(IC) 교육 및 연구를 위해 도입되었다. 따라서, 일부 MPC/MPW 서비스/게이트웨이는 비상업적 용도로만 사용된다. MPC/MPW 서비스는 SoC(System on a Chip) 통합 등에 매우 유리한 공정이기도 하다. 이러한 MPC/MPW는 미세 전자 기계 시스템(MEMS), 실리콘 포토닉스 제조, 플렉시블 전자 장치, 미세 유체 공학 및 칩렛과 같은 통합 포토닉스 등에 다양하게 적용된다.

MPW 공정에서 MLM(Multi-Layer Mask) 배열이 이용되는데, 이는 노광 등의 공정 단계에서 제조 중에 전체 마스크를 변경하는 것이 아니라 제한된 수의 마스크를 변경하여 다양한 설계의 칩을 제조하는 것이다.

 

MLM은 다음과 같은 장점이 있다.

 

가. 대형(일부 또는 전체 웨이퍼) 설계, 소수의 마스크 레이어를 사용하여 다수의 칩이 적용되는 특정 기능을 가지는 부품을 제작할 수 있다.

나. 비슷한 디자인으로 다른 성능 또는 표준을 가지는 칩을 제조하기 유리하다.

 

MPW 방식은 중소규모의 양산에도 적용이 가능하다. 그러나, 모든 공정에서 MPW 지원이 가능하지는 않다. MPC/MPW 공정은 통상적인 반도체 양산공정 대비 복합한 공정으로 기존의 대량생산 공정 대비 고려할 요소가 많기 때문이다.

 

MPC 및 MPW 서비스의 공정 시간과 비용은 제조 기술에 따라 크게 차이가 날 수 있으며, 결과물은 베어 다이(Bare Die) 또는 패키지(Package)로 제공될 수 있다. MPW 공정은 특유의 유연성으로 파운드리 혹은 칩 제조 공정에서 다양하게 활용되고 있다.

 

회사 및 서비스

CMC 마이크로시스템

CMC Microsystems는 캐나다의 비영리 조직으로 1984년에 설립되었다. ESP(Electronic Sensor Platform)와 같은 CMC 기술 플랫폼은 R&D 프로젝트 등에서 엔지니어와 과학자가 더 빠르고 저렴한 비용으로 결과를 달성할 수 있도록 한다. 매년 전 세계 100개 이상의 기업 및 학술 기관에서 온 700개 이상의 연구 팀이 CMC의 서비스를 이용하고 글로벌 제조업체 네트워크를 통해 400개 이상의 설계를 프로토타입으로 제작할 수 있게 한다. 이러한 지원을 통해 매년 400개의 산업 협력과 1,000명의 숙련된 HQP가 업계에 참여할 수 있으며, 이러한 관계는 학술 연구를 출판물, 특허 및 상용화와 같은 결과로 변환하는 큰 도움을 준다.

 

뮤즈 세미컨덕터(Muse Semiconductor)

Muse Semiconductor는 2018년에 전 eSilicon 직원이 설립했다. 회사 이름 "Muse"는 MPW University SErvice의 비공식 약어이다. Muse는 마이크로일렉트로닉스 연구자들의 MPW 요구 사항을 충족하는 데 중점을 두며, Muse는 모든 TSMC 기술을 지원하며 TSMC University FinFET Program의 회원이기도 하다.

 

MOSIS(Metal Oxide Semiconductor Implementation Service)

MOSIS는 1978년 린 콘웨이(Lynn Conway)가 MIT에서 최초의 VLSI 시스템 설계 과정을 조직한 후 1981년에 시작되었으며, 이 과정은 1979년 과정 참가자에게 장치를 제공하는 '다중 대학, 다중 프로젝트 칩 설계 시연'을 제작했다. MOSIS는 주로 MPW 배열로 상용 사용자에게 서비스를 제공한다. MOSIS는 ISI(University of Southern California's Information Sciences Institute)가 운영한다.

 

노르칩(NORCHIP)

최초의 국제 실리콘 IC MPC 서비스 NORCHIP은 1981 년 북유럽 4 개국 (덴마크, 핀란드, 노르웨이 및 스웨덴) 사이에 설립되었으며 1982 년 첫 번째 칩을 공급하기 시작했다. 노르딕 산업 기금(Nordic Industrial Fund)과 각 참가국의 R&D 금융 기관이 자금을 지원했다. 목표는 교육과 특히 아날로그 및 디지털 신호 처리 및 전력 관리 통합 분야에서 연구와 산업 간의 협력을 강화하는 것이었다.

 

CMP

CMP는 1981년부터 활동하던 프랑스 기업으로, NMOS 제품으로 MPC 운영을 시작했고, CMOS 및 기타 다양한 기술로 제품 제공을 확대했다. CMP는 MPW 분야에서 미국 MOSIS와 협력하고 CMP 서비스에는 칩렛 패키징에 적합한 다중 칩 모듈(MCM)을 비롯한 다양한 기술이 포함된다.

 

에파블레스(Efabless)

Efabless는 오픈 소스 설계 도구 및 커뮤니티 모델을 사용하여 설계된 IC/SoC용 국제 플랫폼을 운용한다.