為了提高芯片或處理器的可靠度,全球代工龍頭臺積電與EDA仿真模擬軟件商Ansys日前宣布,將針對可靠度強化流程(AutomotiveReliabilityEnhancementFlow)進行合作。在該項合作協(xié)議意中,ANSYS將藉由仿真模擬分析軟件協(xié)助臺積電,使得芯片在納米制程的生產過程中,得以掌控線徑與雜訊資訊,使生產過程更加順利,進而提高芯片的可靠度。ANSYS表示,在該項流程中,他們是臺積電目前唯一的合作伙伴。
Ansys全球半導體事業(yè)部總經理暨副總裁JohnLee表示,在先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)系統(tǒng)越來越普及,并且由高級車種逐漸下放到一般中端與入門車款的情況下,使得ADAS所使用的芯片數量逐漸提升。只是,相較于過去手機芯片的使用,故障時頂多不能通訊和上網。但是,ADAS所使用的芯片一旦故障就有可能傷及生命安全的情況下,可靠性的問題就不能夠馬虎。
JohnLee進一步表示,未來無人車的應用逐漸提升的情況下,其中不但許多的服務都是要透過與云端相連來執(zhí)行。甚至,這些無人控制的自駕車都內建了許多傳感芯片。這些芯片一但出現了問題,結果就不是像手機故障后丟掉那樣的簡單。因為包括駕駛本身,以及路上的行人、車輛都會面臨生命危險。因此,相較于過去的芯片可靠度要求,現階段就比過去提高許多。因此,藉由ANSYS所提供的仿真模擬分析,就可以先一步的提升芯片的可靠度設計,進一步提升芯片的穩(wěn)定性。
以本次ANSYS與臺積電的合作內容來說,就是在整套制程的標準程序下,臺積電針對芯片的可靠性建立一項流程,就是要求芯片能在極端的環(huán)境當下,仍具備一定水準的可靠度。這樣內附可靠度標準的作業(yè)程序,再提供給各大IC設計廠商。藉由這樣標準作業(yè)程序,來進一步的進行芯片的設計工作,使設計出的芯片都能符合相關的可靠度規(guī)定。而除了這樣的事前模擬之外,也可以進行事后的模擬驗證。JohnLee表示,事后的模擬驗證,也就是驗證在芯片設計出之后,其中的規(guī)格與生產出的成品是不是一致。否則一但沒有經過事后的模擬而出了錯誤的光罩,重新再來可就是新臺幣2,000萬元的光罩損失費用。
Ansys臺灣區(qū)總經理童承方也指出,在當前半導體制程縮小是未來的趨勢下,其芯片的功耗運用將會逐漸降低。在這樣的情況下,為了達到運算的效能,各種的雜訊都會有對芯片效能產生很大的影響。因此,藉由仿真模擬技術的分析對芯片與封裝制程同時能進行模擬,就可以了解芯片內的電流與功耗狀態(tài),將可達到提升制程效能的目的。童承方進一步強調,ANSYS所提供的仿真模擬技術可以自芯片的早期設計,到制程階段的凸塊置放、封裝、芯片測試等,都可以使用該技術。
另外,童承方還指出,為了因應即將來臨的7納米制程,在電壓容忍度小細微,使得電壓可以波動幅度也很小的情況下,晶圓制造商為了能在更小的面積中放置更多的電晶體,而且還必須能提供足夠的電流給每一個電晶體運作。此時,若沒有仿真模擬軟件來協(xié)助,則線徑做得過細將會燒毀,線徑做得過粗將無法提供足夠的電流,使電晶體無法達到應有的運作效能。所以,在半導體制程微縮的情況下,仿真模擬技術的需求也就越大?!斑^去,28納米制程可能仿真模擬2到3個項目。如今,7納米制程可能就要達到10個項目”童承方指出。
而雖然,仿真模擬的需求越來越多,相對對生產成本也會提高。但是,童承方指出,相對于晶圓制造商必須花費更多的樣品損耗,而且不斷重新的人力與時間成本來比較,采用仿真模擬技術的成本仍是相對較低者。面對未來臺積電新制程的陸續(xù)加入,ANSYS會與臺積電進行相關合作,將相關需要的參數導入ANSYS的模擬軟件中,力入未來采用EUV的參數等,建立一套完整的模擬內容進行模擬,之后再提供給相關IC設計業(yè)者采用,以建立出一套完整的制作流程。