为了提高芯片或处理器的可靠度，全球代工龙头台积电与 EDA 仿真模拟软件商安硅思（Ansys）日前宣布，将针对可靠度强化流程（Automotive Reliability Enhancement Flow）合作。协议中 ANSYS 将借由仿真模拟分析软件协助台积电，使芯片在奈米制程生产过程中，得以掌控线径与噪声资讯，使生产过程更顺利，进而提高芯片的可靠度。ANSYS 表示，在该项流程中，他们是台积电目前唯一的合作伙伴。
Ansys 全球半导体事业部总经理暨副总裁 John Lee 表示，在先进驾驶辅助系统（ADAS）系统越来越普及，并且由高级车种逐渐下放到一般中阶与入门车款的情况下，使 ADAS 使用的芯片数量逐渐提升。相较过去使用手机芯片，故障时顶多不能通讯和上网。但 ADAS 使用的芯片一旦故障，有可能伤及生命安全，可靠性的问题就不能马虎。
John Lee 进一步表示，未来无人车的应用逐渐提升，不但许多服务都要透过与云端执行，甚至无人控制的自驾车也内建许多感测芯片。这些芯片一旦出问题，结果不是像手机故障后丢掉那样简单。包括驾驶本身，以及路上的行人、车辆都会面临生命危险。相较于过去的芯片可靠度要求，现在比过去提高许多。借由 ANSYS 提供的仿真模拟分析，可先一步提升芯片的可靠度设计，再提升芯片的稳定性。
本次 ANSYS 与台积电的合作内容，是在整套制程的标准程序下，台积电针对芯片的可靠性建立流程，要求芯片在极端的环境下，仍具备一定水准的可靠度。这内附可靠度标准的作业程序，再提供给各大 IC 设计厂商。借由标准作业程序，进一步执行芯片设计，使设计出的芯片都能符合相关可靠度规定。除了事前模拟，也可做事后模拟验证。John Lee 表示，事后模拟验证，也就是验证设计芯片之后，规格与生产出的成品是否一致。一旦没有事后模拟而出了错误的光罩，重新再来可就是新台币 2,000 万元的光罩损失。
Ansys 台湾区总经理童承方也指出，半导体制程缩小是未来的趋势，芯片功耗运用将会逐渐降低。为了达到运算效能，各种噪声都会对芯片效能产生很大的影响。借由仿真模拟技术分析，对芯片与封装制程同时能模拟，就可了解芯片内的电流与功耗状态，达到提升制程效能的目的。童承方强调，ANSYS 提供的仿真模拟技术可自芯片的早期设计，到制程阶段的凸块置放、封装、芯片测试等，都能使用该技术。
另外，为了因应即将来临的 7 奈米制程，在电压容忍度小细微，使电压波动幅度也很小的情况下，晶圆制造商为了在更小的面积放置更多晶体管，且还必须提供足够电流给每个晶体管运作，若没有仿真模拟软件协助，线径做得过细将会烧毁，线径做得过粗就无法提供足够电流，晶体管便无法达到应有的效能。在半导体制程微缩的情况下，仿真模拟技术的需求也越大。“过去，28 奈米制程可能仿真模拟 2 到 3 个项目。如今，7 奈米制程可能就要 10 个项目。” 童承方说。
虽然仿真模拟的需求越来越多，相对生产成本也会提高，但童承方表示，相对晶圆制造商必须花费更多样品损耗，不断重新做的人力与时间成本，采用仿真模拟技术的成本仍相对较低。面对未来台积电新制程陆续加入，ANSYS 会与台积电进行相关合作，将相关参数导入 ANSYS 模拟软件，列入未来采用 EUV 的参数等，建立一套完整的模拟内容，之后再提供给相关 IC 设计业者，以建立一套完整的制作流程。
（首图来源：台积电）
