台積與BTA公司密切合作保證客戶在深次微米積體電路設計上的持續成功半導體業界推薦BTA公司的熱載子模擬工作軟體

台灣積體電路製造股份有限公司與美商BTA公司今(27)日共同宣佈,領先業界首度發表一套專為專業積體電路製造服務業所設計的熱載子效應(hot carrier effects)模擬工具軟體。台積公司今後將採用BTA的熱載子效應模擬工具軟體,以保証客戶在從事0.18微米以下的電路設計時,不會受到熱載子效應的危害。

BTA總裁及執行長劉志宏博士表示,目前積體電路產品的電路設計已逐步升級到運用0.18微米及其更先進的製程技術,熱載子效應已成為一個不容忽視的重要議題。這項合作協議證明BTA有能力提供業界最佳的熱載子電路層級可靠性模擬軟體。此外,與台積的結盟將有助於維護兩造共同客戶的利益,使其產品在現實的操作條件下,能免受熱載子效應的影響。我們的共同客戶將會從台積公司得到熱載子模型參數,然後使用BTA的模擬軟體來解決電路設計過程中由熱載子可靠性所引發的種種問題,以確保深次微米積體電路設計的順利與成功。

台積公司總經理曾繁城博士指出,當客戶使用0.18微米或更先進製程來從事電路設計時,將發現因熱載子效應所造成的產品功能失效機率已呈指數倍率增加,必須設法予以解決。BTA公司的模擬工具軟體經台積詳細評估後,確實能有效降低熱載子的負面效應。這些軟體不僅能縮短熱載子模型參數的萃取時間,對許多亟需這些參數的客戶提供即時服務,同時也有助於客戶進行下一代產品的研發與高性能電路設計。

台積公司使用BTA的RelPro熱載子加壓控制工具軟體,及BsimPro Spice模型參數萃取工具軟體,來取得適用台積製程技術的熱載子模型參數。同時,台積公司也使用BTA的BTABERT工具軟體(BTA開發的一種電路層級可靠性模擬器,能評估電路在實際操作條件下的熱載子效應傷害程度)來驗證這些參數。一旦客戶取得這些有用的熱載子模型參數,便能輕易地使用BTABERT來檢驗電路設計中熱載子效應所可能引發的問題。

關於熱載子可靠性問題 

當元件尺寸逐漸減縮時,元件通道長度(device channel lengths)也會隨之縮短。較短的通道長度會引發較大的通道電場,因而使許多流經電場的電子具備高能量或變「熱」。這些熱載子隨後撞擊通道中的原子,並產生更多載子(電子─電洞對)。爾後,所產生的部分電子可能被金氧半電晶體中閘氧化層內部及其界面間的缺陷捕捉。上述機制會導致電晶體臨界電壓增加及驅動電流下降。在實際工作條件下,電路中的每一個元件都將承受不同程度的熱載子傷害,傷害大小則視個別元件之特定切換活動而定,這顯然也與電路設計有關。

熱載子所引發的整體效應如下:產品設計初期所預見的電路性能不等於產品經過量產並實際使用一段時間後的性能。例如:產品速度隨著累積操作時間而急遽降低,便是熱載子效應的典型負面影響。

關於美商BTA技術公司

BTA技術公司提供創新的設計軟體用以保証深次微米元件的性能。公司的模擬工具軟體可以模擬熱載子效應及元件失衡對電路性能的影響,進而保証產品能「第一次試產即成功」。在當今強調高精確度的電路設計中,特別是元件尺寸達到0.18微米及更小尺寸時,這些效應將變得十分重要。除了設計軟體之外,BTA還提供一系列完整的模型建立工具軟體,這些軟體側重於實現高精確度,使用方便及高度整合性,具有SPICE直流/交流、內連線、音頻、低頻雜訊,及可靠性模型參數萃取功能。BTA另建有BTA實驗室,可