MHS - O BRIERE - Seminaire_CNES_Nov2006

Transcription

Offre de Fonderie Silicium
Technologies Signaux Mixtes CMOS 0.5µm
durcies aux radiations
Une solution Flexible et Adaptée pour
vos besoins de conception de
circuits spatiaux « Full-Custom »
Atelier CNES/CCT
13&14/11/06
Atelier CNES / CCT "ASIC Analogiques et mixtes pour applications spatiales" 1313-14/11/06 ; O.Brière, K.Rödde
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Agenda

MHS : Historique, Identité, Infrastructures,
MHS : Expertise, Vision Produits & Marchés
Roadmap Qualité
Offre Fonderie Silicium
Technologies Durcies aux Radiations
Services associés à la Fonderie
Contacts
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Historique

27 ans d’expertise en fabrication de composants semi-conducteurs
1979
Création de MATRA HARRIS Semiconductors SA (MHS), une société commune à
MATRA et HARRIS Semiconductors (Société Américaine de semi-conducteurs).
1991
AEG, filiale du groupe allemand DAIMLER-BENZ, acquiert 50 % du capital suite au
désengagement de HARRIS Semiconductors.
1992
DASA (Deutsche Aerospace) et AEG regroupent leurs activités microélectroniques
sous une nouvelle entité : TEMIC Semiconductors. MATRA MHS SA fait partie du
nouveau groupe TEMIC Semiconductors.
March
1998
La division Circuits Intégrés de TEMIC Semiconductors est acquise par un groupe
américain de semi-conducteurs ATMEL Corporation.
Dec 2005
XBYBUS (Groupe technologique Français) acquiert 100% du capital de ATMEL
Fabrication SAS (Usine de Nantes). La compagnie devient MHS SAS (Micro
composants de Haute Sécurité).

Expertise reconnue en Technologies Durcies
Nombreux produits spatiaux réalisés sur nos technologies
3
Une nouvelle identité
MHS
Microcomposants Haute Sécurité
4
Infrastructures

Notre usine 6 pouces bénéficie de
procédés technologiques spécialisés tels
que CMOS, BiCMOS, Mémoires et
Signaux Mixtes de générations jusqu’à
0.5µm.
Cette usine a une capacité de 120000
plaquettes par an, et dispose du parc
équipements relatif à ce volume de
production
Le site de production totalise une
surface de 3620m² de salles blanches
dont des surfaces de classe 1.
Outre la ligne de fabrication de
tranches, nous disposons d’une zone de
test sur plaques et de boitiers
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Expertise

Forte expertise technologique et savoirfaire reconnu
Forte qualification du personnel (>60
Ingénieurs et PhD) et ancienneté
moyenne de 18 ans dans le milieu de la
fabrication des semiconducteurs
Formation complète des opérateurs sur
différents postes afin de garantir une
grande flexibilité.
3.9% du CA consacré à la formation
Les employés sont familiers aux
procédures de contrôle de la
performance, de contrôle des coûts et
du respect des objectifs
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Vision Produits & Marchés

Développer, Fabriquer et Commercialiser des solutions pour
servir les besoins de “Zéro défaut” des sociétés présentes sur
les marchés d’ Ultra Haute Fiabilité :
Militaire, Défense, Sécurité
Espace
Médical, Bionique
Automobile (Haut de gamme)
Technologies et produits dédiés aux marchés de niche :
Faibles volumes
Valeur ajoutée
Forte spécialisation
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MHS : Nos valeurs

Les valeurs de notre société sont les suivantes :
Culture orientée Client
Responsabilité
Perspectives à Long-terme sur nos produits
Partenariats Long-terme avec nos clients
Citoyenneté vis à vis du respect de l’Environnement
Une réelle flexibilité :
Faibles volumes acceptés (Wafers, Circuits)
Sur les services / supports apportés
Ouverture aux partenariats pour nouveaux développements
(dispositifs, modules technologiques, ASIC)
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Certifications Qualité

Re-Certification ISO14001-2004 obtenue en Mai 06
Re-Certification ISO/TS16949 prévue en Janvier 07
Certifications Avionique, Spatial et militaire

Audit positif de notre activité Fonderie (TEMIC 1997) par
DSCC/NASA/ESA vis à vis des normes QML/MIL883 et ESA/SCC

MHS produit des circuits spatiaux et militaires pour nos clients
(sous la qualification ATMEL Nantes), et a conservé toutes les
méthodologies et services en respect de la norme MIL PRF38535

MHS, en tant que sous-traitant Fonderie, ne peut prétendre à la
certification ESA/SCC & QML/MIL 883 dédiée aux produits

MHS a l’objectif en 2007, d’obtenir les certifications conformes à
notre activité (Fonderie, Test Final, Sous-traitant sans activité de
conception) vis à vis des référentiels EN9100 (Avionique et
Spatial) et AQAP2120 (Défense civile et Militaire)
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Offre Fonderie Silicium (1/2)

Des technologies matures

Des technologies orientées signaux mixtes

Des technologies spécialisées (Mémoires Non volatiles, Haute
tension, Haute température, Tolérante aux radiations,…)
Offre de technologies et d’outils de conception dédiés à la
conception « Full Custom »
(Pas d’offre « Sea Of Gates »)
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Offre Fonderie Silicium (2/2)

BiCMOS2SC
BiCMOS 1µm, Bipolaires optimisés et CMOS Haute Tension

SCMOS1
CMOS 0.8µm, Options Analogiques

SCMOS3E
CMOS 0.5µm, Options Analogiques, EPROM/OTP, Haute Température

SCMOS3EE
CMOS 0.5µm, Options Analogiques , EEPROM, Fuse-OTP, Haute
Tension 20V/30V et 50V PMOS

SCMOS3RT : Tolérante aux radiations
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Technologies Tolérantes aux Radiations

Technologies matures CMOS 0.5µm (>8 ans)
Développées avec le support du CNES, à partir d’une
technologie standard maîtrisée et de volume
Éprouvées car utilisées pour la fabrication de nombreux ASIC et
processeurs qui ont été, ou seront utilisés pour de nombreuses
missions spatiales
Complétées par des capabilités analogiques
Rendues disponibles désormais par MHS, pour une conception
« full-custom »
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SCMOS3RT - Option 60 krad (1/2)

Gammes d’alimentation 3-5 Volts
Ce procédé est 100% compatible en termes de règles de
conception topologiques au procédé commercial duquel il
dérive.
Substrat avec fine couche épitaxiée.
Etapes procédé spécifiques à l’option RT (Rad Tolerant)
2 niveaux de Poly (1 optionnel) ; 2 ou 3 niveaux de métaux
Transistors NMOS & PMOS ; Bipolaire PNP vertical
Résistance diffusion Nwell ; Poly ; HIPO 1K (Option)
Capacité linéaire Interpoly (Option)
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SCMOS3RT - Option 60 krad (2/2)
Irradiation NMOS 10/0.5 (@150 rad/h)
Courant de fuite (A)
1,00E-06
1,00E-07
Ileak @
Vd=3,3V,
Vg=0
1,00E-08
Ileak @
Vd=5,5V,
Vg=0

Tenue à l’irradiation (Dose
Totale) @5.5V, 60 krad
(Dérive paramétrique
<10%), 70 krad
(Fonctionnalité)
1,00E-09
1,00E-10
Tenue Latch-up (SEL)
(@25 °C)
> 80 MeV/(mg/cm²)

1,00E-11
Initial
50 krad
70 krad
100 krad 24h, 25°C
168h,
100°C
Dose totale
Delta Vt (mV)
NMOS
PMOS
@100krad, 5,5V
-15
18
168h, 100°C
-5
31
14
SCMOS3RT - Option 300 kRad

Gamme d’alimentation 3-5 Volts
Substrat silicium avec fine couche d’épitaxie
Niveaux et règles de dessin spécifiques à cette option RTP pour
tenue accrue aux irradiations. Impact faible sur la densité
d’intégration.
2 niveaux de Poly (1 optionnel) ; 2 ou 3 niveaux de métaux
Transistors NMOS RTP & PMOS ; Bipolaire PNP vertical
Résistance diffusion Nwell ; Poly ; HIPO 1K (Option)
Capacité linéaire Interpoly (Option)
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SCMOS3RT - Option 300 KRad
Irradiation NMOS RTP 10/0.5 (@5.5V)
Courant de fuite (A)
1,00E-08

High Dose (3k à 18krad/h)
Low Dose (150 rad/h)
1,00E-09
1,00E-10

1,00E-11
Initial
100
krad
300
krad
350
krad
24h,
25°C
168h,
100°C
Tenue à l’irradiation
(Dose Totale)
@5.5V, >=300 krad
Tenue Latch-up
(SEL) @25 °C > 80
MeV/(mg/cm²)
Dose totale
Delta Vt (mV)
NMOS
PMOS
@100krad, 5,5V
-9
19
@350krad + 168h,100°c
-9 (max)
80 (max)
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SCMOS3RT : Développements en cours

Finalisation du Design Kit SCMOS3RT :

Révision 1.0 : W01_2007

PDK complet pour les 2 Options
Librairie Std Cells (92 cellules) & Pads (6 cellules) pour
option 60krad
Documentation complète (Règles de dessin, Tutoriaux,
Notes applicatives) pour les 2 options
Révision 1.1 : W07_2007

Librairie Std Cells & Pads pour option 300krad
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Design Kit CADENCE : Flow de conception
Flow de conception
Analogique >>
Outils CADENCE
Calibre DRC est aussi
proposé
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Design Kit : Outils supportés
SCMOS3EE, SCMOS3E, SCMOS3RT
BiCMOS2SC
SYNOPSIS ® Design Compiler
Synthèse Digitale
CADENCE ® AMBIT SPR
Simulation Schéma Digital
CADENCE ® LVD / NCSIM VHDLVital & Verilog simulators
MODELTECH
CADENCE ® Silicon Ensemble
Placement et Routage Digital
CADENCE ® Virtuoso Custom Placer
CADENCE ® Chip Assembly Router
Simulation mixte
Analogique/Digitale
CADENCE ® Spectre-Verilog
CADENCE ® Spectre-Verilog
Entrée de Schémas
CADENCE ® Composer
CADENCE ® Composer
CADENCE ® Spectre
SYNOPSIS ® HSPICE
CADENCE ® Spectre
SYNOPSIS ® HSPICE
MENTOR Graphics ® ELDO
MENTOR Graphics ® ELDO
CADENCE ® Virtuoso
CADENCE ® Virtuoso
CADENCE ® Diva DRC, LVS
CADENCE ® Diva DRC, LVS
MENTOR Graphics ® Calibre DRC
MENTOR Graphics ® Calibre DRC
« Digital / Analog Front End »
Simulations Analogiques
« Front End »
Dessin “Layout” à façon
Vérifications
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Modélisation dispositifs

CMOS : BSIM3V3 ; Bipolaires : modèle Gummel-Pool.
Dans le kit de conception une documentation, consacrée à
comparer graphiquement pour chaque dispositif les courbes
simulées et expérimentales, est accessible.
Les paramètres environnementaux suivants sont inclus dans les
modèles :
Dépendance du paramètre en tension, en température et
vis à vis des dimensions du dispositif
Appairement (Matching) des paramètres de premier ordre
Statistiques de variation des paramètres de premier ordre
(Cas de coins (Corners intégrant l’effet de la dose totale) ;
Analyse MonteCarlo)
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PDK : Physical Design Kit
SCMOS3RT
Option 60kRads
Option 300kRads
TNRT, TP
RP1, RNPNPV6
Diodes CN, CP
TNRTP, TP
RP1, RNPNPV6
Diodes CN, CP
Option Poly0
CP0P1, CP0P1DOT
Option HighPoly
RPO1K
Pcells avancées proposées pour tous les dispositifs + Guard Rings
& Seal ring
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Services associés à la Fonderie Silicium

Prototypage
Service « Multi Project Wafer »
Jeu de masques « Multi Layer Mask set »
Flux de fabrication accéléré
Assemblage proto
Service d’assemblage production
Services de Test plaquettes et boitiers
Support Conception et Caractérisation Dispositifs
Gestion Projet Circuit ASIC
Adaptation de procédé de fabrication ou transfert
Services de fabrication spécifiques
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Support Conception

Définition, Développement et Support des Kits de Conception
(Physical Design Kit, fichiers de configuration des outils, fichiers
de vérifications (DRC, LVS…))
Librairies de cellules digitales et de cellules d’Entrée/Sorties
(I/Os)
Développement de blocs fonctionnels analogiques spécifiques
(IPs)
Développement et caractérisation de structures de protection
ESD
Support à la conception (Revues « Layout » et « Design »
comprenant l'expertise ESD et Latch Up, ainsi que la prévention
des risques de fiabilité)
Rédaction de tutoriaux et de notes d'application
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Service « Multi Projet Wafer » (MPW)

Ce service a pour but de fournir à prix optimisé quelques
échantillons d’un nouveau produit client
A une date définie, et pour une
famille technologique donnée,
plusieurs clients transmettent leur
base de données (GDSII) à MHS.
L’équipe Support Conception
vérifie ces bases et les assemble
pour créer un jeu de masques
commun dit « Multi Projet »
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Service « Multi Projet Wafer » (MPW)

Un lot de silicium est ensuite
fabriqué en utilisant le jeu de
masques MPW
En fin de fabrication, les
plaquettes sont testées
(dispositifs élémentaires de
contrôle)
Les plaquettes sont ensuite
découpées et chaque client
reçoit les échantillons de son
produit (de l’ordre de 30) sous
forme de puces vierges
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Service « Multi Layer Mask » MLM

Deux niveaux photos sont
inscrits dans un unique réticule
: Multi Layer Mask
La conséquence est que le
nombre de réticules du jeu de
masques est divisé par 2 (et
idem pour le prix)
Ce service MLM donne plus de
flexibilité en date que le MPW
Le jeu de masques est la
propriété du client
METAL 1
Nouveauté !
MLM 4 niveaux
À partir du
début 2007
METAL 2
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Extranet Fonderie : FOCUS

Service gratuit accessible sur abonnement
(après signature d’une NDA)
Accès 24H/24 7J/7 sécurisé (login mdp)
Informations clients :
Design Kits (Docs, téléchargement)
Documents (Notes applicatives, Formulaires, Qualité)
WIP (Work In Progress)
Répertoire Projets (possibilité de déposer ou de télécharger des
fichiers relatifs à un projet donné. Dépôt des bases GDSII)
Résultats Test électriques (PCM)
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Supports Hotline - Communication

Hotlines :
[email protected]
Pour toutes vos questions techniques et pratiques sur
les technologies et les services
[email protected]
Pour vos demandes de cotation, pour tout sujet relatif
aux aspects commerciaux
Communication :
Internet : www.mhs.xbybus.com
Extranet FOCUS (sur abonnement, après signature NDA)
Lettres d’information régulières
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MHS : Des solutions adaptées à vos besoins
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