Contribution à l'étude des paramètres technologiques et du modèle de transistor bi-polaire : application au contrôle du procédé de fabrication et à la conception des circuits intégrés

• Auteur / Autrice : Jean-Baptiste Duluc
• Direction : Pascal Fouillat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Jury : Président / Présidente : André Touboul
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Fleury, T. Zimmer
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : N. Guillemot, Richard Kielbasa

Résumé

La densité d'intégration croissante et le perfectionnement des logiciels de conception assistée par ordinateur permettent de réaliser des circuits de plus en plus complexes. Pour obtenir des circuits fiables et conformes à des spécifications, on distingue en microélectronique deux étapes essentielles : la fabrication et la conception. Ces deux étapes sont de plus en plus assujetties à des objectifs de rendement, de rapidité de mise en œuvre, de qualité, de fiabilité et de coût d'exécution. Le premier axe de recherche est orienté vers la maîtrise et la diminution des fluctuations technologiques. Dans ce cadre, nous proposons une méthodologie originale permettant de mettre en évidence les étapes critiques de fabrication. Cette méthodologie se décompose en trois temps. Dans un premier temps, les paramètres électriques sont reliés aux données technologiques grâce à une étude théorique, ensuite une étude des corrélations entre les paramètres électriques est menée. Enfin, le recoupement des informations issues des deux points précédents permet d'isoler l'étape critique qui engendre le plus de fluctuations. Nous proposons un logiciel mettant en pratique cette méthodologie. Le deuxième axe de recherche est orienté vers l'estimation des fluctuations des performances des circuits. Nous proposons une étude expérimentale de méthodes statistiques permettant de construire une base de données réduite, représentative de la distribution des paramètres électriques. Nous avons établi des critères d'évaluation permettant d'isoler la meilleure base de données réduite qui fournit le pire cas, le meilleur cas et la distribution des performances. L'originalité de cette étude réside dans son approche expérimentale appliquée à la conception des circuits électriques dans toute son étendue. Pour mener à bien cette étude nous avons défini des circuits dans les domaines analogiques, numériques et mixtes et réalisé chaque circuit électrique selon deux architectures différentes.