Etude de la décharge électrostatique définie par le modèle du composant chargé CDM sur les circuits intégrés CMOS

par Cédric Goëau

Thèse de doctorat en Dispositifs de l'électronique intégrée

Sous la direction de Jean-Pierre Chante.


  • Résumé

    Les décharges électrostatiques (ESD) modélisées par le composant chargé (CDM) sont un problème de fiabilité majeur des circuits intégrés accentué par la réduction des dimensions des transistors CMOS. Cette thèse expose en détail la problématique associée au test CDM et à sa modélisation en vue de la prédiction de l'effet de la décharge sur le circuit pour ensuite le protéger efficacement par des protections intégrées. Le CDM est étudié à une échelle globale pour prédire l'influence du testeur ou du boîtier du circuit sur le courant de décharge et à une échelle locale pour simuler les contraintes électriques appliquées au circuit. Ces contraintes étant des courants de plusieurs ampères durant quelques nanosecondes, nous exposons différents moyens pour étudier le comportement des composants de protection pendant la décharge et nous proposons une nouvelle mesure pour étudier leurs déclenchements transitoires sur des stress de temps de montée d'une cinquantaine de picosecondes.


  • Résumé

    The electrostatic discharges (ESD) defined by the Charged Device Model (CDM) are nowadays a major reliability concern of the integrated circuits (IC) accentuated by the downscaling of the CMOS technology. This thesis explains in detail the CDM test issues and its modelling to predict the results of the discharge on an IC and to finally understand how to protect it. A global modelling of the CDM is first performed to study the CDM tester impact and the IC package impact on the discharge current. Then a local modelling is presented to study the electrical stress inner the circuit. Since the discharge current reaches several amps and its duration does not exceed a few nanoseconds, we expose various means to study the ESD protections behavior during such kind of stress and we present a new measurement tool to study their transient triggering during stresses with rising time of around fifty of picoseconds.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (147 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 139-147

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