Méthodes et modèles pour une approche de dimensionnement géométrique et technologique d'un semi-conducteur de puissance intégré. Application à la conception d'un MOFSET vertical

Methods and models for a geometric and technology sizing approach of power semiconductor integrated . Application to the sizing of a vertical MOSFET

• Auteur / Autrice : Xuan Hoa Nguyen
• Direction : Laurent Gerbaud, Jean-Christophe Crebier, Nicolas Rouger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 03/10/2011
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Bruno Allard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Gerbaud, Jean-Christophe Crebier, Nicolas Rouger, Nathalie Batut
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thierry Meynard

Mots clés

Mots clés libres

Modélisation

Techno de fabrication

Conception de composants de puissance intégrant

Plateforme CAPSIS

Modelling

Design processing

Design workflow

Integrated power electronic components

CAPSIS

Résumé

Dans cette thèse, nous abordons la conception des composants d'électronique de puissance, intégrés sur semi-conducteur. Dans cette large problématique, nous nous intéressons plus particulièrement aux méthodes et outils logiciels et numériques pour le dimensionnement technologique et géométrique. Ainsi, nous abordons le dimensionnement en faisant des compromis d'intégration entre la technologie du composant de puissance et les fonctions électriques de ses composants annexes, en prenant en compte la fiabilité de la réalisation technologique en salle blanche et les impacts de l'environnement électronique. Pour cela, nous avons proposé des démarches, méthodes et outils pour repousser les limites existantes de la conception, visant à offrir le support correspondant en terme de « design kit ». Finalement, nous appliquons les méthodes et les démarches choisies et développées, au dimensionnement d'un MOSFET de puissance (VDMOS), pour différents cahiers des charges.

The thesis deals with the design of integrated power electronics components. In this large problematic, the thesis focuses on the methods and numerical and software tools for the geometrical and technological sizing. So, the thesis deals with the sizing carrying out compromises between the technology of a power component and the electrical characteristics of its auxiliary components, taking into account the reliability of the technological making and the impacts of the electronic environment. In this way, approaches, methods and tools are proposed to push away the existing design limits, to offer the corresponding elements for the design kit. Finally, the developed and chosen methods and approaches are applied to the sizing of a power MOSFET (VDMOS) according to several cases of specifications