Simulation multi-physiques de circuits intégrés pour la fiabilité

Multiphysics simulation of integrated circuits for reliability

• Auteur / Autrice : Maroua Garci
• Direction : Luc Hebrard, Jean-Baptiste Kammerer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Micro et nanoélectronique, optoélectronique
• Date : Soutenance le 20/05/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Gilles Jacquemod
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Michel Sallese, Ian O'Connor

Mots clés

Mots clés contrôlés

Verilog (langage de description de matériel informatique)

Modélisation tridimensionnelle

MOS complémentaires

Conception technique -- Informatique

Conception assistée par ordinateur

Circuits intégrés

Mots clés libres

Simulation multiphysiques

Modélisation compacte

Verilog-A

Cadence

SKILL

Simulation électrothermique

Simulation thermo-mécanique

Élements finis

Multiphysics simulation

Compact modelling

Verilog-A

Cadence

SKILL

Electrothermal simulation

Thermo-mechanical simulation

Finite elements modelling

Résumé

Cette thèse porte sur le thème général de la fiabilité des circuits microélectroniques. Le but de notre travail fut de développer un outil de simulation multi-physiques pour la conception des circuits intégrés fiables qui possède les caractéristiques innovatrices suivantes : • (i) L’intégration dans un environnement de conception microélectronique standard, tel que l’environnement Cadence® ; • (ii) La possibilité de simulation, sur de longues durées, du comportement des circuits CMOS analogiques en tenant compte du phénomène de vieillissement ; • (iii) La simulation de plusieurs physiques (électrique-thermique-mécanique) couplées dans ce même environnement de CAO en utilisant la méthode de simulation directe. Ce travail de thèse a été réalisé en passant par trois grandes étapes traduites par les trois parties de ce manuscrit.

This thesis was carried out under the theme of the microelectronics Integrated Circuits Reliability. The aim of our work was to develop a multi-physics simulation tool for the design of reliable integrated circuits. This tool has the following innovative features : • (i) The integration in a standard microelectronics design environment, such as the Cadence® environment ;• (ii) The possibility of efficient simulation, over long periods, of analog CMOS circuits taking into account the aging henomenon ; • (iii) The simulation of multiple physical behaviours of ICs (electrical-thermalmechanical) coupled in the same environment using the direct simulation method. This work was carried out through three main stages detailed in the three parts of this Manuscript.