Méthodologie de prédiction multi-échelle pour l'évaluation et le durcissement des circuits intégrés complexes face aux événements singuliers d'origine radiative

Multi-scale prediction methodology of ASIC sensitivity to radiation induced single event effects and its hardening

• Auteur / Autrice : Nomena Gabriel Andrianjohany
• Direction : Karine Castellani-Coulié, Wenceslas Rahajandraibe
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur. Micro et Nanoélectronique
• Date : Soutenance le 02/03/2018
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (Marseille ; Toulon ; 2008-….)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Wrobel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nathalie Chatry
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Patrick Tounsi, Patrick Girard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circuits intégrés à la demande

Semiconducteurs

Composants électroniques

Circuits intégrés

Mots clés libres

See

Asic

Spice

Prédiction

Méthodologie

See

Asic

Spice

Prediction

Methodology

Résumé

La forte densité d'intégration et la miniaturisation des composants électroniques les rendent de plus en plus sensibles aux effets singuliers. Cette sensibilité est observée dans des environnements déjà largement étudiés (spatial, nucléaire) mais commence à apparaître au niveau du sol pour des applications grand public jusqu'à maintenant épargnées par de tels effets. Il devient ainsi indispensable pour les concepteurs et les fabricants de composants électroniques complexes (ASIC) de prédire la sensibilité de nouveaux composants ou de nouvelles technologies dès la phase de conception sans avoir besoin de les fabriquer.Cette thèse vise à élaborer une méthodologie de prédiction pour l'évaluation et le durcissement de ces circuits intégrés complexes face aux événements singuliers dans le but d'évaluer leur fiabilité avant la fabrication et ainsi réduire le coût des tests. Les phases de l'étude consistent à i) analyser le lien entre modèle physique et défaillance au niveau macroscopique afin de proposer des chaînes de prédiction, ii) mettre en œuvre les chaînes et valider les modèles associés sur des structures simples iii) appliquer et valider les méthodes de prédiction sur un cas réel de conception.

The scaling trend of highly integrated circuits makes them more and more sensitive to single event effects (SEE). This sensitivity was observed in widely studied environments (spatial, nuclear) but also in general public applications up to now spared by such effects. It has now become necessary for circuit designers to estimate the sensitivity of their circuit and new technology during the design phase and thus avoid spending efforts on unnecessary circuit manufacturing and testing.This thesis aims to develop a prediction methodology for integrated circuits evaluation and hardening face to the single event effect in order to assess their reliability before manufacturing and therefore, reduce the testing costs. The first step of the study is the analysis of the link between physical model and macroscopic failure in order establish prediction chains. The second step is the implementation of these chains and the validation of the associated models using simple circuits. The final step is the application and the validation of the prediction methods within a real integrated circuit design flow.