Soutenance de thèse de Melle Mélanie BROCARD
« Caractérisation et analyse du couplage substrat entre le TSV et les transistors MOS dans les circuits intégrés 3D »
Jeudi 14 Novembre 2013 à 10h15
Résumé de thèse :
Ces dernières années ont vu l'émergence d'un nouveau concept dans le domaine de la microélectronique pour répondre aux besoins grandissant en termes de performances et taille des puces et trouver une alternative aux lois de Moore et de More than Moore qui atteignent leurs limites.
Il s'agit de l'intégration tridimensionnelle des circuits intégrés. Cette innovation de rupture repose sur l'empilement de puces aux fonctionnalités différentes et la transmission des signaux au travers des substrats de silicium via des TSV (via traversant le silicium). Prometteurs en termes de bande passante et de puissance consommée, les circuits intégrés 3D permettent aussi d'avoir des facteurs de forme plus agressifs, trois points clés par rapport aux applications en vogue sur le marché (téléphonie, appareils numériques). Cependant, l'intégration de plus en plus poussée, combinée à la montée en fréquence des circuits, soulève les problèmes des perturbations électromagnétiques dans le substrat, qui se manifestent par la génération de signaux de diaphonies entre les TSV et les parties actives des circuits intégrés.
Ces TSV doivent véhiculer des signaux agressifs dont la largeur spectrale s'étend au-delà de la dizaine de GHz sans perturber le fonctionnement de blocs logiques ou analogiques situés à proximité, sensibles aux perturbations électromagnétiques substrat. Cette thèse a conduit à l'évaluation par des techniques expérimentales et de modélisation, des niveaux de diaphonie sur une large gamme de fréquence (jusqu'à 40 GHz) entre le TSV et les transistors.
Elle repose sur de la conception de structure de test 3D en technologie 65 nm, leur caractérisation, la modélisation des mécanismes de couplage. Des solutions de réduction de la diaphonie ont été définies et évaluées afin d'adresser les enjeux des futures applications électroniques.
Le jury est composé ainsi :
Pr. Gilles Dambrine, IEMN, U. Lille, Président
Pr. Olivier Thomas, IM2NP, U. Aix-Marseille, Rapporteur
Pr. Serge Verdeyme, XLIM U. Limoges, Rapporteur
Pr. Bernard Fléchet, IMEP-LAHC, U. Savoie, Dir. Thèse
Dr. Cédric Bermond, IMEP-LAHC, U. Savoie, Co-Dir. Thèse
Dr. Alexis Farcy, STMicroelectronics, Crolles, Co-encadrant Industriel
Invité : P. Leduc, CEA-LETI
Résumé de thèse :
Ces dernières années ont vu l'émergence d'un nouveau concept dans le domaine de la microélectronique pour répondre aux besoins grandissant en termes de performances et taille des puces et trouver une alternative aux lois de Moore et de More than Moore qui atteignent leurs limites.
Il s'agit de l'intégration tridimensionnelle des circuits intégrés. Cette innovation de rupture repose sur l'empilement de puces aux fonctionnalités différentes et la transmission des signaux au travers des substrats de silicium via des TSV (via traversant le silicium). Prometteurs en termes de bande passante et de puissance consommée, les circuits intégrés 3D permettent aussi d'avoir des facteurs de forme plus agressifs, trois points clés par rapport aux applications en vogue sur le marché (téléphonie, appareils numériques). Cependant, l'intégration de plus en plus poussée, combinée à la montée en fréquence des circuits, soulève les problèmes des perturbations électromagnétiques dans le substrat, qui se manifestent par la génération de signaux de diaphonies entre les TSV et les parties actives des circuits intégrés.
Ces TSV doivent véhiculer des signaux agressifs dont la largeur spectrale s'étend au-delà de la dizaine de GHz sans perturber le fonctionnement de blocs logiques ou analogiques situés à proximité, sensibles aux perturbations électromagnétiques substrat. Cette thèse a conduit à l'évaluation par des techniques expérimentales et de modélisation, des niveaux de diaphonie sur une large gamme de fréquence (jusqu'à 40 GHz) entre le TSV et les transistors.
Elle repose sur de la conception de structure de test 3D en technologie 65 nm, leur caractérisation, la modélisation des mécanismes de couplage. Des solutions de réduction de la diaphonie ont été définies et évaluées afin d'adresser les enjeux des futures applications électroniques.
Le jury est composé ainsi :
Pr. Gilles Dambrine, IEMN, U. Lille, Président
Pr. Olivier Thomas, IM2NP, U. Aix-Marseille, Rapporteur
Pr. Serge Verdeyme, XLIM U. Limoges, Rapporteur
Pr. Bernard Fléchet, IMEP-LAHC, U. Savoie, Dir. Thèse
Dr. Cédric Bermond, IMEP-LAHC, U. Savoie, Co-Dir. Thèse
Dr. Alexis Farcy, STMicroelectronics, Crolles, Co-encadrant Industriel
Invité : P. Leduc, CEA-LETI
Partenaires
Thèse de DOCTORAT de l'Université de Grenoble, spécialité Nanoélectronique et Nanotechnologies préparée entre STMicroelectronics, l'IMEP-LAHC Chambéry et le LETI, sous la direction conjointe de Mr Bernard FLECHET, Cédric Bermond, Alexis Farcy et Patrick Leduc.
Infos date
Soutenance de Melle Mélanie BROCARD pour une thèse de DOCTORAT de l'Université de Grenoble, spécialité Nanoélectronique et Nanotechnologies intitulée :
Infos lieu
Amphithéâtre du Pôle Montagne de l'Université de Savoie Bâtiment 25 rue du lac Baikal
73370 - LE BOURGET-DU-LAC (73)
Contact
Mr Bernard FLECHET
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