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Méthode de détection de la contrainte thermomécanique dans les microsystèmes intégrés

Saydé, Michel (2013). Méthode de détection de la contrainte thermomécanique dans les microsystèmes intégrés. Mémoire. Gatineau, Université du Québec en Outaouais, Département d'informatique et d'ingénierie, 159 p.

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Résumé

La fabrication des circuits intégrés (CI) n'est pas nouvelle, mais elle est toujours en progression. Aujourd'hui les CI de type ULSI (Ultra Large Scale integration) peut intégrer plus qu'un million de transistors par un centimètre carré. Des nouvelles inventions comme le projet de Dream Wafer (http://dreamwafer.com) nécessitent l'utilisation de la méthode WSI (Wafer Scale Integration), là où toute les surface de la gaufre (Wafer) de silicium sera utilisée comme un seul grand CE de 200 [mm] de diamètre. Avec la grande intégration dans les ULSI, et avec l'augmentation dramatique de la surface d'un CI dans les WSI, la contrainte thermomécanique devient très problématique. Plus d'intégration cause plus de consommation d'énergie par conséquent plus de dissipation de chaleur (effet joule) par unité de surface, cela cause des pics thermiques plus intenses. Encore, plus la surface est grande, plus ces pics thermiques (notamment en mode transitoire) deviennent dangereux, à cause du fort niveau de gradients de température. Dans ces deux cas, la recette est là pour que la contrainte thermomécanique endommage le CI. Dans ce mémoire, nous proposons une méthode pour gérer efficacement la problématique de la contrainte thermomécanique dans les LAIC (Large area integrated circuit). Une matrice de capteurs de température RO (Ring Oscillator) seront intégrés dans le CI et seront configurés pour effectuer les mesures en espace spatiotemporel. Un étalonnage, caractérisations et étude de la réponse de ces capteurs a été effectué. Également, une méthode de linéarisation et d'amélioration de la réponse a été étudiée en détail. Par la suite, nous avons utilisé les mesures thermiques que nous avons obtenues à l'aide d'une camera IR qui imite l'espace spatiotemporel de notre capteur, pour tester un algorithme de détection de la contrainte thermomécanique sur la grandeur de la surface d'un LAIC.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Lakhssassi, Ahmed
Informations complémentaires: Comprend des réf. bibliogr. : p. 157-159.
Mots-clés libres: Microélectronique; Circuits intégrés à grande échelle; Ring Oscillator; RO; Spatial; Spatiotemporal; Thermomechanical contrainte; Stress; Temperature sensor; Thermal analysis; WaferIC; Wafer-scale system; LAIC
Départements et école, unités de recherche et services: Informatique et ingénierie
Date de dépôt: 27 sept. 2013 12:29
Dernière modification: 23 oct. 2015 13:12
URI: http://di.uqo.ca/id/eprint/636

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