L`UNIVERSITE BORDEAUX

No d’ordre : 3830
THESE
PRESENTEE A
L’UNIVERSITE BORDEAUX 1
ECOLE DOCTORALE DES SCIENCES PHYSIQUES ET DE L’INGENIEUR
par Mustapha REMMACH
POUR OBTENIR LE GRADE DE
DOCTEUR
SPECIALITE : Electronique
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ANALYSE DE DEFAILLANCE DES CIRCUITS
INTEGRES PAR EMISSION DE LUMIERE
DYNAMYQUE:
DEVELOPPEMENT ET OPTIMISATION D'UN SYSTEME
EXPERIMENTAL
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Soutenue le : 03 Septembre 2009
Après avis de :
MM. Jean GASIOT Professeur émérite Université de Montpellier II Rapporteur
Marise BAFLEUR Directrice de recherche LAAS - CNRS Rapporteur
Devant la commission d’examen formée de :
MM. Nathalie LABAT Professeur Université de Bordeaux I Président
Dean LEWIS Professeur Université de Bordeaux I Directeur
Jean GASIOT Professeur émérite Université de Montpellier II Rapporteur
Philippe Perdu Docteur-Ingénieur CNES Co-directeur
Vincent POUGET Chargé de recherche CNRS Examinateur
MME. Marise BAFLEUR Directrice de recherche LAAS - CNRS Rapporteur
- 2009 –
tel-00997391, version 1 - 28 May 2014

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REMERCIEMENTS
Ce travail de thèse, réalisé dans les locaux du Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) au
sein du laboratoire d’analyse de défaillance, et effectué en collaboration avec le laboratoire
IMS de l’Université de Bordeaux 1, n’aurait pu être accompli sans le support et le soutien de
plusieurs personnes que je remercie honorablement :
Tout d’abord, je tiens à exprimer toute ma profonde reconnaissance et gratitude à Monsieur
Philippe Perdu, directeur de cette thèse, pour m’avoir accueilli au sein du laboratoire et
m’avoir apporté son appui tout au long du cheminement de ce mémoire. Je tiens aussi à
exprimer ma profonde reconnaissance au Professeur Dean LEWIS, co-directeur de cette thèse,
pour m’avoir apporté son soutien et pour m’avoir accordé sa confiance pour préparer ce
travail de recherche.
Je tiens aussi à témoigner un profond respect au Professeur Emérite Jean GASIOT pour sa
disponibilité, son soutien, ses encouragements tout au long de mon cursus universitaire et
pour m’avoir fait l’honneur d’accepter la mission d’être rapporteur. Je tiens également à
remercier Madame Marise BABLEUR, directrice de recherche au LAAS, pour avoir accepté
d’être rapporteur de cette thèse et pour sa contribution qui a permis d’élever la valeur
scientifique de ce document.
Merci également aux autres membres du jury qui ont accepté de juger ce travail : La
présidente du jury le Professeur Nathalie LABAT, et Vincent POUGET, chargé de recherche
CNRS.
Je remercie amicalement Romain DESPLATS, Félix BEAUDOIN, Kevin SANCHEZ,
Abdellatif FIRITI, Frédéric DARRACQ pour leur aide, leur présence et surtout leurs
conseils. Je remercie également les personnes avec qui j’ai eu la chance de travailler : Fabien
ESSELY, Alexandre DOUIN, Roberto REYNA, Olivier CREPEL, Nicolas GUITARD….
Je tiens aussi à mentionner le plaisir que j’ai eu à travailler au sein du laboratoire d’analyse de
défaillance du CNES, et j’en remercie ici tous les membres.
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Enfin, je suis totalement redevable envers mes parents pour leur soutien et leur appui
inconditionnel et ma compagne, pour sa compréhension, sa tolérance et son encouragement à
tout instant.
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TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS..............................................................................................................................................3
TABLE DES MATIERES.....................................................................................................................................5
INTRODUCTION..................................................................................................................................................9
CHAPITRE 1 :.....................................................................................................................................................13
LOCALISATION DE DEFAUTS DANS LES CIRCUITS INTEGRES : ETAT DE L’ART ET
IDENTIFICATION DES BESOINS...................................................................................................................13
I. INTRODUCTION ...................................................................................................................................13
II. LA PROBLEMATIQUE LIEE A LA LOCALISATION DE DEFAUT DANS LES CIRCUITS
INTEGRES........................................................................................................................................................14
III. LES TECHNIQUES DE MESURES PONCTUELLES......................................................................17
III.1. LE TEST SOUS POINTES..............................................................................................................18
III.2. LE TEST PAR FAISCEAU D’ELECTRONS ..................................................................................20
III.3. LA TECHNIQUE LVP....................................................................................................................22
III.4. LIMITATION GENERIQUE DES TECHNIQUES DE MESURES PONCTUELLES.....................25
IV. LES TECHNIQUES DE CARTOGRAPHIE OPTIQUES PAR LA FACE ARRIERE.......................26
IV.1. LES PROPRIETES OPTIQUES DU SILICIUM.............................................................................26
IV.2. LA MICROSCOPIE INFRAROUGE ..............................................................................................28
IV.3. LES TECHNIQUES LASER ...........................................................................................................30
IV.4. leS TECHNIQUES BASEES SUR L’EMISSION DE LUMIERE....................................................32
IV.4.1. Principe de la photoémission................................................................................................................34
IV.4.1.1. Recombinaison par porteurs............................................................................................................34
IV.4.1.2. Courants d’oxyde ............................................................................................................................35
IV.4.1.3. Les porteurs accélérés par champs électrique..................................................................................35
IV.4.2. Investigation de la lumière en face arrière............................................................................................36
IV.4.3. Limitations............................................................................................................................................37
V. LES TECHNIQUES OPTIQUES DYNAMIQUES DE TEST DE CIRCUITS INTEGRES NOUVELLES
GENERATIONS...............................................................................................................................................37
V.1. lE LASER DYNAMIQUE................................................................................................................37
V.2. l’EMISSION DE LUMIERE DYNAMIQUE ...................................................................................39
VI. CONCLUSION...................................................................................................................................40
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