Transparents - indico in2p3

QUELLES TECHNOLOGIES
POUR NOS EXPÉRIENCES
P. Pangaud –R. Fei - CPPM
Remerciements à Samuel Manen
Journées VLSI - FPGA - PCB de l'IN2P3 5 -7 juin 2012 Lyon 1P.Pangaud - CPPM

Evolutions des technologies
•Al’IN2P3, depuis 20 ans, le développement de nos
expériences de physiques nous a permis de suivre
l’évolution des technologies monolithiques
- Intégration
- Coût
- Résistance aux Radiations
- Accessibilité
- Production
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Evolutions des technologies
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CMOS Feature Size
AMS 0.8µ
1.2k gates/mm2
AMS 0.6µ
3k gates/mm2
ST 0.25µ
35k gates/mm2
AMS 0.35µ
18k gates/mm2
ST 0.18µ
80k gates/mm2
ST 0.13µ
180k gates/mm2
ST 90nm
400k gates/mm2
•High density
•Low power
•More system Integration
•More Process Features
ST 65nm
800k gates/mm2
ST 40nm
1600k gates/mm2

Modélisation des technologies
•Les technologies CMOS simplement modélisées à leurs début
•Model Spice 1, 2, 3 ( proches du modèle physique ~40 paramètres).
Tension de seuil (Vt0)
Epaisseur d’oxyde (Tox)
Mobilité (µ0)
Potentiel de Surface (Phi)
Body effect (Gamma)
Bruit I/F (AF et KF)
fonctionnaient très bien en forte inversion sans tenir compte des effets du 2nd
ordre.
•Les modèles BSIM 3, 4 SOI et 6 sont bien mieux adaptés pour les technologies
plus fines, car intégrant beaucoup plus de paramètres de corrections, au
détriment de la complexité. (plus de 400 paramètres).
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Utilisation des technologies
•Beaucoup de cellules fait-main en « full-custom » pour les technologies
jusqu’à 0,35µm, que cela soit pour l’analogique ou le numérique.
•L’intégration a favorisé l’émergence de nouveaux outils d’aide à la
conception, permettant la réutilisation des cellules (analogiques) et la
synthèse de cellules numériques. Des bibliothèques existent (ARM, Synopsys,
Aragio, etc…).
•La notion de Rad-Tolérant à presque disparue à partir du nœud 0,13µm, pour
quasiment disparaître à partir de 65nm. Les effets d’interfaces dominent par
rapport aux effets de grille. Les effets de variations de Vt0 en fonction de la
dose s’estompent. Par contre, la qualité de la technologie devient essentielle
(dopage, épitaxie, STI..).
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