Diss. no. 13631 nat. sc. SFIT Zürich. / Literaturverz.

Diss. Naturwiss. Bern. / Enthält versch. Sonderdr. Literaturverz.

Diss. Nr. 7830 Naturwiss. ETH Zürich.

L’électronique embarquée dans l’aéronautique, couramment appelé avionique, est chargée d’effectuer des tâches critiques et doit présenter une fiabilité élevée. La technologie Complementary Metal Oxyde Semiconductor (CMOS) est couramment utilisée pour réaliser des composants critiques, comme des mémoires. Les composants CMOS sont susceptibles à deux types d’erreurs : les dégradations liées au vieillissement et les évènements singuliers causés par les particules cosmiques. Or, les conditions d’utilisation de l’avionique renforcent la fréquence d’occurrence de ces deux types d’erreurs. Le vieillissement consiste, pour les composants CMOS, en la dégradation de ses interfaces métal/oxyde et oxyde/semi-conducteur au cours de sa durée de vie. Les composants avioniques subissent un vieillissement accéléré de par leur condition d’utilisation intensive. Le rayonnement cosmique est composé de particules énergétiques d’origine extrasolaire. Certaines de ces particules sont susceptibles d’interagir un composant électronique et d’y déposer de l’énergie, cela peut causer une erreur appelée évènement singulier. L’avionique est particulièrement concernée par cette problématique car ces évènements peuvent être critiques et qu’elle rencontre un flux élevé de particules.Auparavant, la sensibilité aux radiations était considérée comme indépendante du vieillissement. Seulement, les évolutions des technologies CMOS nous amènent à remettre en cause cette hypothèse. Afin d’étudier ce nouveau phénomène, une méthode de modélisation a été développée. Celle-ci couple la modélisation des évènements singuliers à une modélisation électrique circuit du vieillissement. Elle permet d’effectuer des simulations sur un circuit mémoire spécifique dans des environnements radiatifs variés. De ces simulations ressortent l’influence de certains paramètres électriques, qui permettent de proposer une simulation opérationnelle appliquée à l’avionique. / CMOS technologies used in avionics are prone to both aging and soft error caused by cosmic rays. The ongoing technology scaling has improved the radiation sensitivity of memory cells while the contribution of degradations mechanisms remained unchanged. Considering this trend, the hypothesis that radiation sensitivity does not change over the lifetime of a component must be challenged. In order to do so, a modelling methodology is proposed. It is based on an existing radiation modelling device and includes an electrical aging modelling. This modelling is used to characterize the aging impact on radiation sensitivity of several memory cells under different radiative environment. The impact of diverse electrical parameters is noted and an operative avionics study is finally proposed.

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.

Diss. Nr. 13871 Naturwiss. ETH Zürich. / Literaturverz.

Diss. Nr. 8354 Naturwiss. ETH Zürich. / siehe auch: Sedimentologische, geophysikalische und geochemische Untersuchungen zur Entstehung und Ablagerungsgeschichte des Luganersees (Schweiz). Literaturverz.

Diss. Nr. 13540 techn. Wiss. ETH Zürich. / Literaturverz.

Thèse no 3171 sc. techn. EPF Lausanne, 2004. / Bibliogr.

Berlin, Techn. Univ., Diss., 2002. / Computerdatei im Fernzugriff.