- Introduction
1.1 Aperçu de l’évolution des circuits intégrés analogiques
1.2 Aspects particuliers de la conception sur puce
- Notions préliminaires en préparation pour le projet de session, pour le travail analytique de conception et la conception de puces analogiques
2.1 Structures physiques des composants semi-conducteurs propres à la technologie CMOS
abordée dans le cours
2.2 Librairies de composants actifs et passifs et cellules paramétriques
2.3 Traçage et interconnexion
2.4 Logiciels de simulation et de traçage physique de puces (CADENCE)
2.5 Cycle de simulation, de traçage physique, et de vérification
- Orientation sur certaines notions critiques d’analyse de circuits et de systèmes, en préparation pour le projet de session
3.1 Méthodes d’analyse de circuits linéaires fonctionnant aux basses fréquences
3.2 Modèles linéaires et méthodes d'analyse pour les circuits fonctionnant aux hautes fréquences
3.3 Méthodes d’analyse de circuits faiblement non linéaires
3.4 Méthodes d’analyse du bruit dans les circuits linéaires
3.5 Analyse de blocs de circuits modulaires qui se rattachent aux projets de conception
suggérés par le professeur
- Analyse de circuits modulaires spéciaux couramment utilisés dans les circuits intégrés analogiques CMOS et BiCMOS
4.1 Circuits de protection contre les décharges électrostatiques
4.2 Circuits de charge active
4.3 Circuits de polarisation à miroirs de courant
4.4 Régulateurs de tension à haute réjection de perturbations
4.5 Circuit régulateur de tension de type ‘Band-Gap’
4.6 Circuits échantillonneurs
4.7 Convertisseurs numérique-analogique
4.8 Amplificateurs opérationnels
4.9 Amplificateur à faible bruit
4.10 Amplificateur à faible distorsion
4.11 Amplificateur haute fréquence
4.12 Multiplicateurs analogiques de type Gilbert
4.13 Mélangeurs de fréquence
4.14 Oscillateurs
4.15 Détecteurs de phase
4.16 Plaquettes pour la caractérisation et les essais de puces analogiques
- Notions de semi-conducteurs pertinentes à la conception de circuits intégrés analogiques
5.1 Le fonctionnement des diodes et des transistors MOS, FET, BJT, HBT, MESFET, et HEMT
selon les modèles de contrôle du déplacement des charges.
5.2 Effets du dopage, de la mobilité des électrons, des dimensions physiques et des
paramètres intrinsèques du transistor sur les performances électriques.
5.3 Étude des structures de différents types de transistor en technologies variées de semi-
conducteurs (Si-BiCMOS, SiGe-BiCMOS et autres), et leurs implications sur les
performances des circuits analogiques.
5.4 Considération des mécanismes de déplacement de charges et des paramètres
électriques critiques des composants actifs pour le choix optimal d’une technologie :
transconductance, gain, fréquence de transition, génération du bruit, avalanche et
claquage, mécanismes introduisant la distorsion, effets du substrat (‘Body Effect’),
effet de modulation de longueur de canal, mécanismes et techniques d'isolation de
composants actifs sur puce.
5.5 Structures passives sur puce et méthodes de mise à la terre.
5.6 Effets reliés aux très faibles dimensions ; l’effet ‘short channel’ d’un transistor MOS.
5.7 Revue des paramètres électriques des transistors MOS et BJT, en relation avec les notions
de semi-conducteurs et fonction des applications visées : haute intégration;
haute fréquence; haute tension; haute efficacité énergétique; fonctionnement aux très faibles densités de courant; effet Kirk.
5.8 Paramètres et caractéristiques électriques des dispositifs d'un procédé CMOS,
e.g. CMOS-0.18um.
- Modèles électriques des transistors Si-CMOS et Si-BiCMOS
6.1 Modèles électriques des diodes et des transistors MOS et BJT en régime petit signal,
en relation avec leurs structures physiques
6.2 Modèles électriques aux hautes fréquences
6.3 Analyses de circuits appliquées aux modèles électriques
- Notions de base sur le processus de fabrication des circuits intégrés analogiques et les technologies spécifiques pour les procédés Si-CMOS et Si-BiCMOS
7.1 Fabrication des gaufres; croissance en épitaxie; principe de diffusion; principe
d’implantation par faisceau d’ions; couches déposées par vapeur; photolithographie
7.2 Méthodes de test des éléments actifs et passifs sur puce
7.3 Données de contrôle de procédés (‘PCM’); sensibilité; rendement.
7.4 Techniques d’encapsulation
7.5 Méthodes de test en production à grande échelle
7.6 Choix des fonderies (critères de sélection; support d’ingénierie)