Application de la technologie FDSOI pour la conception de nouvelles topologies de circuits analogiques et mixtes

¹ Polytech Nice-Sophia, Pôle CNFM PACA, UNS, Sophia Antipolis, France
² Polytech’Lab, EA UNS 7498, Sophia Antipolis, France

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Résumé

Pour poursuivre la loi de Moore avec des noeuds technologiques de 22 nm et en deçà, les transistors MOS bulk ont été remplacés par des transistors FinFET ou UTBB-FDSOI. Ces derniers disposent d’une grille arrière permettant de réaliser de nouvelles topologies de circuits analogiques et mixtes, offrant des performances jamais atteintes et réduisant certaines limitations, comme par exemple celles liées à la réduction de la longueur du canal. Partant de la caractéristique de la tension de seuil d’un transistor UTBB-FDSOI en fonction de la polarisation de la grille arrière, nous proposons aux élèves-ingénieurs d’étudier quelques nouvelles topologies de cellules par des simulations statiques et transitoires, associés à des analyses de Monte Carlo pour évaluer l’impact des variations du procédé de fabrication sur leurs performances finales. La première étude concerne la réalisation d’un inverseur en logique complémentaire basé sur le couplage croisé des grilles arrières de deux inverseurs permettant une symétrisation des signaux de sortie complémentaires. Ce concept peut être étendu à toutes les portes logiques et permet de réaliser des oscillateurs en anneau aux performances inédites. Une approche similaire est également appliquée à un miroir de courant permettant de réduire de façon drastique les effets de canal court.