L’équipe RMS a été impliquée dans deux projets de recherche européens dans la période 2002-2004. D’abord, le projet européen MEDEA+ TechnoDat T-10185 qui s’est déroulé pendant la période 2001-2004. Nous avons mis en place la participation du Laboratoire TIMA dans ce projet en janvier 2001 sous forme de collaboration avec ST Microelectronics. Bernard
80 National Instruments.
81 MatLab et LabView.
82 System-In-Package.
83 Surface Acoustic Wave filter.
84 Bulk Acoustic Wave filter.
Courtois à TIMA et Philippe Garcin et Laroussi Bouzaida à ST Microelectronics nous ont invité à proposer un projet dans le domaine de test analogique.
Le partenariat de ce projet inclut les trois grands fabricants européens de semi-conducteurs, ST Microelectronics en France et en Italie, Infineon Technologies en Autriche et Philips au Pays Bas ; la PME86 de CAO CISC en Autriche ; l’institut de recherche allemand FhG (seulement en 2001) ; les PME françaises de CAO et de test Dolphin, Hirex, IROC, Simplex87 (seulement de 2001 à 2003) et Avertec (seulement en 2004) ; la PME de CAO ISD en Grèce (seulement 2001 et 2002), et le Laboratoire TIMA.
Les objectifs globaux de ce projet couvrent la conception et le test en technologies très submicroniques. Les technologies sur silicium poursuivent leur évolution vers une densité toujours plus grande, et de nouveaux matériaux font leur apparition. Il en résulte des contraintes de plus en plus nombreuses, affectant les différentes phases de la conception. Des environnements adaptés à ces nouvelles technologies sont indispensables, non seulement pour rendre ces phases de conception plus rapides et plus fiables, mais aussi pour permettre la faisabilité des futurs designs. Le but du projet est de permettre aux concepteurs de tirer le meilleur bénéfice des nouvelles technologies (de 0.18 µm à 65 nm), sans que la complexité de leur travail s’en ressente. Le consortium TechnoDat doit garantir un transfert efficace de savoir-faire de la recherche vers la production en relevant trois défis : une acquisition de savoir-faire sur la modélisation physique: nouveaux matériaux (par ex. SOI88), extraction de parasites garantissant un comportement temporel adéquat, simulations 3D au lieu de 2D ; un défi industriel répondant à des exigences de volume (complexité des cellules logiques, nombre de vues par cellule, nombre de types de cellules, vitesse plus élevée) et prenant en compte les nouvelles façons de réaliser un design (systèmes sur silicium, réutilisation, équipes distribuées) ; et une adaptation au marché nécessitant des coûts raisonnables, en particulier au niveau du test.
Le programme de recherche au Laboratoire TIMA, à hauteur d’un homme-an/an, a visé le développement de techniques de test à bas coût de circuits mixtes dans des puces SoC. Nous avons ainsi programmé le développement d’une technique de BIST analogique compatible avec les testeurs numériques. Les deux premières années du projet ont été dédiées à la définition des techniques de génération de stimuli et d’analyse de la réponse89. Un démonstrateur en technologie 0.18 µm CMOS de ST Microelectronics a été réalisé par la suite par Guillaume Prenat et Luís Rolíndez. Nous avons aussi coopéré avec Infineon Technologies dans leur solution de BOST90 analogique de convertisseurs. En fait, la technique de BIST développée à TIMA a été considérée afin d’améliorer leur technique de BOST. Finalement, nous avons initié une coopération avec Yiorgos Tsiatouhas91 de la société ISD en Grèce sur le test IDDQ de circuits très submicroniques.
Le deuxième projet de recherche européen MEDEA+ PICS A-40192 se déroule pendant la période 2003-2006. La participation de TIMA dans ce projet a été mise en place par Gilles Sicard en collaboration avec Pierre-Damien Berger et Marc Pegulu de la société Atmel à St. Egrève, France. La participation de notre équipe dans le projet s’est faite grâce à leur invitation et concerne les problèmes de test des imageurs CMOS.
Le partenariat de ce projet inclut des fabricants européens d’imageurs CMOS, Atmel (en France) et Philips Semi-conducteurs (au Pays Bas) ; des fabricants européens d’équipements
86 Petites et Moyennes Entreprises.
87 Achetée par Cadence en 2004.
88 Silicon-On-Insulator.
89 Avec la collaboration des stages de Projet Fin d’Etudes Ingénieur ou de Mastère de Rahim Ebrahim, Christophe Diedrich, Cosmin Roman et Christian Domingues.
90 Built-On-board-Self-test.
91 Actuellement à l’Université d’Ioannina, Grèce.
électroniques et vidéo caméras, Thales et Thomson, en France, et Philips au Pays Bas ; des PME dédiées à la recherche en imagerie, Blue Eye Video en France et Dalsa B.V. et Nextamp au Pays Bas ; et les centres français de recherche CEA, CMM et TIMA.
Les objectifs globaux de ce projet visent le développement de plateformes programmables d’imagerie CMOS d’application principalement dans les domaines de la sécurité et de l’automobile. L’imagerie en technologie CMOS arrive actuellement à des niveaux de performance qui la rendent compétitive pour des applications aussi bien grand public que professionnelles. Les avantages les plus importants sont la réduction des coûts de fabrication et l’intégration ensemble avec les blocs de contrôle des imageurs et de traitement de l’image (DSP93). Des vidéo caméras plus intelligentes peuvent ainsi être développées, et ceci est spécialement intéressant dans des applications fonctionnant en réseaux. Les tâches de recherche incluent la définition de nouveaux systèmes d’imagerie CMOS et le développement de nouveaux blocs tels que les capteurs CMOS et des blocs de programmation en ligne du traitement d’image. Deux démonstrateurs de ces plateformes CMOS sont envisagés, l’un s’applique dans l’industrie de l’automobile et l’autre dans le domaine de la sécurité et de la surveillance.
Le programme de recherche au Laboratoire TIMA, à hauteur de 2,5 hommes-an/an, inclut deux tâches séparées. La première tâche, réalisée par Estelle Labonne et Gilles Sicard dans l’équipe CIS, vise le développement de nouveaux pixels CMOS en technologie 0.18 µm CMOS qui est fournie par Atmel. La deuxième tâche vise le développement d’une technique de BIST purement électrique, permettant le test structurel des pixels CMOS et leurs interfaces de contrôle mixtes. Nous développons cette tâche avec Livier Lizarraga en collaboration avec l’équipe CIS. La validation de la technique de BIST proposée nécessite l’utilisation de la plateforme de CAT développée par Ahcène Bounceur.
5.4.2. Les actions intégrées
Deux actions intégrées ont été mises en place par Libor Rufer. La première est une action intégrée de deux ans réalisée dans le cadre du programme Barrande. Cette action réunit deux départements de l’Université Technique de Prague en République Tchèque et le Laboratoire TIMA sur le test des circuits mixtes et microsystèmes. Cet action a permis de recevoir dans l’équipe plusieurs étudiants qui ont pris connaissance des travaux menés au sein de l’équipe. L’équipe a reçu la visite de plusieurs enseignant-chercheurs tchèques94.
La deuxième action intégrée d’une durée de deux ans se déroule dans le cadre du programme Duo France en collaboration avec l’Université Scientifique et Technique de Hong-Kong. Cette action cible la conception et le test de microsystèmes électrostatiques, incluant des capteurs acoustiques et des micro générateurs d’énergie. Cette action a permis l’échange de jeunes chercheurs entre les deux pays95 pour une durée de six mois, un séjour de Libor Rufer au Hong-Kong d’un mois, et la visite du Professeur Man Wong pendant un mois. Des travaux de recherche en coopération sont en cours.
5.4.3. Les colloques et les conférences internationales
L’organisation de colloques et des conférences internationales est fortement impulsée par Bernard Courtois au Laboratoire TIMA. Nous avons ainsi participé à l’organisation du programme du 10th International Mixed-Signals Testing Workshop à Portland, USA, et à
93 Digital Signal Processing.
94 Miroslav Husak et Libor Husnik.
l’organisation d’un numéro spécial du magazine Microelectronics Journal consacré à ce colloque. Nous organisons actuellement le 11th International Mixed-Signals Testing Workshop
à Cannes, France, en juin 2005. Nous assurons aussi l’organisation locale du 4th Wireless Test Workshop à Cannes, France, en juin 2005. Par la suite, nous organisons la Conférence IFIP International Conference on VLSI-SoC, à la Côte d’Azur, France, en 2006.
Nous avons fait plusieurs présentations invitées sur le test de microsystèmes. Celles-ci incluent deux sessions plenaires96 à Washington, USA, en 2003 (5th IFAC Symposium on fault
detection, supervision and safety of technical processes [33]) et à Tunis, en 2004 (16th
International Conference on Microelectronics [30]). D’autres présentations invitées sur le test
de microsystèmes ont été faites à Mumbai, India, en 2004 (17th International Conference on VLSI Design [32]) et à Santa Clara, USA, en 2004 (IEEE International SOC Conference
[31]97). Nous avons fait une présentation invitée sur le test de circuits mixtes à Kitakyushu, Japon, en 2003 (Asia South Pacific Design Automation Conference [34]) et à Ajaccio, France, en 2004 (Workshop on the testing of high resolution mixed signal interfaces [36]).
D’autres activités d’animation de la recherche dans cette période incluent l’organisation d’un panel sur le test de microsystèmes à Monterrey, USA, en 2002 (20th IEEE VLSI Test Symposium [126]), l’organisation d’une session spéciale98 sur le BIST de circuits mixtes à Corfu, Grèce, en 2002 (IEEE European Test Workshop [125]), et la participation dans un panel sur les nouveaux défis posés par les microsystèmes à Santander, Espagne, en 2002 (17th
Conference on Design of Circuits and Integrated Systems [124]).