Applications de techniques avancées de contrôle des procédés en industrie du semi-conducteur.

With pattern dimensions decreasing in CMOS technology, the variability in device parametric characteristics such as transistor drive currents is increased, resulting in device yield degradation. To address this variability, we focused on the development of advanced process control tools. A statistical analysis of the parametric variations in both saturation and subthreshold regimes has been carried out in order to identify the main process contributors: the large gate line-width CD variation. The lot-to-lot component of this variation is significant so we considered a novel strategy: cooperative control. Recursive identification algorithms have been simulated and compared. A full-automated run-to-run feed-forward control scheme from Gate Etching to Pocket Implantation has been considered. The measured deviation of the post-etch gate line-width is automatically compensated by adjusting the pocket dose. The implementation of the loop in production allowed a 40% variability reduction.Cette thèse porte sur le développement d‘outils de contrôle avancé des procédés appliqués à l'industrie microélectronique. Des analyses statistiques ont mis en évidence la longueur de grille en poly-silicium comme principal responsable des variabilités lot à lot temporelle et spatiale des performances électriques des transistors courts (courants de saturation, de fuite et la tension de seuil). Une nouvelle stratégie de régulation mieux adaptée a été étudiée : le contrôle coopératif qui s'appuie sur un algorithme d'identification récursif. Les performances de plusieurs estimateurs en ligne ont été simulées et comparées. Une régulation de compensation a aussi été développée entre la gravure de la grille et l'implantation des poches permettant de compenser la déviation de la longueur de la grille en ajustant la dose d'implantation des poches. Sa mise en production a permis de réduire la dispersion lot à lot de 40%