OUTILS POUR L'EXTRACTION D'IMPEDANCE DANS LES CIRCUITS INTÉGRÉS

With the onset of Gigahertz frequencies on integrated circuits (IC),inductance effects need to be accurately computed for posterior timingand noise simulations. In this thesis, we develop a consistent,accurate and computationally inexpensive approach to self and mutualimpedance extraction of interconnects. Our alternative method iscomputationally much less expensive than the PEEC alternative,significantly more stable, while equally accurate. We solve theproblem of capturing the correct frequency dependence of theinductance and resistance extraction, one that fully accounts forproximity effects as function of frequency. Furthermore, we correctlygeneralize our treatment to incorporate nonuniform currentdistributions as needed to model the skin effect, that startsmanifesting in digital IC's at frequencies near 15~GHz.We extend our analysis to the study of passive inductor devices, bothfor self and mutual impedance computations. An RLC extraction methodis presented in order to capture important information such asself-resonance frequency and quality number.We derive an original equation for the delay of an RLC transmissionline under a ramp excitation, with a finite load capacitance.We present a useful application of inductance in digital IC's. What wedemonstrate in this work is the feasibility to propagate signals atthe maximum speed, that of light in the medium.La fréquence d'opération des circuits intégrés continuede monter donc l'inductance des interconnexions devient nonnégligeable. Il est donc nécessaire de pouvoir la calculer defaçon précise pour une analyse à posteriori correcte. Dans cettethèse, nous développons une nouvelle approche pourle calcul de l'impédance propre et mutuelle dans lesinterconnexions. Notre méthode alternative est moins chère, dupoint vu du calcul, que celle du PEEC. Elle est aussi plus stable maistout de même aussi précise. Nous résoudrons le problèmede capturer la dépendance en fréquence de l'impédance,conséquence des effets de proximité et de peau.Nous étendons notre analyse a l'étude de l'impédance propreet mutuelle des dispositifs passifs, plus spécifiquement lesinducteurs intentionnels. Nous incluons un modèle RLC utile pourcapturer des informations importantes comme la fréquence derésonance ou le facteur de qualité.Nous dérivons une expression originale pour le délai d'une lignede transmission RLC excitée par une rampe avec un temps demontée non nul et avec une capacité de charge placée à la finde la ligne.Nous présentons une application utile des effets inductifs dans lescircuits intégrés. Ce que nous montrons est la faisabilitépour transmettre des signaux à la vitesse maximale, celle de lalumière dans le milieu de transmission