Phénomène où la variation d'un signal apparaît comme bruit sur une ligne voisine, notamment par couplage capacitif. On la réduit en espaçant les lignes ou en insérant des lignes de blindage.
Nom japonais: クロストーク
« Diaphonie (crosstalk) » apparaît dans 8 questions d'entraînement réparties sur 4 thèmes, dont Procédés d'interconnexion, Conversion A/N et N/A, Capteurs d'images et composants optiques.
Domaine: Procédés d'interconnexion
Deux fils voisins forment un condensateur. Quand le fil agresseur commute, il injecte de la charge dans le fil victime à travers la capacité de couplage Cc. Si la victime est flottante ou seulement faiblement pilotée, la perturbation (glitch) résultante vaut à peu près l'excursion de l'agresseur multipliée par Cc / (Cc + Cg), où Cg est la capacité de la victime vers la masse et les autres fils. Une victime pilotée revient vers son niveau à une vitesse fixée par la résistance de son étage de commande ; des pilotes faibles et de longs tronçons parallèles produisent donc les glitchs les plus grands et les plus longs. Un glitch qui atteint un latch, une horloge ou un nœud dynamique peut faire basculer une valeur mémorisée.
La diaphonie compte même sans glitch, car elle modifie le timing. Si la victime et l'agresseur commutent dans le même sens au même moment, la tension aux bornes de Cc varie à peine et la capacité de couplage disparaît en pratique, ce qui accélère la victime. S'ils commutent en sens opposés, la tension aux bornes de Cc varie de deux fois l'excursion, si bien que la capacité double en pratique, un effet de facteur Miller, ce qui ralentit la victime. L'analyse temporelle statique tenant compte de l'intégrité du signal utilise donc les capacités de couplage extraites et les fenêtres de commutation pour borner les meilleurs et les pires cas.
La capacité d'un fil comporte des composantes latérales vers les voisins du même niveau, des composantes verticales vers les niveaux supérieur et inférieur et vers le substrat, et des composantes de bord (fringe) dues aux lignes de champ qui contournent ses arêtes. Dans l'approximation du condensateur plan, C = εS/d ; diviser l'espacement par deux double donc à peu près la capacité latérale. Les niveaux de métal avancés utilisent un pas serré et des fils hauts, avec des rapports épaisseur/largeur d'environ 2, pour limiter la résistance, ce qui agrandit encore la surface des flancs en vis-à-vis. Le couplage latéral devient ainsi la part dominante de la capacité totale, et l'extraction des parasites par solveurs de champ après placement-routage permet de la quantifier.
Les principaux leviers sont l'espacement, le blindage et la constante diélectrique. Un espacement plus large sur les réseaux critiques, des fils de blindage d'alimentation ou de masse entre signaux sensibles, et des diélectriques à faible k comme l'oxyde dopé au carbone (environ 2,7 à 3,0) ou les films poreux (environ 2,2 à 2,5) à la place du SiO2 (environ 3,9) réduisent tous le couplage. Des pilotes de victime plus puissants récupèrent plus vite, et éviter les longs tronçons parallèles limite la longueur de couplage. Le terme s'emploie au-delà du câblage : les pixels des capteurs d'image laissent fuir lumière et charge vers leurs voisins, et les entrées d'échantillonneurs-bloqueurs multiplexées peuvent garder un résidu d'un canal précédent.
Réponse : A. Le temps nécessaire, en mode suivi, pour que la tension du condensateur de maintien rejoigne l'entrée avec la précision requise
Le temps d'acquisition est le temps nécessaire, en mode suivi, pour que la tension du condensateur de maintien s'approche de l'entrée à l'intérieur de la tolérance spécifiée. S'agissant de l'établissement d'un circuit RC, l'établissement à 1/2 LSB exige (N+1)·ln2 constantes de temps, soit environ 9 pour 12 bits. Un temps insuffisant laisse subsister l'influence de l'échantillon précédent et provoque de la diaphonie lors du multiplexage de plusieurs voies. Plus la résistance de la source est élevée, plus le temps nécessaire est long.
Réponse : A. Empêcher les fuites de lumière ou de charges vers les pixels voisins (diaphonie)
Lorsque les pixels rétrécissent, la lumière entrant en oblique ou les charges générées en profondeur pénètrent dans les pixels voisins, mélangeant les couleurs ou réduisant la résolution. La DTI (Deep Trench Isolation) creuse entre les pixels des tranchées de quelques µm de profondeur remplies d'oxyde, de métal ou analogue, qui bloquent lumière et charges et limitent cette diaphonie. Les tranchées sont le plus souvent creusées par la face arrière, et le traitement limitant le courant d'obscurité généré sur leurs parois est important.
L'agresseur est le réseau qui commute et injecte du bruit, et la victime est le réseau voisin qui le reçoit par la capacité de couplage. Un même réseau peut être agresseur dans une analyse et victime dans une autre.
Augmenter l'espacement, insérer des fils de blindage reliés à la masse ou à l'alimentation, raccourcir les routages parallèles et renforcer les pilotes des victimes. Au niveau du procédé, les diélectriques à faible k réduisent la capacité de couplage.
Sur puce, dans les fils courts et moyens, la diaphonie est dominée par le couplage capacitif. Le couplage inductif devient significatif pour les longs fils globaux rapides, les boîtiers et les cartes électroniques.
Un temps insuffisant laisse subsister l'influence de l'échantillon précédent et provoque de la diaphonie lors du multiplexage de plusieurs voies.
Quelle définition du « temps d'acquisition » d'un échantill…La DTI (Deep Trench Isolation) creuse entre les pixels des tranchées de quelques µm de profondeur remplies d'oxyde, de métal ou analogue, qui bloquent lumière et charges et limitent cette diaphonie.
Quel est l'objectif principal de la structure (DTI) consist…Lorsque l'espacement entre interconnexions diminue, la capacité entre elles augmente, ce qui accroît le délai du signal (délai RC), la consommation de charge-décharge et la diaphonie.
Quel est le principal objectif de l'utilisation de matériau…C'est la diaphonie (crosstalk), d'autant plus grave que la part de capacité entre interconnexions augmente avec la miniaturisation.
Comment appelle-t-on le phénomène par lequel, du fait du co…Lorsque le pas des interconnexions diminue avec la miniaturisation, la capacité latérale devient prépondérante, et le délai, la consommation et la diaphonie augmentent.
Si l'on divise par deux l'espacement entre interconnexions …Échantillonneur-bloqueur Courant d'obscurité CMP Placement-routage STA (analyse temporelle statique) Synthèse logique ATPG (génération automatique de vecteurs de test) Alimentation par la face arrière (backside power delivery) Barrière métallique Chute IR (IR drop)