Cette thèse porte sur le développement d'outils de contrôle avancé des procédés et leurs applications à l'industrie de fabrication des composants microélectroniques. L'accent est mis en particulier sur les boucles de régulation, connues sous le nom de boucles run-to-run. Dans la première partie de ces travaux, l'objectif était d'identifier, à travers une analyse statistique multi-variée, les étapes de fabrication critiques, principalement responsables des variabilités temporelle et spatiale des performances électriques du dispositif. Les résultats obtenus montrent une forte variabilité lot à lot du courant de saturation et du courant de fuite, due, au premier ordre à la variabilité de la longueur de grille en poly-silicium. Ce constat a été le point de départ pour le développement d'une nouvelle stratégie de régulation run-to-run mieux adaptée à un environnement de production high-mix, à savoir le contrôle coopératif. Un contrôleur coopératif s'appuie sur un algorithme d'identification récursif afin d'estimer en ligne les états des sources de variations qualitatives prises en compte, notamment le produit et l'équipement de fabrication.
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