Résumé

Le programme Nano 2022 décline et prolonge en France l’IPCEI Microelectronics. Il vise à promouvoir la recherche, le développement et la première industrialisation de composants électroniques innovants, et à favoriser leur intégration dans le processus d’innovation des filières situées en aval. Il a défini cinq champs technologiques : composants numériques basse consommation, composants de puissance, capteurs intelligents, équipements optiques, semi-conducteurs composites. Pour la France, le programme dure 5 ans, du 1er janvier 2018 au 31 décembre 2022. STmicroelectronics est un des sept industriels chefs de file de Nano2022 en France

En tant que partenaire, l’IM2NP va contribuer à l’étude de solutions innovantes à base de mémoires non-volatiles. En effet, la diminution des nœuds technologiques impose des contraintes de plus en plus fortes aux mémoires non-volatiles. Cette pression est critique pour les mémoires embarquées notamment pour les applications microcontrôleur.

Dans ce contexte, les technologiques actuelles de type Flash ou EEPROM demandent à développer des solutions innovantes pour réduire leur empreinte physique tout en maintenant les hauts niveaux de performances et de fiabilité demandés par ces applications. De plus, les technologies plus en rupture, comme les PCM, nécessitent quant à elle un renforcement de la compréhension de mécanisme physique, mais sont aussi des opportunités grâce au développer de circuits hybrides (CMOS/NVM) pour des applications non-Von Neumann.

Ainsi, dans ce projet l’IM2NP étudie aussi bien des mémoires Front-End que Back-End en fonction des applications visé :

• Les technologies non-mémoire pour les nœud technologique 28nm à base de matériau à changement de phase (PCM) visant les applications automobiles.
  • L’objectif ici est d’améliorer la compréhension physique des mécanismes de cristallisation des matériaux à changement de phase ainsi que de proposer un modèle compact de ces dispositifs mémoires. Un travail particuler est aussi effectué sur augmentation de l’état des connaissances en solution design pour l’analyse de performance et de fiabilité.
• Embedded nonvolatile technology EEPROM
  • Dans cette partie, l’objectif est de développement d’une nouvelle architecture de mémoire non volatile EEPROM pour la réduction de taille du point mémoire, d’étudier et de modéliser les phénomènes de dégradation causés par la modification de l’architecture du dispositif.
• Embedded nonvolatile technology FLASH

Ce troisième volet vise a augmenté l’état des connaissances des mécanismes de dégradation à travers les mises en place de tests d’endurance et de rétention en température ; de modéliser des phénomènes d’injection d’électrons chauds ; et enfin optimiser les algorithmes d’écriture à faible consommation