Impact de la géométrie dans les mémoires non volatiles à piégeages discrets

Impact of geometry on charge trap non volatile memories

• Auteur / Autrice : Étienne Nowak
• Direction : Gérard Ghibaudo, Luca Vito Bruno Perniola
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Micro et nanoélectronique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble, Isère, France ; 1967-....) - Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Abdelkader Souifi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Salvatore Lombardo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascal Masson, Luca Larcher

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microélectronique

Applications mobiles

Mémoires flash

Mots clés libres

Microélectronique

Mémoire Flash

Mémoires non volatiles

Mémoires à couches de piégeages discrets

Nanofils

Grilles multiples

Split-Gate

Géométrie cylindrique

Sonos

Nrom

Piégeage

Modélisation analytique

Simulation TCAD

Résumé

Les mémoires non-volatiles de type Flash sont aujourd’hui un élément clé du développement de l’électronique portable et demandent des capacités de stockage toujours plus élevées à bas coût. Afin de dépasser des densités de l’ordre du terabit par mm2, il est nécessaire de poursuivre l’amélioration de cette technologie. Ainsi, les mémoires non volatiles à piégeages discrets intégrées en tableaux 3D sont envisagées avec des géométries de cellules particulières. Ce travail de thèse se focalise sur l’impact de la géométrie dans les cellules mémoires à piégeages discrets pour les applications autonomes et embarquées. Des analyses théoriques sur ces mémoires ont été menées pour des géométries planes et à grilles multiples à l’aide de caractérisations électriques, modélisations analytiques et numériques, et de simulations TCAD. En particulier les structures à piégeages de charges discrets utilisant les structures à grille enrobante, FinFET et Split-Gate ont été examinées

Flash memory is today a major element for the development of all mobile devices which require even more memory capabilities at low cost. In order to overcome the gigabit per mm2 density, it is necessary to continue the improvement of this technology. As a result, charge trap non volatile memory integrated in 3D arrays are envisaged with particular cell geometry. This PhD focuses on the impact of the geometry in charge trap non volatile memory cell for standalone and embedded applications. Theoretical analyses of charge trap memory in planar and multi-gate geometry have been performed with extensive electrical characterization, analytical and numerical modeling, and TCAD simulations. In particular, charge trap Gate-All Around and charge trap FinFET structures for standalone applications and charge trap Split-Gate structures for embedded applications are investigated