Étude et caractérisation de la fiabilité de cellules mémoire non volatiles pour des technologies CMOS et BICMOS avancées

Study and characterization of non volatile memory reliability for advanced CMOS or BICMOS technologies

• Auteur / Autrice : Pascal Mora
• Direction : Georges Pananakakis, Gérard Ghibaudo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Micro et nanoélectronique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mémoires flash

Ordinateurs -- Mémoires à accès sélectif

Mots clés libres

Mémoire programmable , Fiabilité

Mémoire non volatile , Essais

Rétention de données

Perte de charge rapide

Résumé

Aujourd'hui les solutions mémoire programmables de type Flash compatibles CMOS sont très demandées. Cependant, leur intégration dans les technologies logiques se heurte à des barrières physiques liées au caractère non volatile de la structure. En effet, certaines étapes du procédé de fabrication ne sont pas adaptées à ce type de fonctionnement et induisent des problèmes de fiabilité. La thèse s'inscrit dans ce contexte avec trois grands axes de travail qui sont l'étude des mécanismes de défaillance, l'évaluation de I'impact des procédés et de l'architecture des cellules sur la fiabilité ainsi que l'optimisation des structures de test et méthodes d'analyse. Une attention particulière est portée sur l'aspect rétention de données au travers d'une étude approfondie de la perte de charge rapide qui est un point critique de la fiabilité des mémoires embarquées. Les solutions technologiques proposées permettent de repousser les limites de l'intégration de ce type de mémoires

Today, the "Flash like" memory solutions compatible with CMOS technologies are in great demand. However, their integration in digital technologies is more and more difficult due to physical barriers related to the non volatility of the structure. Indeed, several process steps are not optimized for this type of device and induce reliability issues. Ln this context, the thesis consists of three major axes of work. First we have studied the failure mechanisms. The second axe is the evaluation of the impact of both the processes and the architecture on the cell reliability. The last objective is to improve the test structures and the analysis methods. A focus is performed on the data retention aspect through a thorough study of the fast charge loss phenomenon. Indeed, this is a critical issue of the reliability of embedded non volatile memories. The technological solutions proposed make it possible to push forward the limits of the integration of such kind of memories