laboratoire matériaux et microélectronique de provence umr cnrs 6137 – marseille/toulon (france)...

LLaboratoireaboratoire M Matériauxatériaux etet MMicroélectroniqueicroélectronique dede PProvencerovenceUMR CNRS 6137 – Marseille/Toulon (France)UMR CNRS 6137 – Marseille/Toulon (France)

Forum "Objets Communicants"Forum "Objets Communicants"Gap – Domaine de CharanceGap – Domaine de Charance

28 septembre 200428 septembre 2004

Technologie FeRAM : une alternative Technologie FeRAM : une alternative prometteuse pour les applications prometteuse pour les applications

sans contactsans contact

Ch. Muller, Ph. Ferrandis – L2MP/USTVCh. Muller, Ph. Ferrandis – L2MP/USTVD. Goguenheim, C. Tetelin – L2MP/ISEND. Goguenheim, C. Tetelin – L2MP/ISENS. Ternoir – MicroBES. Ternoir – MicroBED. Save – GemplusD. Save – Gemplus


LecteurLecteur

Alimentation (Alimentation ( distance) + distance) + échange d'information échange d'information

((temps)temps)

Distance de transactionDistance de transaction(< 10 cm)(< 10 cm)

Mémoire non volatileMémoire non volatile("puce")("puce")Carte en PVCCarte en PVC

Carte sans Carte sans alimentation propre alimentation propre

Enjeu technologiqueEnjeu technologique : intégration d'une mémoire… : intégration d'une mémoire… Rapide et fiableRapide et fiable De faible consommationDe faible consommation De forte capacitéDe forte capacité mémoire mémoire

Problématique sous-tendue par le sans contactProblématique sous-tendue par le sans contactProblématique sous-tendue par le sans contactProblématique sous-tendue par le sans contact

CarteCarte

FeRAMFeRAMFerroelectric RAMFerroelectric RAM


5 mm5 mm 120 120 mm

FeRAMFeRAM

20 20 mm

1 1 mm

200 nm200 nm

CondensateurCondensateur

"0""0""1""1"FerroélectriqueFerroélectrique

ElectrodeElectrode

ElectrodeElectrode

Architecture d'une mémoire FeRAMArchitecture d'une mémoire FeRAMArchitecture d'une mémoire FeRAMArchitecture d'une mémoire FeRAM


Sanjeev Aggarwal of TI holds up a wafer of 64 Mbits FeRAM memory devices:

Cell size: 0.54 µm2

Access time: 30 ns

The best (février 2004)The best (février 2004)

Technologie la plus avancée : 0,13 µm (TI)Technologie la plus avancée : 0,13 µm (TI)

Plus forte densité : 64 Mbits (TI)Plus forte densité : 64 Mbits (TI)

Plus petite cellule (1T/1C): 15 FPlus petite cellule (1T/1C): 15 F2 2 (Samsung)(Samsung)

Plus petit condensateur : 0,25 µmPlus petit condensateur : 0,25 µm22 (Samsung) (Samsung)

Plus faible tension : 1,1 V (Matsushita)Plus faible tension : 1,1 V (Matsushita)

Plus faible temps d'accès : 15 ns (Matsushita)Plus faible temps d'accès : 15 ns (Matsushita)

Etat de l'Art de la Technologie FeRAMEtat de l'Art de la Technologie FeRAMEtat de l'Art de la Technologie FeRAMEtat de l'Art de la Technologie FeRAM


PlanarPlanar

StackStack

3D3D

Destructive Read OutDestructive Read Out(DRO)(DRO)

1T1T

NDRONDRO

Roadmap technologiqueRoadmap technologiqueRoadmap technologiqueRoadmap technologique


Analyse des mécanismes de défaillance sous différentes sollicitationsAnalyse des mécanismes de défaillance sous différentes sollicitations Fiabilité des réseaux de condensateurs intégrés en relation avec…Fiabilité des réseaux de condensateurs intégrés en relation avec…

• Les étapes technologiquesLes étapes technologiques• La géométrie des condensateurs (2D/3D)La géométrie des condensateurs (2D/3D)

Qualification et benchmarking de produits commerciauxQualification et benchmarking de produits commerciaux

Activité "Fiabilité des mémoires FeRAM" du L2MPActivité "Fiabilité des mémoires FeRAM" du L2MPActivité "Fiabilité des mémoires FeRAM" du L2MPActivité "Fiabilité des mémoires FeRAM" du L2MP

Condensateurs Condensateurs élémentairesélémentaires

Pt/SBT/Pt (IMEC)Pt/SBT/Pt (IMEC)Pt/PZT/Pt (URU)Pt/PZT/Pt (URU)

CondensateursCondensateursintégrésintégrés

TEG (IMEC)TEG (IMEC)TEG (ST/Fujitsu)TEG (ST/Fujitsu)

MémoiresMémoiresFeRAMFeRAM

Produits FeRAMProduits FeRAM(fournis par Gemplus)(fournis par Gemplus)


Projets CIMProjets CIMRaman, NanoSEM/FIB, plate-forme de caractérisation MNVRaman, NanoSEM/FIB, plate-forme de caractérisation MNV

MécanismesMécanismesde défaillancede défaillance

IntégrationIntégrationdes procédésdes procédés

FiabilitéFiabilitécomposantscomposants

Réseau de collaborationRéseau de collaborationRéseau de collaborationRéseau de collaboration

IMECIMEC

STMicroelectronicsSTMicroelectronicsCataneCatane

L2MPL2MP(USTV & ISEN)(USTV & ISEN) GemplusGemplus

CollaborationsCollaborations(USU, DipChi…)(USU, DipChi…) FujitsuFujitsu

STMicroelectronicsSTMicroelectronicsRoussetRousset

R&DR&D AcadémiquesAcadémiques

IndustrielsIndustriels


CaractéristiquesCaractéristiques Temps de lecture/écriture : 200 nsTemps de lecture/écriture : 200 ns Faible consommation – Faible courant de veille (µA)Faible consommation – Faible courant de veille (µA) Capacité mémoire : 1,5 kOctetsCapacité mémoire : 1,5 kOctets Rétention : 10 ansRétention : 10 ans

October 30, 2002: October 30, 2002: STMicroelectronics and Fujitsu Collaborate to STMicroelectronics and Fujitsu Collaborate to Develop Develop ContactlessContactless Smart Card IC Using FeRAM Technology Smart Card IC Using FeRAM Technology October 30, 2002: October 30, 2002: STMicroelectronics and Fujitsu Collaborate to STMicroelectronics and Fujitsu Collaborate to Develop Develop ContactlessContactless Smart Card IC Using FeRAM Technology Smart Card IC Using FeRAM Technology

Association des deux technologiesAssociation des deux technologies Plate-forme "smart card" ST19 de STMicroelectronicsPlate-forme "smart card" ST19 de STMicroelectronics Technologie FeRAM de Fujitsu (leader sur la technologie FeRAM)Technologie FeRAM de Fujitsu (leader sur la technologie FeRAM)

Le produit ST19ZR01Le produit ST19ZR01Le produit ST19ZR01Le produit ST19ZR01

Qualification de la technologie – BenchmarkingQualification de la technologie – Benchmarking Structures de testStructures de test ComposantsComposants Collaboration L2MP/Gemplus/FujitsuCollaboration L2MP/Gemplus/Fujitsu


Un exemple de coopérationUn exemple de coopérationUn exemple de coopérationUn exemple de coopération

MicroBE développe des cartes à puces sans contactMicroBE développe des cartes à puces sans contact Contrôle d'accès, transport, restauration…Contrôle d'accès, transport, restauration… Utilisation de la technologie MIFARE® de Philips à 80%Utilisation de la technologie MIFARE® de Philips à 80% Nouvelles contraintes applicatives : distance et rapiditéNouvelles contraintes applicatives : distance et rapidité

ObjectifObjectif : accompagner MicroBE dans le transfert technologique : accompagner MicroBE dans le transfert technologique

Technologie des cartes à pucesTechnologie des cartes à puces Encartage des puces ST19ZR01Encartage des puces ST19ZR01 Protocoles de communicationProtocoles de communication

Sp

écif

icat

ion

s S

péc

ific

atio

ns

clie

nt

clie

nt

Couplage entre antennes (systèmes RFID)Couplage entre antennes (systèmes RFID) Puissance reçue = f (distance carte/lecteur, Puissance reçue = f (distance carte/lecteur,

géométrie de l'antenne, puissance émise…)géométrie de l'antenne, puissance émise…)

Fiabilité de la technologie FeRAMFiabilité de la technologie FeRAM Tests développés dans les conditions réelles Tests développés dans les conditions réelles

d'utilisation imposées par MicroBEd'utilisation imposées par MicroBE


Appel à projets du CREMSIAppel à projets du CREMSIAppel à projets du CREMSIAppel à projets du CREMSI

Compétences identifiées et mobilisées Compétences identifiées et mobilisées autour d'un transfert technologique autour d'un transfert technologique novateur en région PACAnovateur en région PACA

Projet coopératif associant des partenaires Projet coopératif associant des partenaires industriels et académiques industriels et académiques régionaux régionaux autour d'une technologique alternativeautour d'une technologique alternative

Consortium à étendre à STMicroelectronicsConsortium à étendre à STMicroelectronics

Mutualisation des forces au sein du Mutualisation des forces au sein du département du Vardépartement du Var

laboratoire matériaux et microélectronique de provence umr cnrs 6137 – marseille/toulon (france)...

Documents