Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Cet article est consacré aux mémoires à semi-conducteurs, composants privilégiés dans bon nombre d’applications des télécommunications, mais aussi du grand public et de l’informatique. La technologie CMOS est la plus utilisée pour la réalisation de ces puces mémoires, car elle permet d’obtenir des densités d’intégration élevées avec des rendements industriels. La fabrication de ces circuits bénéficie ainsi de nombreux avantages, comme le recours à une fabrication collective, des processus de fabrication propres et l’obtention de performances élevées en vitesse. L’évolution de ces composants n’est pas prête de fléchir.
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Christophe FREY : Directeur engineering SOISIC
INTRODUCTION
Les mémoires à semi-conducteurs utilisent, comme les technologies des circuits intégrés, le silicium en tant que matériau de départ. Elles constituent un domaine privilégié où les progrès de l’intégration poussée se font sentir immédiatement. Elles ont représenté les premières applications des circuits intégrés complexes (LSI Large Scale Integration, 1 000 portes par circuit intégré) et constitueront encore des véhicules de choix pour la démonstration de faisabilité de circuits intégrés très complexes et comme composants tracteurs de la technologie.
Les avantages essentiels liés à la technologie des circuits intégrés sur silicium sont :
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l’utilisation d’opérations de fabrication collectives qui diminuent les coûts de fabrication et ont permis par le passé de rendre ces mémoires compétitives en prix par rapport aux solutions magnétiques (tores) ; la tendance à une intégration plus poussée permet, de plus, d’abaisser les coûts associés au système (coûts des alimentations, des bâtiments, du fonctionnement, etc.) ;
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la réalisation des circuits à partir d’opérations technologiques très propres, quelquefois sous vide (comme les métallisations) entraînant une amélioration de la fiabilité des composants et donc des systèmes, qui devient indispensable pour les ensembles très complexes ;
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l’obtention de performances élevées en vitesse (temps d’accès lecture par exemple) par rapport aux solutions magnétiques, d’autant plus que ces performances s’améliorent en général lorsque le niveau d’intégration augmente (diminution des capacités parasites en diminuant les dimensions des composants) ;
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l’effet d’entraînement réciproque lié à l’existence d’une production de circuits intégrés logiques qui contribue de toute façon à améliorer la qualité du matériau de départ, la technologie et les outils de conception, rendant ainsi plus performantes les technologies correspondantes, quelle que soit la part de marché prise par un domaine d’application particulier.
Par ailleurs, les très nombreuses recherches menées sur les semi-conducteurs, en général, font découvrir de nouveaux effets physiques permettant de repousser les limitations qu’ont les mémoires à semi-conducteurs par rapport aux mémoires magnétiques (disques durs, bandes magnétiques...) dans certains domaines. C’est le cas de la rétention non volatile de l’information dans une structure EPROM.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1980 par Guy CONVERT
- Version archivée 2 de juin 1993 par Alain CAPPY
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Classement5. Conclusion
Les mémoires à semi-conducteurs restent un composant privilégié pour tirer le développement de la technologie. Leur structure régulière permet de développer rapidement des circuits très complexes qui seront utilisés pour monter en puissance les chaînes de fabrication dans les nouveaux procédés.
Le marché lui-même est très demandeur de produits mémoires car ils constituent les éléments clés de beaucoup de secteurs d’application :
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télécommunications ;
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grand public ;
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informatique...
En conséquence, la complexité des puces mémoires n’a cessé d’augmenter et continuera à augmenter dans les années à venir. La figure 21 donne l’évolution du nombre de transistors par puce depuis les années 1970 pour les mémoires DRAM et les microprocesseurs. On remarque que l’évolution n’a jamais fléchie et que la complexité des mémoires a été multipliée par 1,58 en moyenne chaque année de 1970 à 2004. Le microprocesseur a aussi bénéficié de l’évolution de la technologie mais avec un décalage dans le temps (qui est actuellement de 3 ans) et une pente d’évolution de la complexité légèrement inférieure, qui est de 1,38 par an. Cette évolution s’est faite au prix d’investissements colossaux et d’avancées extraordinaires dans les domaines de la chimie, de la physique, de l’optique...
Nul ne peut prévoir si cette évolution va continuer au même rythme, car les technologies du 21e siècle vont s’approcher des limites de la physique que nous connaissons, mais surtout le coût de développement de ces technologies pourrait devenir prohibitif .
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BIBLIOGRAPHIE
-
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