Bibliographie & annexes
Présentation
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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Auteur(s)
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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 :
-
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.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1980 par Guy CONVERT
- Version archivée 2 de juin 1993 par Alain CAPPY
DOI (Digital Object Identifier)
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Technologie des mémoires2. Principes de mémorisation utilisés
Les principes de mémorisation dépendent essentiellement du type de technologie utilisé. Selon cette dernière, on réalisera plus facilement des mémoires statiques, des mémoires dynamiques, etc. Aussi allons-nous les décrire par leur fonction plutôt que par leur technologie.
2.1 Mémoires statiques SRAM
Elle permettent de stocker de l’information en statique (de façon permanente quand l’alimentation est maintenue, sans besoin de rafraîchir l’information) et la structure du point est en général celle d’un bistable dont on change le contenu (Q = 0 ou 1) à l’aide de transistors extérieurs. La lecture s’effectue également par l’intermédiaire de transistors permettant la sélection du point ou du mot recherché (ce sont souvent les mêmes pour l’écriture et la lecture) sans détruire l’information.
HAUT DE PAGE2.1.1 Mémoires statiques à transistors bipolaires
Elles sont apparues les premières et on peut rappeler le principe des points mémoires statiques dans une des technologies les plus connues : la TTL (Logique Transistor-Transistor) par exemple (figure 1). La cellule de base est constituée d’un bistable à deux transistors T1 et T2 et de deux résistances de charge R1 et R2. Les transistors T1 et T2 sont des multiémétteurs qui permettent :
-
soit la sélection du mot ;
-
soit de relier la cellule aux lignes de bit.
Une telle cellule permet de réaliser des mémoires de densité de bits par unité de surface assez élevée, surtout si elle est réalisée dans une technologie avancée comme la technologie planar . Elle peut être associée à des circuits périphériques réalisés en TTL ou en ECL (Logique à couplage par Émetteurs). Des surfaces par point mémoire inférieures à 2 000 µm2 ont...
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Principes de mémorisation utilisés
BIBLIOGRAPHIE
-
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(4) - ARNAUD (F.), BŒUF (F.), SALVETTI (F.), LENOBLE (D.), WACQUANT (F.), REGNIER (C.), MORIN (P.), EMONET (N.), DENIS (E.), OBERLIN (J.C.), CECCARELLI (D.), VANNIER (P.), IMBERT (G.), SICARD (A.), PERROT (C.), BELMONT (O.), GUILMEAU (I.), SASSOULAS (P.O.), DELMEDICO (S.), PALLA (R.), LEVERD (F.), BEVERINA (A.), DEJONGHE (V.), BROEKAART (M.), PAIN (L.), TODESCHINI (J.), CHARPIN (M.), LAPLANCHE (Y.), NEIRA (D.), VACHELLERIE (V.), BOROT (B.), DEVOIVRE (T.), BICAÏS (N.), HINSCHBERGER (B.), PANTEL (R.), REVIL (N.), PARTHASARATHY (C.), PLANES (N.), BRUT (H.), FARKAS (J.), UGINET (J.), STOLK (P.), WOO (M.) - A Functional 0.69 µm2 Embedded 6T-SRAM bit cell for 65 nm CMOS platform. - 2003 symposium on VLSI technology.
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