Etude de la fiabilité des mémoires non volatiles à grille flottante

Reliability study of non volatile memories with a floating gate

• Auteur / Autrice : Claire Le Roux
• Direction : Frédéric Lalande
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique, modélisation et science pour l'ingénieur. Physique, modélisation des systèmes complexes
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Mots clés

Mots clés contrôlés

Perte de charge

Mémoires flash

Ordinateurs -- Mémoires mortes

Résumé

La miniaturisation croissante des mémoires non volatiles entraine l’apparition de nouveaux problèmes de fiabilité. Certaines applications de ces mémoires, notamment les applications automobiles, requièrent des critères de fiabilité très sévères devant garantir le fonctionnement du produit à 150°C. Dans ce contexte, une bonne compréhension des mécanismes de défaillance des mémoires non volatiles à grille flottante est nécessaire. Dans ce mémoire, nous avons étudié de façon approfondie la perte de charges intrinsèque sur une technologie Flash, ce qui nous a permis une meilleure compréhension et une modélisation du phénomène. Concernant les cellules EEPROM, le problème majeur de fiabilité étant la perte de charges extrinsèque, nous avons étudié l’influence de différents paramètres des cellules afin de la diminuer. Enfin, nous avons présenté deux nouvelles méthodes expérimentales permettant de quantifier les cellules extrinsèques d’une CAST (Cell Array Structure Test), ainsi qu’une étude des effets de la contamination ionique sur la rétention des cellules Flash et EEPROM.

The increasing scaling-down of non volatile memories induces new reliability issues. Some applications of these memories, especially automotive ones, need very strict reliability specifications to guarantee that the product works at 150°C. In this context, it is essential to understand the failure mechanisms of the non volatile memories with a floating gate. In this thesis, we studied the intrinsic charge loss in a Flash technology, which allowed us a better understanding and modeling of the phenomenon. The principal reliability issue of EEPROM cells is the extrinsic charge loss. We studied the influence of different parameters of the cells in order to reduce this extrinsic charge loss. At last, we presented two new experimental methods to quantify the extrinsic cells of a CAST (Cell Array Structure Test), and a study of the ionic contamination effects on Flash and EEPROM cells’ retention.