Forum "Objets Communicants" Gap – Domaine de Charance

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1 Forum "Objets Communicants" Gap – Domaine de Charance
28 septembre 2004 Technologie FeRAM : une alternative prometteuse pour les applications sans contact Ch. Muller, Ph. Ferrandis – L2MP/USTV D. Goguenheim, C. Tetelin – L2MP/ISEN S. Ternoir – MicroBE D. Save – Gemplus

2 FeRAM Ferroelectric RAM
Problématique sous-tendue par le sans contact Carte sans alimentation propre Distance de transaction (< 10 cm) Carte Lecteur Alimentation ( distance) + échange d'information ( temps) Mémoire non volatile ("puce") Carte en PVC Enjeu technologique : intégration d'une mémoire… Rapide et fiable De faible consommation De forte capacité mémoire FeRAM Ferroelectric RAM

3 Architecture d'une mémoire FeRAM
200 nm Condensateur "0" "1" Ferroélectrique Electrode

4 Etat de l'Art de la Technologie FeRAM
The best (février 2004) Technologie la plus avancée : 0,13 µm (TI) Plus forte densité : 64 Mbits (TI) Plus petite cellule (1T/1C): 15 F2 (Samsung) Plus petit condensateur : 0,25 µm2 (Samsung) Plus faible tension : 1,1 V (Matsushita) Plus faible temps d'accès : 15 ns (Matsushita) Sanjeev Aggarwal of TI holds up a wafer of 64 Mbits FeRAM memory devices: Cell size: 0.54 µm2 Access time: 30 ns

5 Roadmap technologique
Planar Roadmap technologique Destructive Read Out (DRO) Stack 1T NDRO 3D

6 Activité "Fiabilité des mémoires FeRAM" du L2MP
Condensateurs intégrés Condensateurs élémentaires Produits FeRAM (fournis par Gemplus) TEG (IMEC) TEG (ST/Fujitsu) Pt/SBT/Pt (IMEC) Pt/PZT/Pt (URU) Analyse des mécanismes de défaillance sous différentes sollicitations Fiabilité des réseaux de condensateurs intégrés en relation avec… Les étapes technologiques La géométrie des condensateurs (2D/3D) Qualification et benchmarking de produits commerciaux

7 Réseau de collaboration
Industriels STMicroelectronics Rousset R&D Académiques STMicroelectronics Catane Collaborations (USU, DipChi…) Fujitsu IMEC L2MP (USTV & ISEN) Gemplus Mécanismes de défaillance Intégration des procédés Fiabilité composants Projets CIM Raman, NanoSEM/FIB, plate-forme de caractérisation MNV

8 Le produit ST19ZR01 October 30, 2002: STMicroelectronics and Fujitsu Collaborate to Develop Contactless Smart Card IC Using FeRAM Technology Association des deux technologies Plate-forme "smart card" ST19 de STMicroelectronics Technologie FeRAM de Fujitsu (leader sur la technologie FeRAM) Caractéristiques Temps de lecture/écriture : 200 ns Faible consommation – Faible courant de veille (µA) Capacité mémoire : 1,5 kOctets Rétention : 10 ans Qualification de la technologie – Benchmarking Structures de test Composants Collaboration L2MP/Gemplus/Fujitsu

9 Un exemple de coopération
MicroBE développe des cartes à puces sans contact Contrôle d'accès, transport, restauration… Utilisation de la technologie MIFARE® de Philips à 80% Nouvelles contraintes applicatives : distance et rapidité Spécifications client Objectif : accompagner MicroBE dans le transfert technologique Technologie des cartes à puces Encartage des puces ST19ZR01 Protocoles de communication Couplage entre antennes (systèmes RFID) Puissance reçue = f (distance carte/lecteur, géométrie de l'antenne, puissance émise…) Fiabilité de la technologie FeRAM Tests développés dans les conditions réelles d'utilisation imposées par MicroBE

10 Appel à projets du CREMSI
Compétences identifiées et mobilisées autour d'un transfert technologique novateur en région PACA Projet coopératif associant des partenaires industriels et académiques régionaux autour d'une technologique alternative Consortium à étendre à STMicroelectronics Mutualisation des forces au sein du département du Var