– SEDIMOS

Depuis la création du circuit intégré, il y a plus de 4 décennies, les performances sont multipliées par 10 tous les 5 ans. L'impact le plus significatif de cette tendance est la diminution constante du coût des puces qui a mené à l'amélioration significative de la productivité économique et la qualité de la vie globale par la prolifération des ordinateurs, des communications et de l'électronique en général. Cette amélioration exceptionnelle est essentiellement engendrée par la réduction d'échelle de la technologie CMOS. La feuille de route pour la technologie des semi-conducteurs (ITRS) prévoit que pour continuer cette tendance, de nouvelles solutions innovatrices doivent être présentée d'ici 10 ans. Pour réaliser ceci, un effort énorme de recherches sur les dispositifs ou des matériaux émergents doit être déployé pour apporter ces technologies à un niveau de maturité acceptable. Ces dispositifs de recherches émergents devront être compatibles avec la technologie CMOS afin d'être intégrés de façon hétérogène et réduire la dissipation de puissance (<100 W/cm2). Des membres du CEGI (Université de Sherbrooke, Canada) ont développé une nouvelle approche pour la fabrication des transistors mono-électronique (SET), un des dispositifs de recherches émergents proposés pour la technologie d'après CMOS. Cette percée technologique a permis de réaliser des SET avec de faible résistance et une capacité extrêmement réduite ce qui leur permet un bon fonctionnement à 100°C au dessus de la température ambiante. La recherche menée à l?INL (INSA Lyon) se focalise sur la modélisation et la caractérisation des nano-composants (SET, SEM, RTD etc.) et sur les procédés technologiques originaux (ex. nano-manipulation par AFM). Depuis quelques années, ces deux laboratoires collaborent dans le cadre du Laboratoire International Associé sur les Nanotechnologie et Nanosystèmes (LIA LN2). L?objectif scientifique de ce projet est de développer le process d?hybridation pour empiler un niveau de composants mono-électroniques (SET ou SEM) sur une technologie CMOS standard et d?offrir les outils permettant d?utiliser cette technologie hybride (par exemple les modèles de composants et d?interconnexions). Ce projet est présenté par l?INL (McF Francis Calmon, Professeur Abdalkader Souifi, McF Nicolas Baboux, Professeur Brice Gauthier, Ingénieur David Albertini) et le CEGI (Professeurs Dominique Drouin, Jacques Beauvais and Serge Charlebois) avec le support de STMicroelectronics (Crolles, France) et de IBM (Bromont, Canada). Ce programme de recherche abordera la question de la consommation d'énergie en capitalisant sur la plateforme de SET développée précédemment; 1) pour intégrer de façon hétérogène des technologies SET / SEM et CMOS; 2) pour étudier de nouvelles fonctionnalités électroniques; 3) pour augmenter la performance des dispositifs de type mémoire et la logique numérique. L'impact de cette recherche s'étend de l'électronique portable avec un meilleur rendement énergétique (ordinateur portable, lecteur MP3, téléphone cellulaire) à la mémoire d'ordinateur universelle (combinant la rapidité de la DRAM, la grande capacité de stockage des disques durs et la longue rétention de l'information des mémoires FLASH).