Abstract FR:

De très nombreuses applications industrielles nécessitent de la mémoire non volatile programmable électriquement une seule fois et noneffaçable (OTP: One Time Programmable). Cette mémoire est indispensable à l'ensemble des circuits sur technologie CMOS avancée pour effectuer les opérations de réparation, d'ajustement de fonctions digitales ou analogiques, de traçabilité et de sécurité. La mémoire OTP doit être compatible avec la technologie CMOS standard pour des raisons de coût. De plus, les conditions de programmation de cette mémoire doivent répondre à des exigences de consommation et de rapidité. Le cahier des charges qui regroupe toutes ces exigences est donc contraignant et l'étude de la littérature montrera aucune solution de points mémoires n'y répond de manière satisfaisante. Le travail de cette thèse se base sur une structure composée d'un condensateur en série avec un transistor de sélection. La solution de la structure du point mémoire finalement retenue est tout d'abord comparée avec l'état de l'art et discutée. Le transistor de sélection y est ainsi notamment remplacé par un montage dit \textit{cascode}. Ce type de mémoire OTP emploie une tension de programmation élevée que les études de fiabilité fournies par la littérature ne couvrent pas. Une analyse de sensibilité de tous les paramètres du point mémoire est donc ensuite menée, afin d'aboutir à son optimisation ver un meilleur compromis densité/performances/fiabilité. Elle s'appuie sur la caractérisation de nombreuses structures de tests réalisées en technologie CMOS 45nm et 32nm et en particulier sur leur étude statistique. L'analyse de la fiabilité du point mémoire permet enfin de dégager une méthode de conception de mémoire. Ce travail de thèse permet donc l'analyse exhaustive d'une cellule mémoire adaptée aux technologies standard CMOS avancées. Il fournit un cahier de recettes vérifié expérimentalement et permettant la conception efficace de mémoires fiables