Bernard Dieny

Institution d’accueil : CEA

Laboratoire : Spintec

Appel à projet : Advanced (PE7)

Nom du Projet : MAGICAL – Circuits intégrés CMOS/magnétoélectroniques dotés de capacités multifonctionnelles

Montant : 2,5 M€

Description :

Les mémoires magnétiques à couple de transfert de spin (STT-MRAM) font l’objet d’un effort croissant de R&D au sein de l’industrie microélectronique visant à remplacer la DRAM ou la SRAM aux nœuds inférieurs à 20 nm.

MAGICAL cherche à innover de manière significative grâce à des avancées révolutionnaires dans les systèmes multifonctionnels ultra-basse consommation basés sur la technologie hybride CMOS/magnétique.

Avec le développement de l’électronique portable et de l’Internet des Objets (IOT), de plus en plus de fonctions doivent être embarquées sur les puces : logique/mémoire, détection, communication, etc.

Les obstacles actuels avec la technologie d’aujourd’hui sont la consommation d’énergie, la bande passante de communication, les coûts de traitement/conditionnement. MAGICAL démontrera que ces limitations peuvent être largement surmontées grâce à la technologie hybride CMOS/magnétique.

Le projet poursuivra trois objectifs principaux : – Tout d’abord, nous renforcerons la technologie STT-MRAM en explorant deux idées novatrices visant à résoudre deux difficultés restantes dans le développement de STT-MRAM sub-20 nm : la nanostructuration des jonctions tunnel magnétiques et le développement à long terme la conservation des données.

Cela ouvrira la voie à une STT-MRAM haute densité (> Gbit).

Deuxièmement, nous démontrerons que les fonctions de communication RF numériques, analogiques (détection de champ magnétique 3D pour capteur d’orientation) peuvent être réalisées avec la même technologie de base que celle développée pour STT-MRAM.

De ce fait, ces trois types de fonctions peuvent être intégrées de manière homogène dans une seule puce, une amélioration majeure par rapport à l’intégration hétérogène classique.

Les principaux avantages attendus de MAGICAL sont : une puissance ultra-basse grâce à la non-volatilité de la MRAM et à la capacité de calcul sur puce, des fonctionnalités de communication grandement améliorées (communication dans le cloud et intrapuce), des coûts de processus/conditionnement réduits.

Troisièmement, à travers diverses actions, MAGICAL visera à réduire le fossé culturel qui existe encore entre les communautés du magnétisme et de la microélectronique.

Le projet pourrait certainement aider l’industrie européenne des systèmes microélectroniques à améliorer sa position de leader.