INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En variante ou en complément, le matériau diélectrique, par exemple de la silice SiO 2 , peut être déposé au niveau au moins des parois 320, 321 des tranchées 32. Ce dépôt peut être un dépôt chimique en phase vapeur (communément abrégé CVD, de l’anglais Chemical Vapor Deposition ) à partir de précurseurs gazeux comprenant de l’oxygène et du silicium, par exemple de l’orthosilicate de tétraéthyle (communément abrégé TEOS de l’anglais tetraethyl orthosilicate ) ou du silane de formule chimique SiH 4 , éventuellement combiné avec du dioxygène. Le dépôt est par exemple un dépôt CVD à pression subatmosphérique (communément abrégé SACVD, de l’anglais Sub-Atmospheric CVD ), ou un dépôt en phase chimique assisté par plasma (communément abrégé PECVD, de l’anglais Plasma-Enhanced CVD.
Le procédé peut comprendre, simultanément ou concomitamment à la gravure des tranchées 32 et le cas échéant à la formation des parois en matériau diélectrique, une étape de formation du repère 34. Pour cela, le masque peut en outre comprendre des ouvertures, non représentées ici, pour graver par exemple des ouvertures 34’ dans la deuxième couche 31 jusque dans la première couche 30, illustrées par exemple en . Les ouvertures 34’ peuvent être remplies du matériau diélectrique lors de la formation des parois. La formation du repère 34 peut être distincte de ces étapes, par l’application par exemple d’un masque spécifique à ce repère 34, gravure et remplissage des ouvertures 34’. Si la formation du repère 34 est distincte de ces étapes, elle est avantageusement réalisée avant, pour servir de repère au positionnement des tranchées 32.
Suite à la formation des tranchées 32, ces cavités peuvent être recouvertes pour être enterrées lors de l’assemblage du sous-substrat 1 avec un sous-substrat donneur 2. Le procédé peut donc comprendre la fourniture d’un sous-substrat donneur 2 présentant une surface exposée 2a.
Comme illustré par les figures 5A et 5B, les sous-substrats support 1 et donneur 2 peuvent être assemblés par la mise en contact par collage direct de leurs surfaces respectives 1a, 2a. Le substrat donneur 2 peut ensuite être aminci, par exemple par clivage par le procédé connu sous le nom de Smart-Cut®.
De préférence, l’étape de croissance E12 est réalisée dans un réacteur en appliquant une température T0 comprise entre 800°C et 900°C à l’empilement épitaxial 1a. De manière avantageuse, cette température T0 est inférieure à celle appliquée pour la croissance de la couche de barrière 14. A cette température T0, la couche en AlN polycristallin et/ou amorphe ainsi obtenue permet de stabiliser la couche de barrière en AlN monocristallin, étant donné que le caractère polycristallin et/ou amorphe de l’AlN formé permet de réduire les contraintes mécaniques.
L’étape de croissance E12 est réalisée de sorte que la couche intermédiaire 18 obtenue présente une épaisseur E inférieure à 5 nm, de préférence comprise entre 1 et 3 nm. Une épaisseur comprise dans cet intervalle est suffisante pour permettre l’obtention d’effets de polarisation spontanée et de polarisation piézoélectrique maximisés permettant ainsi de maximiser le nombre d’électrons et par conséquent leur densité dans le gaz d’électrons à deux dimensions, tout en évitant une contrainte mécanique interne trop forte.
L’étape de croissance E12 est par exemple mise en œuvre par des méthodes d’épitaxie connues, telles qu’une méthode de dépôt chimique en phase vapeur à précurseurs métallo-organiques ou une méthode d’épitaxie par jets moléculaires.
La couche intermédiaire 18 ainsi obtenue permet avantageusement d’absorber les contraintes mécaniques introduites par la différence de constantes de maille entre les cristaux d’AlN de la couche barrière 14 et les cristaux de GaN de la couche de canal 12.
Le procédé E100 comprend, après l’étape de croissance E12, une étape E14 d’oxydation de la couche intermédiaire 18.
Cette étape d’oxydation E14 est réalisée pour obtenir une couche cap 19 constituée de AlO polycristallin et/ou amorphe à la place de la couche intermédiaire 18. La couche cap 19 remplace ainsi la couche intermédiaire 18 intégralement, c’est-à-dire en particulier sur toute l’épaisseur E de cette dernière. À l’issue de l’étape d’oxydation E14, la couche intermédiaire 18 a donc disparu, de sorte que la couche cap 19 s’étende directement sur la couche de barrière 14.
La couche cap 19 peut être en tout type d’oxyde d’aluminium AlO polycristallin et/ou amorphe.
Par exemple, cette étape d’oxydation E14 comprend un recuit, dit principal, lors duquel l’empilement épitaxial 1a est chauffé sous une atmosphère de dioxygène (O 2 ), de manière à oxyder la couche intermédiaire 18.
De préférence, lors de l’étape d’oxydation E14, l’atmosphère en dioxygène est contrôlée en débit et en pression de dioxygène.
De préférence, le recuit principal est réalisé dans un four à une température T1 comprise entre 750°C et 900°C. Ce domaine de températures permet de préserver les propriétés de transport des électrons dans le gaz d’électrons à deux dimensions 16.
La température T1 du recuit principal pourra être ajustée dans cet intervalle, en fonction du type d’AlN i.e. polycristallin et/ou amorphe, et/ou en fonction de la technique d’épitaxie (i.e. MBE ou MOCVD) utilisé(e)s pour former la couche intermédiaire 18.
Le recuit principal peut être réalisé au moyen d’un four piloté par des rampes de commande en température permettant d’atteindre la température visée T1 en un temps contrôlé, i.e. avec une dynamique de chauffage contrôlée.
La couche intermédiaire en AlN polycristallin et/ou amorphe 18 assure une stabilité mécanique de l’empilement épitaxial permettant avantageusement de le sortir du réacteur à l’issue de l’étape de croissance E12 avant de l’introduire dans le four utilisé pour réaliser l’étape d’oxydation E14, sans risque d’endommager cet empilement épitaxial.
A l’issue de cette étape d’oxydation E14, l’empilement épitaxial 1a présente la couche cap 19 en AlO polycristallin et/ou amorphe, comme couche supérieure située au sommet.
De manière avantageuse, la couche cap 19 présente une épaisseur E sensiblement égale à celle de la couche intermédiaire 18, étant donné que l’oxydation de la couche intermédiaire 18 est totale lors de l’étape d’oxydation E14. Par exemple, cette épaisseur E est inférieure à 5 nm, de préférence comprise entre 1 et 3 nm.
Suite à l’étape d’oxydation E14, le procédé E100 comprend de préférence une étape E16 de recuit, dit de stabilisation, lors duquel l’empilement épitaxial 1a est chauffé sous une atmosphère d’argon (Ar).
Avantageusement, le deuxième module de communication 36 de l’unité de commande locale 12 ou de l’unité de commande centrale 13 est configuré pour communiquer, autrement dit communique, avec le premier module de communication 27 de l’unité de contrôle 15.
Ainsi, le deuxième module de communication 36 de l’unité de commande locale 12 ou de l’unité de commande centrale 13 échange des ordres de commande avec le premier module de communication 27 de l’unité de contrôle 15, soit de manière monodirectionnelle, soit de manière bidirectionnelle.
Le dispositif d’entraînement motorisé 5 peut également être contrôlé automatiquement, par exemple par la réception d’un ordre de commande correspondant à au moins un signal provenant d’au moins un capteur, non représenté, et/ou à un signal provenant d’une horloge, non représentée, de l’unité de contrôle 15, en particulier du microcontrôleur 30. Le capteur et/ou l’horloge peuvent être intégrés, en variante, à l’unité de commande locale 12 ou à l’unité de commande centrale 13.
Avantageusement, l’actionneur électromécanique 11 comprend, en outre, le carter 17, en particulier tubulaire. En outre, le moteur électrique 16 est monté à l’intérieur du carter 17, en particulier dans une configuration assemblée de l’actionneur électromécanique 11.
Un circuit de contrôle 120 produisant notamment les signaux de commande des interrupteurs 160, 180 et d’activation des transistors appliqués aux lignes de mots WL 0 ,…,WL n-1 est représenté de manière schématique sur les figures 4A-4C. Il peut être formé d’un ensemble de portes logiques et peut comprendre également une ou plusieurs bascule(s), et/ou multiplexeur(s), et/ou étage(s) à retard.
Dans l’exemple illustré sur la le circuit 120 est destiné notamment à recevoir en entrée un ou plusieurs signaux provenant d’un module 210 contrôleur de PUF. Le module 210 contrôleur de PUF peut être sous forme d’un circuit numérique dédié ou bien sous forme d’une fonction numérique réalisée par un processeur. Le passage d’un mode de fonctionnement dans lequel les cellules sont dans un état métastable à un mode de fonctionnement dans lequel on peut accéder aux cellules en lecture, et éventuellement pour d’autres opérations, peut être déclenché notamment par un signal S PUF de demande d’accès au premier ensemble E1 de cellules.
Ainsi, lorsqu’on souhaite accéder à des données d'identification ou d'authentification de la mémoire relatives au PUF (« Physically Unclonable Function ») servant de signature numérique ou d’empreinte numérique de la mémoire, le module contrôleur 210 de PUF transmet au circuit de commande le signal S PUF . Ce signal S PUF permet de déclencher la réalisation de diverses opérations dont notamment au moins une opération d’initialisation libre des nœuds internes des cellules du premier ensemble E1 et éventuellement une initialisation biaisée telle que décrite infra. Lors de ces opérations d’initialisation, les nœuds internes N T , N F des cellules s’établissent à des potentiels respectifs distincts, d’où il résulte que des valeurs sont stockées en mémoire dans la zone PUF et qu’il est possible de les lire.
Une phase d’initialisation consiste donc à faire passer une cellule mémoire d’un état « indéterminé » (et indéterminable par lecture) ou « métastable » à un état avec une valeur mémorisée « déterminée » (et donc déterminable par lecture). Une phase d’initialisation peut être réalisée lors d’une mise sous tension du dispositif mémoire ou à la suite d’une opération d’effacement ayant par exemple été déclenchée à la suite d’une détection d’accès frauduleux à la mémoire. Ainsi, on peut se référer à une première demande de brevet FR, n°1761692, déposée le 6 décembre 2017 dans laquelle un mécanisme d’effacement rapide est décrit.
On peut se référer également à une deuxième demande de brevet français n°2111286 déposée par la demanderesse le 25 Octobre 2021 devant l’Institut National de la Propriété Intellectuelle dans laquelle différents mécanismes d’initialisation sont décrits.
Un mode d’initialisation dit « libre », consiste à laisser chaque cellule mémoire s’initialiser à une valeur propre lors de la mise sous tension progressive des éléments constituants la cellule mémoire, notamment les deux inverseurs rebouclés (voir supra en lien avec les figures 2 et 3), sans chercher à imposer de valeur « 0 » ou « 1 » sur les nœuds internes N T et N F de la cellule. Dans le mode d’initialisation libre, les transistors d’accès TA T et TA F sont tout d’abord non passants, et on met la ligne d’alimentation haute VirVdd au potentiel d’alimentation Vdd afin d’alimenter le premier inverseur et le deuxième inverseur.
Par opposition, un mode d’initialisation dit déterministe consiste à imposer ou forcer une valeur à mémoriser par la cellule lors de son passage d’un état indéterminé à un état déterminé. Pour imposer une valeur pendant l’initialisation, le dispositif mémoire comprend en pied de colonne des moyens pour imposer une valeur sur les nœuds internes des cellules en cours d’initialisation, via les lignes de bits et en rendant conducteurs les transistors d’accès de des cellules concernées. Dans cette deuxième demande de brevet, la valeur d’initialisation que l’on souhaite imposer peut-être « 0 » ou « 1 ». Les moyens d’initialisation déterministe décrits dans cette deuxième demande, notamment en lien avec la figure 4, permettent d’écrire toutes les cellules mémoire soit à « 0 » soit à « 1 ». Pour ce faire, le dispositif prévoit de piloter, pour chaque colonne, une des lignes de bits BL T ou BL F en la connectant à une tension d’alimentation par mise en conduction d’un transistor de sélection de ligne de bits. La ligne de bits sélectionnée et alimentée tend ainsi à imposer une valeur « 1 » sur un des nœuds de chaque cellule mémoire reliée à cette ligne de bits.
Dans cette deuxième demande de brevet, il est également décrit un mode d’initialisation biaisé en lien avec sa figure 6. Dans ce mode d’initialisation biaisé, comme pour une initialisation déterministe, on assure une polarisation différente entre la première ligne de bit BLT et la deuxième ligne de bit BLF tout en activant les transistors d’accès TA T et TA F des cellules initialisées. Au lieu d’appliquer une tension Vdd ou Gnd sur les lignes de bit BL T et BL F pour « forcer » une valeur d’initialisation, on applique plutôt une tension Vdd sur l’une des lignes de bits et Vdd-ΔV sur l’autre ligne de bit. Alternativement, on peut appliquer une tension Gnd sur l’une des lignes de bit et Gnd+ΔV sur l’autre ligne de bits. Ainsi, dans le mode d’initialisation biaisé, on cherche uniquement à « déséquilibrer » les cellules mémoire en favorisant le basculement de chaque cellule mémoire vers une valeur mémorisée prédéfinie (« 1 » ou « 0 »), mais sans forcer à coup sûr le basculement des cellules mémoire vers cet état prédéfini. L’intérêt de ce mode d’initialisation biaisé est qu’il permet de détecter rapidement les cellules qui s’initialisent naturellement (lors d’une initialisation libre) à « 1 » ou à « 0 » avec une probabilité élevée. Autrement dit, si une cellule a par exemple une probabilité élevée de s’initialiser à « 1 » lors d’une initialisation libre, elle pourra tout de même s’initialiser à « 1 » lors d’une initialisation biaisé favorisant l’écriture à « 0 », en « résistant » davantage au déséquilibre qu’une autre cellule mémoire qui présenterait une probabilité plus faible de s’initialiser à « 1 » lors d’une initialisation libre.
La donne un exemple de chronogramme de fonctionnement d’un dispositif mémoire tel que décrit précédemment. L’échelle de temps sur ce chronogramme n’est pas représentée de manière linéaire, le rapport des durées respectivement entre les instants t1 et t2 et entre les instants t2 et 3 étant typiquement beaucoup plus important que sur cette représentation schématique.
A la mise sous tension de la matrice qui se traduit par exemple d’un passage de 0 à VDD d’une grille ou ligne conductrice 170 entre un instant t0 et un instant t1, les cellules du premier ensemble E1 sont de préférence maintenues dans un état métastable. Pour ce faire, leur ligne d’alimentation haute VirVdd est déconnectée de cette grille ou ligne conductrice 170 et/ou leurs nœuds internes N T et N F sont connectés l’un à l’autre, par exemple en activant leurs transistors d’accès TA T et TA F et en connectant entre elles les lignes de bits BLTi, …, BLFi par le biais de l’élément de commutation 180. Les nœuds internes N T et N F des cellules du premier ensemble sont alors maintenus à des potentiels égaux ou sensiblement égaux (i.e. à des valeurs qui diffèrent de moins de 10 mV). Un circuit de lecture, par exemple doté d’amplificateur de détection en pied de colonne n’est alors pas susceptible de détecter la différence de potentiels entre les nœuds internes N T et N F des cellules du premier ensemble.
On note qu’une initialisation des cellules permettant de maintenir un état métastable des cellules durant la mise sous tension (entre t0 et t1) nécessite de prévoir un dispositif de contrôle du dispositif mémoire assurant un l’équivalent d’un court-circuit entre les nœuds internes NT et NF de chacune des cellules. Pour ce faire, le circuit de contrôle du dispositif mémoire peut utiliser tout ou partie des moyens de « court-circuit » ou « d’effacement » décrits en relation avec les figures 2 à 4.
Alternativement, il est possible de laisser les cellules mémoire de l’ensemble E1 s’initialiser de façon libre, comme cela est classiquement réalisé. On peut également prévoir, selon une autre variante, que les cellules mémoire de l’ensemble E1 soient initialisées, lors de cette phase de mise sous tension (entre t0 et t1), selon un mode d’initialisation déterministe, par exemple pour mettre toutes les cellules à « 0 » ou « 1 ».
Concomitamment, les cellules du deuxième ensemble E2 sont alimentées, donc avec leur ligne d’alimentation haute connectée à la grille ou ligne conductrice 170. Les cellules de cet ensemble E2 vont s’initialiser selon le mode d’initialisation prévu pour la mise sous tension. Ainsi, on peut par exemple prévoir que les cellules de l’ensemble E2 auront une initialisation libre en prévoyant que les nœuds internes des cellules du deuxième ensemble soient isolés les uns des autres et s’établissent alors à des potentiels différents l’un de l’autre, de sorte qu’un circuit de lecture lisant les cellules après initialisation (après t1) est susceptible de détecter la différence de potentiels entre les nœuds internes N T et NF. Alternativement, il est possible que l’initialisation des cellules de l’ensemble E2 soient initialisées à des valeurs prédéfinies en utilisant un dispositif d’initialisation déterministe par exemple tel que celui décrit dans la deuxième demande susmentionnée.
Durant une phase entre un instant t1 et un instant t2, le dispositif se trouve dans un mode de fonctionnement dit « normal », qui correspond à une majorité du temps global de fonctionnement de la matrice lorsqu’elle est alimentée, par exemple d’au moins 99% et dans cet exemple 99.9% du temps où la grille conductrice d’alimentation est alimentée et mise ainsi à la tension d’alimentation VDD. Dans ce mode de fonctionnement, les cellules du premier ensemble E1 sont maintenues dans leur état métastable tandis que les cellules du deuxième ensemble E2 sont maintenues accessibles en lecture/écriture ce, en particulier tant qu’aucun accès frauduleux n’est détecté.
Puis, à partir instant t2, une autre phase dite « d’accès PUF », est déclenchée. Le déclenchement de cette phase peut être initié par le module 210 contrôleur de PUF qui, par le biais du signal S PUF qui change d’état permet de déclencher le passage dans un deuxième mode de fonctionnement des cellules du premier ensemble E1.
Ce deuxième mode de fonctionnement peut être en particulier un mode de fonctionnement dans lequel on souhaite accéder aux cellules du premier ensemble afin de réaliser une procédure d’enrôlement pour déterminer les cellules que l’on souhaite utiliser pour créer une signature numérique et/ou une clef de cryptage (PUF), ou afin de lire une signature numérique et/ou une clef d’encryptage contenue dans certaines cellules de ce premier ensemble E1 (la procédure d’enrôlement ayant déjà été réalisée).
La est une vue en coupe longitudinale d’un contacteur de puissance normalement fermé selon l’invention représenté à l’état ouvert.
Dans cette description, par le terme « solidaire » on entend une pièce mécanique qui est unie mécaniquement, directement ou indirectement, à une autre, mais sans jeu, de sorte que tout déplacement effectué par une pièce provoque un déplacement identique, sans jeu possible, pour une autre pièce qui est solidaire de celle-ci.
De même, par le terme « reliée » on entend une pièce mécanique qui est liée mécaniquement, directement ou indirectement, à une autre, avec un jeu possible, de sorte que tout déplacement effectué par une pièce peut provoquer, mais pas nécessairement, un déplacement, avec jeu possible, pour une autre pièce qui est reliée à celle-ci.
Enfin, par « pièce de révolution », on entend une pièce tridimensionnelle dont la forme générale du corps peut être formée en faisant tourner une surface plane autour d'un axe. Des exemples connus de pièce de révolution sont les cônes et les cylindres, creux ou pleins. En effet, certaines pièces du contacteur de puissance normalement fermé selon l’invention peuvent présenter une forme générale cylindrique, avec des parties coniques, des rainures et/ou des nervures. Afin de désigner des pièces pouvant présenter cette forme complexe on parle alors de pièce de révolution.
Pour rappel, un contacteur de puissance normalement fermé sera ci-après simplement désigné en tant que « contacteur ».
De manière générale, le contacteur 21 de l’invention comprend un contact fixe 22 et un contact mobile 23 prévus en vis-à-vis dans une chambre de contacteur 24 protégée par un carter 25. Le contact mobile 23 est déplaçable entre une position de fermeture où il est en contact mécanique avec le contact fixe 22 et une position d’ouverture où il est à distance du contact fixe 22. Un ressort de pression de contact 26, préférentiellement logé dans la chambre de contacteur 24, pousse le contact mobile 23 en direction du contact fixe 22.
Le contacteur 21 de l’invention s’étend selon un axe X-X’ et comprend également un actionneur 27, à moteur linéaire de type électromagnétique, pneumatique, hydraulique ou autre. L’actionneur 27 comprend une partie fixe 47 et une partie mobile 29, la partie mobile 29 étant reliée au contact mobile 23 et préférentiellement déplacée par un moteur linéaire. La partie mobile 29 de l’actionneur 27 est mobile selon l’axe X-X’ entre une première position et une seconde position, correspondant à la position de fermeture et à la position d’ouverture des contacts fixe 22 et mobile 23. En effet, la partie mobile 29 est reliée au contact mobile 23 de sorte que le déplacement de la partie mobile 29 depuis la première position vers la seconde position entraîne un déplacement selon l’axe X-X’ du contact mobile 23 depuis la position de fermeture vers la position d’ouverture.
L’actionneur 27 comprend un ressort de retour 33 qui pousse la partie mobile 29 dans sa première position. Ce ressort de retour 33 est préférentiellement situé entre la partie fixe 47 et la partie mobile 29 de l’actionneur 27.
Sur les figures 2 à 5, l’actionneur 27 est représenté à titre d’exemple sous la forme d’un actionneur 27 électromagnétique, comprenant un bobinage 48 et une protection externe désignée en tant que corps 28 dans laquelle sont logés la partie fixe 47, la partie mobile 29, le bobinage 48 et le ressort de retour 33.
Selon un mode de réalisation de l’invention représenté sur les figures 2 à 5, la partie mobile 29 de l’actionneur 27 est solidarisée par l’intermédiaire d’une tige de liaison 46 à un axe mobile 30 qui vient écarter le contact mobile 23 du contact fixe 22 lorsque la partie mobile 29 est déplacée depuis la première position vers la seconde position, correspondant à la position d’ouverture des contacts fixe 22 et mobile 23
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention représenté sur les figures 2 à 5, le contact fixe 22 comporte une pastille de contact 50, tandis que le contact mobile 23 comporte lui aussi une pastille de contact 51, ces pastilles de contact 50, 51 étant prévues pour être en contact et permettre le passage du courant électrique lorsque les contacts fixe 22 et mobile 23 sont en contact mutuel. Les contacts fixe 22 et mobile 23 sont par exemple fabriqués en cuivre, tandis que les pastilles de contact 50, 51 sont par exemple fabriquées en oxyde d’argent et brasées sur leur contact respectif.
En raison des tolérances de fabrication de l’actionneur 27 et de l’érosion des contacts 23 et 22 ou des pastilles de contact 50, 51 desdits contacts 23, 22, le déplacement de la partie mobile 29 depuis la première position vers la seconde position entraîne un déplacement du contact mobile 23 depuis la position de fermeture vers la position d’ouverture avec un certain retard, au bout d’une course très courte, par exemple de l’ordre de 1 millimètre, dû à un jeu entre l’axe mobile 30 et le contact mobile 23. Ce retard de l’ordre de 1 millimètre correspond à une course d’affirmation du ressort de pression de contact 26.