SOC的存储器IP嵌入技术研究

发布时间：2020-06-16 05:27

【摘要】： 随着超大规模集成电路工艺的发展,人类已经进入了超深亚微米时代。先进的工艺使得人们能够把包括处理器、存储器、模拟电路、接口逻辑甚至射频电路集成到一个大规模的芯片上,形成所谓的SOC(片上系统)。嵌入式非易失性存储器已成为当今许多SOC系统解决方案的一个重要组成部分。针对目前SOC系统的快速发展对存储器的嵌入应用需求现状,本文研究了非易失性存储器IP在SOC系统中的嵌入及编程。本文首先研究了非易失性存储器工作机制,在此基础上,完成了非易失性存储器IP在SOC系统中嵌入的总体架构设计,并研究设计了非易失性存储器IP嵌入的ICSP(在线串行编程)电路和非易失性存储器IP嵌入的IAP(在应用中编程)电路,实现了非易失性存储器IP在SOC系统中嵌入设计。从总体架构上,本文将非易失性存储器IP在SOC系统中的嵌入设计分为三个部分: 1.非易失性存储器IP嵌入的ICSP电路设计:设计非易失性存储器ICSP电路。该电路具有对SOC系统中Configuration配置存储区、Identification用户信息存储区、Flash程序存储器以及EEPROM用户数据存储器分别进行擦除、编程和验证操作的功能。 2.非易失性存储器IP嵌入的IAP电路设计:设计非易失性存储器IAP电路。该电路具有在SOC系统正常工作状态下,对EEPROM用户数据存储器进行擦除、编程和验证操作的功能。 3.非易失性存储器IP在SOC系统的嵌入:设计SOC系统与非易失性存储器IP的接口。保障正常工作状态下,SOC系统可以从非易失性存储器读出存放在其中的数据;保障编程工作模式下,所设计的ICSP电路和IAP电路可以完成对非易失性存储器的擦除、编程和验证操作。在本课题的设计过程中,对所设计ICSP和IAP电路的各个模块进行仿真验证,在存储器IP在SOC系统嵌入之后,进行了SOC系统全电路的联合仿真验证,最后,将基于SMIC 0.35um 2P3M CMOS工艺完成电路版图设计和验证以及后仿真后流片。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP333
【图文】：

存储器结构,浮栅

电荷阱器件的典型应用是在MNos伽 etalNitrideoxiaesilicon)[，0]， SNos(SiliconNitrideoxidesemiconductor)和 SONoS(siliconoxideNitrideoxideSemiconductor)中。图2一2展示了一个典型的MNOS电荷阱型存储器的结构。MNoS中的电荷通过量子机制穿过一层极薄的氧化层(一般为1.5一3lun)从沟道中被注入氮层中。图2一2电荷阱存储器结构世界上第一个EPROM，是一个浮栅型器件，是通过使用高度参杂的多晶硅(Polv-si)作为浮栅材料而制成的，它被称为浮栅雪崩注入型MOs存储器(EAMOS)。它的栅极氧化层厚度为10Onm，由此保护电荷流向Substrate。对存储器的编程是通过对漏极偏压到雪崩极限使得电子在雪崩中从漏极区域被注入到浮栅中。这种存储器的擦除只能通过紫外线照射或x光照射。如今，这种EPROM的封装形式通常是陶瓷带有一个可透光的小窗口，或者是一个塑料封装的没有石

存储器结构,电荷

OnlyMemory)和 EEpRoM(EleCtrieallyErasableandprograHlinableReadoulyMelnory)。图2一1浮栅存储器结构电荷阱型器件是在 1967年被发明的，也是第一个被发明的电编程半导体器件。在这类型的存储器中，电荷被储存在分离的氮阱中，由此在无电源供应时保持信息。电荷阱器件的典型应用是在MNos伽 etalNitrideoxiaesilicon)[，0]， SNos(SiliconNitrideoxidesemiconductor)和 SONoS(siliconoxideNitrideoxideSemiconductor)中。图2一2展示了一个典型的MNOS电荷阱型存储器的结构。MNoS中的电荷通过量子机制穿过一层极薄的氧化层(一般为1.5一3lun)从沟道中被注入氮层中。图2一2电荷阱存储器结构世界上第一个EPROM，是一个浮栅型器件，是通过使用高度参杂的多晶硅(Polv-si)作为浮栅材料而制成的，它被称为浮栅雪崩注入型MOs存储器(EAMOS)。它的栅极氧化层厚度为10Onm，由此保护电荷流向Substrate。对存储器的编程是通过对漏极偏压到雪崩极限使得电子在雪崩中从漏极区域被注入到浮栅中。这种存储器的擦除只能通过紫外线照射或x光照射。如今

【参考文献】