180纳米工艺嵌入式每单元存储双比特数据的闪存程序存储器设计

发布时间：2020-07-19 04:58

【摘要】： 最早出现于20世纪60年代的半导体存储器件现如今在半导体器件市场占有相当大的比重,它们被广泛的应用于计算机、通讯、交通、航天等领域。Flash Memory(快闪存储器[1] )作为现如今最成熟的非挥发性半导体存储器已成为应用最广泛的存储器之一。它以其高密度、非挥发、擦写易实现等诸多独特的优点在存储器市场中占据重要的地位。 随着半导体制造工艺技术的不断进步,快闪存储器芯片内存储单元的制造尺寸大幅缩小,集成度显著提高,有效满足了市场对大容量存储器芯片的需求。目前,180纳米的工艺正被广泛应用于各种快闪存储器芯片的设计和制造。 为了更有效地降低快闪存储器的成本,提高容量,一种新型的快闪存储器技术应运而生。它不同于以往的一个存储单元只能保存一个比特数据的传统存储器,而是实现了每个物理存储单元可以存储两个甚至多个比特数据,大大提高了存储器的密度,也就是相当于用现如今流行的存储器的一半的芯片面积就可以获得相同的存储容量。 近几年来,随着SOC(片上系统[2])的兴起,嵌入式快闪存储器正得到长足的发展和广泛的应用。本文阐述的就是180纳米工艺每单元可存储两个比特数据的应用于ARM处理器芯片的嵌入式快闪存储器的设计过程。 首先,基于这种新型的每单元可存储两个比特数据的存储单元的特点及其如何实现读、写、擦的操作过程,设计出实现这些操作的架构,从而进行各个功能模块的划分和各项参数的设定。 其次,存储单元阵列的设计是存储器产品设计中的核心内容。本文
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP333
【图文】：

由于电容存在一个电荷泄放的问题，所以对于 DRAM 需定时刷泄放的电荷，从而使存储的信息不被破坏，所以称之为动态 RAM。非挥发性存储器的存储信息掉电后仍然存在，所以称这一类存储器为非器，它主要被用于计算机、航空、远程通讯和消费类电子产品中，用来微代码。非挥发性存储器中所存储的数据信息可以是永久不变的（理论是可编程的，这取决于存储器件的结构。它主要包括两大类存储器：一储器（ROM），另一类为 Flash。在 ROM 中，又可分为掩模式 ROMM）、可一次编程 ROM（PROM）、可擦除可编程 ROM （EPROM）（ 用 极 紫 外 光 进 行 擦 出 的 那 一 类 EPROM ） 和 电 可 擦 除 可 编 程2PROM）。Flash 的全称是 Flash E2PROM，虽说它也属于电可擦除可编，但由于它近几年发展非常迅速且引人注目，所以一般都把它单独归为的划分可由图 1.1表示[6]。

包括嵌入式系统，如 PC 及外设仪器仪表和汽车器件，同时还包括新兴机、数字录音机和个人数字助理（PDA市场发展十分迅速，其规模接近 DRAM存储器市场的三大产品。Flash Memory的低成本的新产品不断涌现，刺激了 Fl前发展。具有更大、更小、更低的趋势，这在快先进工艺的优势，Flash Memory的容量，NAND和 AND技术已经有 1Gb 的器件储器厂家采用 0.15μm，甚至 0.09μm 的初 DIP封装，到 PSOP、SSOP、TSOP变得非常纤细小巧；先进的工艺技术也决 的编程电压，一步步下降到 5V、3.3V。这符合国际上低功耗的潮流，促进了

图 1.3 NOR 型架构Figure 1.3 NOR type architecture构的 Flash Memory 有如下特点：机读取，允许系统直接从 Flash 中读取代码执行，至 RAM 中再执行；字节或单字编程，但不能单字节擦除，必须以块为除操作，在对存储器进行重新编程之前需要对块或除操作。采用 NOR 技术的 Flash Memory 擦除和编程速度较，因此擦除和编程操作所花费的时间很长，在纯数应用中，NOR技术显得力不从心。存储器现状及应用如下：储器是最早出现的 Flash Memory，目前仍是多数用在擦除和编程操作较少而直接执行代码的场合，使用，如 PC 的 BIOS 固件、移动电话、硬盘驱动

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本文编号：2761947