纳米晶存储器中的高压产生系统设计

发布时间：2024-02-27 04:31

　　近半个世纪以来,Flash存储器以其高集成度、高可靠性的特点,快速成为半导体存储器市场中发展最为迅速的一种。在此基础上发展而来的纳米晶存储器(Nano-Crystal Memory, NCM)进一步提高了存储密度,加上与CMOS工艺良好的兼容性,使得对纳米晶存储器的研究具有巨大的科学和产业价值。另一方面,降低电源电压从而实现低功耗已成为超大规模集成电路发展的一个重要方向,然而为了实现对纳米晶存储单元的正确操作,必须用较高的电压来维持足够高的电场,从而使得纳米晶存储器中的高压电路系统成为影响存储器性能的关键。 本论文为中国科学院微电子研究所三室一款8Mbits纳米晶存储器芯片设计中的一部分,芯片工艺基于上海宏利半导体公司(GSMC)2P3M纳米晶工艺和标准0.13um CMOS嵌入式存储器工艺。 本文首先对纳米晶存储器的工作原理进行了介绍,针对纳米晶存储器的操作方法,提出了高压电路系统在整个存储器芯片中的架构和作用,接着对高压产生电路作了详细的阐述和分析。纳米晶存储器芯片系统中包括四个电荷泵系统,产生三种类型的高压,以提供芯片操作所需要的正高压或负高压。电荷泵系统主要由振荡器、四相位时钟...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3纳米晶存储器芯片系统结构框图

项目基于上海宏利半导体有限公司（GraceSemiconration,GSMC）的0.13μmNCM工艺和标准0.13μmC计了一款8Mb的低压高速嵌入式纳米晶存储器芯片所示。核心部分由纳米晶存储阵列、地址译码及高压路、读取电路、高压产生电路等构成。其中地址译....

图1.6存储单元FN隧穿(a)编程(b)擦除示意图

编程或擦除操作时，电流较小，因此功耗较低。(a)(b)图1.6存储单元FN隧穿(a)编程(b)擦除示意图沟道热电子注入（ChannelHotElectronInjection,CHE）。采用沟道热电子注入方式对存储单元进行编程操作的示意图如图1.7所示。当在存储....

图1.7存储单元CHE编程示意图

层中的电子拉出，因此不适用于器件的擦除操作，采用CHE方式编程的纳米晶存储器通常采用FN隧穿或带带热空穴注入方式来抵消纳米晶俘获层中的负电荷。图1.7存储单元CHE编程示意图带带热空穴注入（Band-to-BandHotHoleInjection,BBHH）。带带热空穴....

图2.3电荷泵系统结构示意图

由2.3节分析可得，电荷泵电路系统是存储器高压产生系统中的关键电路，其功能和性能的好坏直接影响存储器的正常操作。电荷泵电路系统主要由电荷泵核心电路、时钟产生电路以及稳压电路组成，如图2.3所示。图2.3电荷泵系统结构示意图其中，电荷泵核心电路在时钟信号的作用下，将输入为VDD的....

本文编号：3912377