一种基于CDMOS工艺的一次性可编程存储器的研制

发布时间：2017-06-22 12:16

  本文关键词：一种基于CDMOS工艺的一次性可编程存储器的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：存储器简单来说就是保存信息的部件,它是用来数据交换和信息保存的主要媒介,其作用已经不可忽视,相应地对它的需求也就更进一步,不仅需要存储器的擦写速度快、能量消耗少、又要能保证有安全规范的布局。在这其中的嵌入式一次可编程存储器就是只可以写入一次程序,它的特点就是不仅灵活简便、而且使用的价格也不高,所以已成为了电路设计和现代应用的不二之选。非易失性存储器因为集成度高、成本低、工作速率快和自身技术的优化,它的成长远景愈加重要。其中,OTP(One Time Programmable)是一次性可编程存储器,它虽然只能在出厂的时候烧录一次,但是却用途广泛,本次就是用来做电路Trim(修调)使用。该一次性可编程存储器即使被断电也能保存信息,所以它可以用来为电路应用提供各种灵活多样和价格低廉的解决方案。虽然电路中也会使用熔线来修调,通过熔线的不同接法来精确修调基准源的精度。但是在用熔线进行修调电路的过程中经常会遇到烧不断熔线或者是烧坏芯片的问题,还有就是用熔线修调后封装引起的电压偏差问题,所以在这种情况下使用OTP来做Trim电路也就应运而生。因此本人实习所在的单位设计了这样的一款芯片,该款芯片是采用HJTC(和舰)0.35um CDMOS 3.3V/5.0V/40V 2P5M P-sub Polycide工艺制作的容量为32bits的OTP存储器。该芯片是通过外部时钟数据接口控制来进行写操作的。在芯片内部可以利用时钟和复位信号启动自动读取数据功能,在读取数据之后关闭OTP电路以节省功耗。本次起首说明了OTP存储器的生长情景及其理论基础,接着讨论了存储单元的工作原理,包含编程、读写和擦除的过程。最后在电路设计方面,详细分析了各块电路的设计方法和运作形式。在存储器外围设备电路的设计中,有关键的时序控制电路,锁存器和地址译码电路,再核心说明了内部OTP模块,主要集中在高低压转换电路,直流偏置电路和灵敏放大器模块,并对它们进行仿真与分析。接着此次项目根据所设计的电路完成了整体的版图布局设计和验证检查。最后在版图设计模块中对于整体布局布线的介绍以及敏感模块画图过程中注意事项进行了分析,对于后续版图数据、寄生参数需要通过集成电路设计软件来进行操作,所以没有进行详细说明。最终当芯片流片后需要对芯片进行测试,看其是否能够正常工作并且符合设计参数。
【关键词】：存储器 标准CDMOS工艺 一次性可编程 修调 版图
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-16
• 第一章 绪论16-24
• 1.1 存储器的简介及分类16-19
• 1.2 研究的背景和意义19-21
• 1.3 中外OTP存储器的生长近况21-23
• 1.4 论文章节的组成23-24
• 第二章 OTP的基本工作原理24-34
• 2.1 存储单元的基本结构24-25
• 2.2 工作机理的研究25-27
• 2.3 存储单元的工作机制27-31
• 2.3.1 存储单元的编程28-29
• 2.3.2 存储单元的读取29-30
• 2.3.3 存储单元的擦除30-31
• 2.4 存储阵列布局的研究31-32
• 2.5 存储器的设计32-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章 OTP存储器的电路模块分析34-46
• 3.1 OTP器件的结构和制作方法34-35
• 3.2 外围电路的设计35-40
• 3.2.1 时序控制电路设计36-38
• 3.2.2 地址译码电路38-40
• 3.3 内部OTP核心电路设计40-45
• 3.3.1 偏置电路41-42
• 3.3.2 灵敏放大器（sense amplifier）42-44
• 3.3.3 高压电路44
• 3.3.4 存储阵列电路的设计44-45
• 3.4 本章总结45-46
• 第四章 版图设计46-60
• 4.1 版图的整体布局47
• 4.2 布局布线47-48
• 4.2.1 布局48
• 4.2.2 布线48
• 4.3 版图中的注意点48-50
• 4.3.1 器件版图匹配49-50
• 4.3.2 金属的注意点和闩锁效应50
• 4.4 OTP存储器版图的设计50-57
• 4.4.1 灵敏放大器的版图设计52-53
• 4.4.2 逻辑控制模块版图53-55
• 4.4.3 偏置电路的版图55
• 4.4.4 电平转换55-57
• 4.5 本章总结57-60
• 第五章 存储器的测试和应用60-68
• 5.1 芯片的测试61-62
• 5.2 芯片的仿真验证62-64
• 5.3 芯片的实际应用64-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 论文总结68-69
• 6.2 论文展望69-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 作者简介76-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 马丰玺;杨斌;卫洪春;;非易失存储器NAND Flash及其在嵌入式系统中的应用[J];计算机技术与发展;2007年01期

2 钱敏;黄秋萍;李富华;;数据采集控制时序的VHDL/CPLD设计及应用[J];电子工程师;2006年02期

3 刘秀波,王华明;TiAl合金激光熔覆金属硅化物复合材料涂层耐磨性和高温氧化性能研究[J];中国激光;2005年08期

4 马鑫,何小琦;集成电路内引线键合工艺材料失效机制及可靠性[J];电子工艺技术;2001年05期

5 梁骏吾;电子级多晶硅的生产工艺[J];中国工程科学;2000年12期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李辉景;某大容量存储器的设计与实现[D];中北大学;2008年

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本文编号：471823