發(fā)布時(shí)間：2020-05-30 18:49

【摘要】：隨著以工業(yè)控制和消費(fèi)類多媒體電子設(shè)備為代表的SOC技術(shù)空前的發(fā)展,作為SOC重要組成部分的嵌入式快閃存儲(chǔ)器也獲得了巨大的市場(chǎng)需求。集成電路工藝特征尺寸的日益縮小趨勢(shì)使得尋找下一代快閃存儲(chǔ)器技術(shù)成為必然。納米晶存儲(chǔ)器(Nano-Crystal Memory, NCM)在這新老技術(shù)交替之時(shí)應(yīng)運(yùn)而生。另外,為了降低功耗,SOC供電電壓越來(lái)越低,導(dǎo)致高速低壓嵌入式快閃存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)本身也面臨諸多技術(shù)難題。因此,為了更好地發(fā)揮納米晶存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn),其外圍電路的性能好壞起了重要的作用。 首先,本文對(duì)納米晶存儲(chǔ)器系統(tǒng)特性做了概述,介紹了納米晶存儲(chǔ)器和傳統(tǒng)浮柵型快閃存儲(chǔ)器之間的不同點(diǎn),詳細(xì)說(shuō)明了納米晶存儲(chǔ)器編程、擦除和讀取操作的原理和方法,并提出了本論文所設(shè)計(jì)的納米晶存儲(chǔ)器陣列結(jié)構(gòu)形式。 其次,本文重點(diǎn)對(duì)納米晶存儲(chǔ)器系統(tǒng)及電路做了論述。根據(jù)陣列存儲(chǔ)單元具體的電氣特性,將系統(tǒng)劃分為數(shù)據(jù)通道和編程擦除通道兩大部分,對(duì)每個(gè)通道中的重要模塊進(jìn)行了劃分,并設(shè)定了這些模塊的指標(biāo)參數(shù)。根據(jù)指標(biāo)參數(shù)設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)器系統(tǒng)中各個(gè)重要子模塊的電路,并給出了仿真結(jié)果。 最后,在考慮嵌入式納米晶存儲(chǔ)器本身以及外圍電路所使用的器件工藝特點(diǎn),研究了版圖布局布線過(guò)程中所遇到的問(wèn)題并提出了解決方案。 本文基于上海宏力半導(dǎo)體公司(GSMC)三層鋁的0.13μm NCM工藝和標(biāo)準(zhǔn)0.13μm CMOS嵌入式存儲(chǔ)器工藝,設(shè)計(jì)了低壓高速嵌入式NCM存儲(chǔ)器系統(tǒng)。系統(tǒng)具有按字節(jié)編程、按字節(jié)讀取以及塊擦除等基本功能,其中字節(jié)讀取時(shí)間要求小于100ns,字節(jié)編程時(shí)間小于10ms,塊擦除時(shí)間小于10ms。
【圖文】：

988 年 Intel 提出的 ETOX（Electron Tunneling Oxide device）結(jié)構(gòu)[2]，為快閃遠(yuǎn)發(fā)展奠定了器件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，目前市場(chǎng)上絕大多數(shù) Flash 都是在此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)而得到的。

儲(chǔ)器（PCM）、分子存儲(chǔ)器（Molecular Memory）、聚合物存儲(chǔ)器（Polymer Me變隨機(jī)存儲(chǔ)器（RRAM）等等。iSuppli 和 Gartner 這兩個(gè)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)對(duì)全球芯片市場(chǎng)的調(diào)研顯示，2010 年片總營(yíng)收將達(dá)到 2797 億美元，比 2009 年增長(zhǎng) 21.5%，其中半導(dǎo)體行業(yè) 201長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?lái)源正是 PC 用途芯片和存儲(chǔ)器，，調(diào)研還顯示了近幾年來(lái)存儲(chǔ)體行業(yè)中的比重，如圖 1.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP333

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本文編號(hào)：2688563