在深亞微米工藝條件下,芯片內(nèi)部可變性日益增加,電源電壓VDD日漸降低,使得SRAM存儲單元穩(wěn)定性受到一定影響,所以我們需要一種簡單高效的穩(wěn)定性判斷方法來提高設(shè)計時間。并且隨著器件尺寸等比例縮小,芯片集成度升高,封裝密度上升,這一系列的變化都會導(dǎo)致一些意想不到的問題,使得半導(dǎo)體存儲器件的可靠性變差。例如,阿爾法粒子注入引發(fā)的軟錯誤(Soft Error)問題正日益受到關(guān)注。 本文首先介紹了傳統(tǒng)的SRAM單元穩(wěn)定性判斷方法:靜態(tài)噪聲容限(SNM)。隨后引入一種新型N型曲線法對單元的讀寫操作進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)該方法比SNM有著明顯的優(yōu)越性。它不但能提供存儲單元的電壓信息,還能提供電流信息,綜合兩者能做出更準(zhǔn)確的穩(wěn)定性判斷。此外,N型曲線法比SNM實現(xiàn)起來也容易很多,只要通過電路仿真即可實現(xiàn),不需要另外的數(shù)學(xué)運算求靜態(tài)噪聲容限的值。運用N型曲線法對6T存儲單元電路進(jìn)行仿真,研究電源電壓VDD、單元比率r、上拉比率q對存儲單元讀寫操作的穩(wěn)定性影響,得出以下結(jié)論:VDD的增大使得讀操作穩(wěn)定性增強而寫能力卻降低;單元比率r升高有利于改善讀穩(wěn)定性;降低上拉比率q有利于提高單元寫能力。 然后,針對目前SRAM存儲單元面臨的α粒子注入引起的軟錯誤問題,用一個簡化的反相器模型,模擬其在α粒子注入時的輸出變化。將該輸出用作SRAM存儲單元電路仿真的輸入信號,從而研究α粒子注入對存儲單元雙穩(wěn)電路的穩(wěn)定性影響。其中,α粒子的注入通過一個單指數(shù)電流源來模擬。得出結(jié)論:PMOS等效電阻越大或者存儲節(jié)點電容越小,α粒子的注入越容易導(dǎo)致存儲單元軟錯誤的發(fā)生,以及關(guān)鍵電荷(Critical Charge)的值越小,發(fā)生軟錯誤的可能性越大。 最后,利用N型曲線法,比較分析了有無α粒子注入時的單元穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)當(dāng)α粒子注入時單元的讀穩(wěn)定性下降,而寫能力卻得到增強。
【學(xué)位單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TP333
【部分圖文】：

常用 3-8 譯碼器即可實現(xiàn)。輸入輸出緩沖用于驅(qū)動數(shù)據(jù)的傳發(fā)器和驅(qū)動電路。正如 CPU 作為計算機的大腦一樣，時序心部分，用于產(chǎn)生時鐘控制信號，操控其它模塊的工作，因且設(shè)計比較復(fù)雜，所以沒有固定的電路結(jié)構(gòu)，設(shè)計者可以根放大器用于數(shù)據(jù)輸出時，把小信號放大為有效信號，供輸出

TSRAM存儲單元結(jié)構(gòu)

從作圖角度講，兩根交叉的曲線其實是兩個鏡像反相器傳輸曲插入的最大正方形的邊長。在讀操作過程中，位線被預(yù)充電到電源OSFET 與存取管并聯(lián)，使得單元內(nèi)反相器的增益減小，因而這是很 2.2 即為讀狀態(tài)下的存儲單元電路圖，其中 Vn是直流靜態(tài)噪聲源，入、工藝波動、工作環(huán)境變化等因素引起。讀操作時，兩個位線 BL到高電平，并且字線打開，這樣，PG1 和 PUP2 處于截止?fàn)顟B(tài)，假工作于飽和區(qū)，而 PDN2 和 PUP1 工作在線性區(qū)。這樣的假設(shè)可以通的代入得到驗證。圖 2.2 也可以簡化成如圖 2.3 所示的兩個反相器組。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 王娜;何俊明;劉云海;丁育林;丁佳妮;;α粒子加速軟失效率測試的穩(wěn)定性研究[J];半導(dǎo)體技術(shù);2011年01期

2 王佳靜,華林,沈泊,李文宏,章倩苓;一種500MHz 32×32bit高速五端口CMOS寄存器堆[J];半導(dǎo)體學(xué)報;2002年12期

3 熊凱;譚全林;邢座程;李少青;;高性能SRAM的低功耗設(shè)計[J];微電子學(xué);2009年06期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張一平;深亞微米靈敏放大器設(shè)計[D];蘇州大學(xué);2008年

本文編號：2815022