隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,使得人們能夠把包括處理器、存儲器、模擬電路、接口邏輯集成到一個大規(guī)模的芯片上,形成所謂的SOC(片上系統(tǒng))。嵌入式非易失性存儲器已成為當(dāng)今許多SOC系統(tǒng)解決方案的一個重要組成部分。傳統(tǒng)的嵌入式非易失性存儲器在按比例縮小、存儲單元尺寸、速度、功耗和芯片面積等方面越來越限制其在未來SOC中的應(yīng)用。在眾多下一代非易失性存儲器中,阻變存儲器(RRAM)具有結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝兼容、編程功耗低、單元面積小和易于等比例縮小等特性使其成為未來嵌入式應(yīng)用中最有前景的存儲器。本論文在利用阻變存儲器初始化特性的基礎(chǔ)上,提出了一種新型的2T2R的存儲單元結(jié)構(gòu),此單元結(jié)構(gòu)具有抗工藝波動性及高安全性的特點(diǎn)。在基于2T2R的結(jié)構(gòu)上本論文通過阻變存儲器和當(dāng)前主流嵌入式非易失性存儲器的詳細(xì)比較,選取了具有嵌入式存儲應(yīng)用中的高速代碼存儲和低功耗存儲兩個阻變存儲器應(yīng)用具有較大優(yōu)勢的領(lǐng)域,設(shè)計了兩塊分別針對高速讀取和RFID電子標(biāo)簽中低功耗存儲的芯片。論文描述了兩塊存儲器芯片的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、陣列結(jié)構(gòu)、外圍電路設(shè)計,提出了高速讀取的電路結(jié)構(gòu),并首次設(shè)計了低功耗的編程反饋結(jié)構(gòu)用以降低編程阻變存儲器... 

【文章來源】：復(fù)旦大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于CuxO的阻變存儲器存儲單元基本結(jié)構(gòu)

Ni、Co、Ta、及嘆等各種導(dǎo)電金屬材料。為了CuxO電阻存儲器的制造工藝簡單并且與CMOS工藝兼容，當(dāng)前CuxO存儲單元一般采用在Cu襯底上直接氧化生成CuxO電阻存儲材料的辦法。圖2.2所示為SPalisfon公司05年在正DM會議發(fā)布的cuxo電阻存儲器[5]，通過采用熱氧化的方法生成cuxo。spansion采用了傳統(tǒng)的ITIR的存儲單元結(jié)構(gòu)形式(如圖2.2a所示)，通過直接在銅互連后端工藝中形成勸a步驟之后，熱氧化叭a上的Cu生成如圖3.2b所示CuxO材料(州田峋，然后再沉積上電極(幾)，通過圖3.2e的幾M圖觀察，其CuxO層的厚度為12IUn。上上電極(TE)))下下電極(BE)))基于CuxO的存儲介質(zhì)圖2.1基于CuxO的阻變存儲器存儲單元基本結(jié)構(gòu)

其余嵌入式非易失性存儲器特性嵌入式Flash存儲器嵌入式Flash存儲器(EmbeddedFlash)是目前嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用得較多器。按照不同嵌入式Flash存儲器的類型，可以將其歸為兩大類:浮oatinggate帥e)和電荷陷阱型(ChargetraPpingtyPe)。其中浮柵型又TNoR型、l.STsplitgate型和ZTNOR型;電荷陷阱型又被成為SoNO其又有Saifim公司的NROM和Ememory公司的Ncoflash為代表。這TNOR型為代表來簡要介紹下EmbeddedFlash的特點(diǎn)。圖2.11描述了ITNOR型玩beddedFlash的基本結(jié)構(gòu)[’o]。數(shù)據(jù)存儲在(FloatingGate)中，通過改變控制柵(COntrolGate)上施加的電壓的大浮柵中存儲電荷的數(shù)量，浮柵中存儲電荷的多少表現(xiàn)為存儲單元的閉值低，通過分辨這個閏值電壓的值來獲得存儲單元中的數(shù)據(jù)。COn七olGat心


本文編號：2927149