Flash電荷泵高壓的失效分析及改善
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 14:25
從20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,無(wú)論是在結(jié)構(gòu),性能方面,還是在存儲(chǔ)密度方面,每一年都取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。Flash存儲(chǔ)器是在20世紀(jì)80年代末逐漸發(fā)展起來(lái)的一種新型半導(dǎo)體不揮發(fā)性存儲(chǔ)器,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高密度、低成本、高可靠性和在系統(tǒng)的電可擦除性等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)今半導(dǎo)體存儲(chǔ)器市場(chǎng)中發(fā)展最為迅速的一種存儲(chǔ)器。Super Flash以其特有的Split-Gate技術(shù),優(yōu)于其他Falsh的可靠性,簡(jiǎn)單的接口電路,可以同邏輯制程的完美兼容在競(jìng)爭(zhēng)激烈的Flash存儲(chǔ)器領(lǐng)域占有一席之地。本文首先介紹了傳統(tǒng)Flash存儲(chǔ)器的的基本操作,技術(shù)分類,發(fā)展趨勢(shì),然后詳細(xì)的介紹了Super Flash的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及工作模式,特別是編程和擦除的操作,工作原理。此后以實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中所遇到的電荷泵高壓系統(tǒng)失效問(wèn)題,通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)電路分析,結(jié)合工藝制程和晶圓測(cè)試對(duì)電荷泵高壓系統(tǒng)失效問(wèn)題進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析。最后,設(shè)計(jì)工藝制程實(shí)驗(yàn),通過(guò)改變工藝制程從而最終解決電荷泵高壓系統(tǒng)的失效問(wèn)題。
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:47 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按功能分類2
NOR技術(shù)NOR技術(shù)(亦稱為并行結(jié)構(gòu))閃速存儲(chǔ)器是最早出現(xiàn)的 FlashMelnory,自前仍是多數(shù)供應(yīng)商支持的技術(shù)架構(gòu)。NOR技術(shù)的結(jié)構(gòu)如圖2一4。它來(lái)源于傳統(tǒng)的EPRoM器件,與其他 FlashMefnory技術(shù)相比,具有可靠性高、隨機(jī)讀取速度快的優(yōu)勢(shì),在擦除和編程操作較少而直接執(zhí)行代碼的場(chǎng)合,尤其是純代碼存儲(chǔ)的應(yīng)用中廣泛使用。NOR技術(shù) FlashMemory具有以下特點(diǎn):(l)芯片內(nèi)執(zhí)行(XIP, eXecuteInPlace)程序和數(shù)據(jù)可存放在同一芯片上,擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線和地址總線,能快速隨機(jī)讀取,這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運(yùn)行,不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR的傳輸效率很高,在1、4MB的小容量時(shí)具有很高的成本效益
夢(mèng)誓芰?爸械鵲拇媧⑷萘浚?鳱AND體系結(jié)構(gòu)則提供串行訪問(wèn)能力及更高的集成度。DINOR結(jié)構(gòu)如圖2一5。DINOR技術(shù)結(jié)合了NAND和NOR這兩種技術(shù)體系的特點(diǎn),具有單電源工作能、單元面積小,并可進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)操作。Dinor快閃存儲(chǔ)器的單元面積可以縮小到NOR存儲(chǔ)單元面積的70%左右。它的另一個(gè)特點(diǎn)是可以比NOR存儲(chǔ)器所用的工作電壓更低的電壓下操作。D工NOR技術(shù) FlashMemory在執(zhí)行擦除操作時(shí)無(wú)須對(duì)頁(yè)進(jìn)行預(yù)編程,且編程操作所需電壓低于擦除操作所需電壓,這與NOR技術(shù)相反。D工NOR技術(shù)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于單元面積小及其冗余方案較好。其主要缺點(diǎn)是由于在陣列中使用了金屬和額外的多晶硅層所增加的工藝復(fù)雜度,以及F一N漏端所固有的較小的串?dāng)_電容盡管D工NOR技術(shù)具有針對(duì)NOR技術(shù)的優(yōu)勢(shì),但由于自身技術(shù)和工藝等因素的限制,在當(dāng)前閃速存儲(chǔ)器市場(chǎng)中,它仍不具備與發(fā)展數(shù)十年,技術(shù)、工藝日趨成熟的NOR技術(shù)相抗衡的能力。選抒線字線源線今數(shù)據(jù)線子數(shù)據(jù)線圖2一SD工NOR閃速存儲(chǔ)器的單元結(jié)構(gòu)NAND技術(shù)Safnsung、TOShiba和Fujitsu支持NAND技術(shù) FlashMemory。這種結(jié)構(gòu)的閃速存儲(chǔ)器適合于純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)。NADN結(jié)構(gòu)如圖2一6。與NOR共地體系結(jié)構(gòu)相比,NAND通過(guò)把單元串聯(lián)在一條位線和源線之間
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Flash存儲(chǔ)器技術(shù)與發(fā)展[J]. 潘立陽(yáng),朱鈞. 微電子學(xué). 2002(01)
[2]閃速存儲(chǔ)器技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李力. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2001(08)
碩士論文
[1]閃存低溫失效分析及不良篩選[D]. 范婭玲.蘇州大學(xué) 2010
[2]非易失性納米晶存儲(chǔ)技術(shù)研究[D]. 劉寧.安徽大學(xué) 2010
[3]飛索半導(dǎo)體公司發(fā)展戰(zhàn)略研究[D]. 李裕浩.上海交通大學(xué) 2009
[4]新型SONOS單元NOR閃存設(shè)計(jì)[D]. 于躍.上海交通大學(xué) 2008
[5]SOC的存儲(chǔ)器IP嵌入技術(shù)研究[D]. 楊秀棟.電子科技大學(xué) 2008
[6]Intel NOR閃存Class測(cè)試流程的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)[D]. 單曉華.復(fù)旦大學(xué) 2008
[7]Flash存儲(chǔ)器中的電荷泵系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 吳浩.蘇州大學(xué) 2007
本文編號(hào):3264958
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:47 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按功能分類2
NOR技術(shù)NOR技術(shù)(亦稱為并行結(jié)構(gòu))閃速存儲(chǔ)器是最早出現(xiàn)的 FlashMelnory,自前仍是多數(shù)供應(yīng)商支持的技術(shù)架構(gòu)。NOR技術(shù)的結(jié)構(gòu)如圖2一4。它來(lái)源于傳統(tǒng)的EPRoM器件,與其他 FlashMefnory技術(shù)相比,具有可靠性高、隨機(jī)讀取速度快的優(yōu)勢(shì),在擦除和編程操作較少而直接執(zhí)行代碼的場(chǎng)合,尤其是純代碼存儲(chǔ)的應(yīng)用中廣泛使用。NOR技術(shù) FlashMemory具有以下特點(diǎn):(l)芯片內(nèi)執(zhí)行(XIP, eXecuteInPlace)程序和數(shù)據(jù)可存放在同一芯片上,擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線和地址總線,能快速隨機(jī)讀取,這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運(yùn)行,不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR的傳輸效率很高,在1、4MB的小容量時(shí)具有很高的成本效益
夢(mèng)誓芰?爸械鵲拇媧⑷萘浚?鳱AND體系結(jié)構(gòu)則提供串行訪問(wèn)能力及更高的集成度。DINOR結(jié)構(gòu)如圖2一5。DINOR技術(shù)結(jié)合了NAND和NOR這兩種技術(shù)體系的特點(diǎn),具有單電源工作能、單元面積小,并可進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)操作。Dinor快閃存儲(chǔ)器的單元面積可以縮小到NOR存儲(chǔ)單元面積的70%左右。它的另一個(gè)特點(diǎn)是可以比NOR存儲(chǔ)器所用的工作電壓更低的電壓下操作。D工NOR技術(shù) FlashMemory在執(zhí)行擦除操作時(shí)無(wú)須對(duì)頁(yè)進(jìn)行預(yù)編程,且編程操作所需電壓低于擦除操作所需電壓,這與NOR技術(shù)相反。D工NOR技術(shù)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于單元面積小及其冗余方案較好。其主要缺點(diǎn)是由于在陣列中使用了金屬和額外的多晶硅層所增加的工藝復(fù)雜度,以及F一N漏端所固有的較小的串?dāng)_電容盡管D工NOR技術(shù)具有針對(duì)NOR技術(shù)的優(yōu)勢(shì),但由于自身技術(shù)和工藝等因素的限制,在當(dāng)前閃速存儲(chǔ)器市場(chǎng)中,它仍不具備與發(fā)展數(shù)十年,技術(shù)、工藝日趨成熟的NOR技術(shù)相抗衡的能力。選抒線字線源線今數(shù)據(jù)線子數(shù)據(jù)線圖2一SD工NOR閃速存儲(chǔ)器的單元結(jié)構(gòu)NAND技術(shù)Safnsung、TOShiba和Fujitsu支持NAND技術(shù) FlashMemory。這種結(jié)構(gòu)的閃速存儲(chǔ)器適合于純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)。NADN結(jié)構(gòu)如圖2一6。與NOR共地體系結(jié)構(gòu)相比,NAND通過(guò)把單元串聯(lián)在一條位線和源線之間
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Flash存儲(chǔ)器技術(shù)與發(fā)展[J]. 潘立陽(yáng),朱鈞. 微電子學(xué). 2002(01)
[2]閃速存儲(chǔ)器技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李力. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2001(08)
碩士論文
[1]閃存低溫失效分析及不良篩選[D]. 范婭玲.蘇州大學(xué) 2010
[2]非易失性納米晶存儲(chǔ)技術(shù)研究[D]. 劉寧.安徽大學(xué) 2010
[3]飛索半導(dǎo)體公司發(fā)展戰(zhàn)略研究[D]. 李裕浩.上海交通大學(xué) 2009
[4]新型SONOS單元NOR閃存設(shè)計(jì)[D]. 于躍.上海交通大學(xué) 2008
[5]SOC的存儲(chǔ)器IP嵌入技術(shù)研究[D]. 楊秀棟.電子科技大學(xué) 2008
[6]Intel NOR閃存Class測(cè)試流程的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)[D]. 單曉華.復(fù)旦大學(xué) 2008
[7]Flash存儲(chǔ)器中的電荷泵系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 吳浩.蘇州大學(xué) 2007
本文編號(hào):3264958
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