近半個世紀(jì)以來,Flash存儲器以其高集成度、高可靠性的特點,快速成為半導(dǎo)體存儲器市場中發(fā)展最為迅速的一種。在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來的納米晶存儲器(Nano-Crystal Memory, NCM)進(jìn)一步提高了存儲密度,加上與CMOS工藝良好的兼容性,使得對納米晶存儲器的研究具有巨大的科學(xué)和產(chǎn)業(yè)價值。另一方面,降低電源電壓從而實現(xiàn)低功耗已成為超大規(guī)模集成電路發(fā)展的一個重要方向,然而為了實現(xiàn)對納米晶存儲單元的正確操作,必須用較高的電壓來維持足夠高的電場,從而使得納米晶存儲器中的高壓電路系統(tǒng)成為影響存儲器性能的關(guān)鍵。 本論文為中國科學(xué)院微電子研究所三室一款8Mbits納米晶存儲器芯片設(shè)計中的一部分,芯片工藝基于上海宏利半導(dǎo)體公司(GSMC)2P3M納米晶工藝和標(biāo)準(zhǔn)0.13um CMOS嵌入式存儲器工藝。 本文首先對納米晶存儲器的工作原理進(jìn)行了介紹,針對納米晶存儲器的操作方法,提出了高壓電路系統(tǒng)在整個存儲器芯片中的架構(gòu)和作用,接著對高壓產(chǎn)生電路作了詳細(xì)的闡述和分析。納米晶存儲器芯片系統(tǒng)中包括四個電荷泵系統(tǒng),產(chǎn)生三種類型的高壓,以提供芯片操作所需要的正高壓或負(fù)高壓。電荷泵系統(tǒng)主要由振蕩器、四相位時鐘...

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.3納米晶存儲器芯片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

項目基于上海宏利半導(dǎo)體有限公司（GraceSemiconration,GSMC）的0.13μmNCM工藝和標(biāo)準(zhǔn)0.13μmC計了一款8Mb的低壓高速嵌入式納米晶存儲器芯片所示。核心部分由納米晶存儲陣列、地址譯碼及高壓路、讀取電路、高壓產(chǎn)生電路等構(gòu)成。其中地址譯....

圖1.6存儲單元FN隧穿(a)編程(b)擦除示意圖

編程或擦除操作時，電流較小，因此功耗較低。(a)(b)圖1.6存儲單元FN隧穿(a)編程(b)擦除示意圖溝道熱電子注入（ChannelHotElectronInjection,CHE）。采用溝道熱電子注入方式對存儲單元進(jìn)行編程操作的示意圖如圖1.7所示。當(dāng)在存儲....

圖1.7存儲單元CHE編程示意圖

層中的電子拉出，因此不適用于器件的擦除操作，采用CHE方式編程的納米晶存儲器通常采用FN隧穿或帶帶熱空穴注入方式來抵消納米晶俘獲層中的負(fù)電荷。圖1.7存儲單元CHE編程示意圖帶帶熱空穴注入（Band-to-BandHotHoleInjection,BBHH）。帶帶熱空穴....

圖2.3電荷泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

由2.3節(jié)分析可得，電荷泵電路系統(tǒng)是存儲器高壓產(chǎn)生系統(tǒng)中的關(guān)鍵電路，其功能和性能的好壞直接影響存儲器的正常操作。電荷泵電路系統(tǒng)主要由電荷泵核心電路、時鐘產(chǎn)生電路以及穩(wěn)壓電路組成，如圖2.3所示。圖2.3電荷泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖其中，電荷泵核心電路在時鐘信號的作用下，將輸入為VDD的....

本文編號：3912377