一種應(yīng)用于DSP的Flash存儲(chǔ)器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、Flash存儲(chǔ)器的研究和生產(chǎn)己經(jīng)進(jìn)入成熟階段,但隨著微電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,Flash存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中仍然面臨著諸如器件尺寸縮小的限制、編程速度與電壓和功耗之間的矛盾等多方面的挑戰(zhàn),Flash存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)成為當(dāng)今半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,尤其是DSP芯片等微處理芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域門檻最高的方向之一。
　　 隨著數(shù)字信號(hào)處理器及存儲(chǔ)器應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,在面積、性能等因素之外,Flash存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)也不斷面臨更新的挑戰(zhàn),例如極限條件下的穩(wěn)定

2、性和可靠性,以及空間環(huán)境、高能物理實(shí)驗(yàn)等條件下的抗輻射性等。針對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域需求,本文設(shè)計(jì)了一種新型的1M bit Flash存儲(chǔ)器,設(shè)計(jì)要求該存儲(chǔ)器在極限條件下具有較高的工作穩(wěn)定性,且具備總劑量50Krad(Si)的抗輻射性能。
　　 論文根據(jù)Flash存儲(chǔ)器的單元特性及總體設(shè)計(jì)要求,首先確定了存儲(chǔ)器的陣列架構(gòu)、系統(tǒng)架構(gòu),進(jìn)行了功能模塊的劃分和各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定。針對(duì)50K rad(Si)的抗輻射指標(biāo),分別對(duì)存儲(chǔ)單元和外圍電路進(jìn)行了改

3、進(jìn)設(shè)計(jì)。在存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)中,通過對(duì)硅MOS器件及浮柵存儲(chǔ)器件輻射損傷機(jī)理的分析,采用了環(huán)形柵結(jié)構(gòu)加固存儲(chǔ)單元和陣列NMOS選擇管的單元設(shè)計(jì)方案。在外圍電路的設(shè)計(jì)中,對(duì)部分易受輻射影響的器件及單元進(jìn)行了加固設(shè)計(jì),并對(duì)帶隙基準(zhǔn)源電路及靈敏放大器電路等進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。在總劑量50K rad(Si)的輻射下,正電荷泵的失效是非揮發(fā)存儲(chǔ)器發(fā)生退變的最主要因素,本文設(shè)計(jì)了一種全新的ZMOS結(jié)構(gòu)正電荷泵,該方案的正電荷泵工作范圍更寬且受輻射影響極小