文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
纳米晶存储器灵敏放大器电路的设计与实现
姓名:王凤虎
申请学位级别:硕士
专业:半导体芯片系统设计与工艺
指导教师:应建华
2010-10-28
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着以工业控制和消费类多媒体电子设备为代表的 SOC 技术空前的发展,作为
SOC 重要组成部分的嵌入式快闪存储器也获得了巨大的市场需求。集成电路工艺特征
尺寸的日益缩小趋势使得寻找下一代快闪存储器技术成为必然。纳米晶存储器
(Nano-Crystal Memory, NCM)在这新老技术交替之时应运而生。另外,为了降低功
耗,SOC 供电电压越来越低,导致高速低压嵌入式快闪存储器的设计本身也面临诸多
技术难题。因此,为了更好地发挥纳米晶存储器的优点,其外围电路的性能好坏起了
重要的作用。
首先,本文对纳米晶存储器系统特性做了概述,介绍了纳米晶存储器和传统浮栅
型快闪存储器之间的不同点,详细说明了纳米晶存储器编程、擦除和读取操作的原理
和方法,并提出了本论文所设计的纳米晶存储器阵列结构形式。
其次,本文重点对纳米晶存储器系统及电路做了论述。根据阵列存储单元具体的
电气特性,将系统划分为数据通道和编程擦除通道两大部分,对每个通道中的重要模
块进行了划分,并设定了这些模块的指标参数。根据指标参数设计了存储器系统中各
个重要子模块的电路,并给出了仿真结果。
最后,在考虑嵌入式纳米晶存储器本身以及外围电路所使用的器件工艺特点,研
究了版图布局布线过程中所遇到的问题并提出了解决方案。
本文基于上海宏力半导体公司(GSMC)
CMOS嵌入式存储器工艺,设计了低压高速嵌入式NCM存储器系统。系统具有按字节
编程、按字节读取以及块擦除等基本功能,其中字节读取时间要求小于100ns,字节
编程时间小于10ms,块擦除时间小于10ms。
关键字:嵌入式纳米晶存储器;灵敏放大器;参考电路;电平位移电路
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
With development of the SOC technology represented by industrial control and
consumptive multimedia electronics devices, as an important part of SOC, embedded Flash
Memories has gained enormous marketing demand. The trend of scaling down of IC feature
size day by day leads to inevitability of developing Flash Memories technology of next
generation. Nano-Crystal Memory(NCM) emerged during the period of transition of
generations. Moreover, in order to reduce power dissipation, the supply voltage of SOC has
been reduced recently, which gives rise to a bunch of technical problems for high speed low
voltage embedded Flash Memories. As a result, considering the advantages of NCM, the
peripheral circuitry’s performance is of great significance.
Firstly, the thesis gives brief introduction to NCM systems and points out the
difference between NCM and traditional Flash Memories. The principle and method of
PROGRAME, ERASE and READ operations has been specifically illustrated, and the
thesis proposes the proper NCM array structure.
Secondly, the thesis addres