一種應用于DSP的Flash存儲器研究與設計.pdf

1、Flash存儲器的研究和生產(chǎn)己經(jīng)進入成熟階段,但隨著微電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,Flash存儲器的設計和生產(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存儲器的設計成為當今半導體技術領域,尤其是DSP芯片等微處理芯片設計領域門檻最高的方向之一。
　　 隨著數(shù)字信號處理器及存儲器應用領域的不斷擴大,在面積、性能等因素之外,Flash存儲器的設計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、高能物理實驗等條件下的抗輻射性等。針對應用領域需求,本文設計了一種新型的1M bit Flash存儲器,設計要求該存儲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存儲器的單元特性及總體設計要求,首先確定了存儲器的陣列架構、系統(tǒng)架構,進行了功能模塊的劃分和各項參數(shù)的設定。針對50K rad(Si)的抗輻射指標,分別對存儲單元和外圍電路進行了改

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