OTP存儲器設計與實現(xiàn)技術研究.pdf

1、OTP存儲器的功能介于Mask ROM和EPROM之間，既給用戶提供一定自由配置的空間又無需復雜的擦除機制，所以其電路結構簡單且可靠性高，被廣泛應用于密鑰保存、嵌入式存儲及空間軍事應用。論文旨在設計實現(xiàn)一款功能正確性能良好的OTP存儲器。
　　論文參考了國內(nèi)外OTP存儲單元的設計方案，分析了存儲單元的工作原理，對其結構進行了設計。由于編程后的特性難以在仿真上體現(xiàn)，存儲單元在實際工藝線上進行了流片并完成了測試。以存儲單元的實測結果為

2、基礎，討論了存儲器外圍電路的構建方案。其中多維譯碼方式配合了存儲陣列的排布并且縮短了延遲時間；編程電路采用高壓復制型的電荷泵，在芯片內(nèi)部有選擇地產(chǎn)生編程高壓，減小了高壓信號對內(nèi)部電路和存儲陣列的影響；讀取電路以位線充放電過程為基礎，具有較短讀取時間和較大的讀取閾值；片選和輸出使能模塊為更高一級系統(tǒng)對存儲器的調(diào)用提供了基礎，能降低整體系統(tǒng)功耗，也和譯碼信號一起為編程和讀取過程起到了控制作用。外圍電路的邏輯功能使用Spectre仿真得到了驗

3、證。
　　電路構建完成之后進行了存儲器整體版圖的設計并在0.18μm工藝上進行了流片。版圖設計中考慮了各類可制造性設計問題以提高芯片制造良率，并在關鍵信號處設置了測試點以供芯片測試過程中錯誤的排查。使用Calibre驗證了版圖設計規(guī)則和連接關系，并解決了特殊器件的網(wǎng)表提取等細節(jié)問題。在此基礎上提取了寄生參數(shù)并使用Finesim工具進行后仿真。流片后對芯片進行了實際測試。后仿真和實測結果都表明讀寫功能正確，電荷泵可以產(chǎn)生所需高壓完成