高速OTP存儲器設計技術研究.pdf

1、隨著計算機和通信技術的發展,信息安全在信息傳輸中的作用越來越重要。作為信息存儲和數據交換的主要媒介,存儲器在芯片系統中所占的比重越來越大,對其性能提出了更高的要求。OTP存儲器只允許一次編程,是一種非易失性存儲器,其特點是可靠性高、安全性高、抗干擾能力強,在密鑰保存、RFID以及空間軍事等保密性要求高,環境復雜的場合中應用廣泛。
　　論文的目的是設計并實現一款容量為64Kbit的高速OTP存儲器。設計工作主要包括存儲單元設計、外圍

2、讀寫電路設計及仿真、版圖設計以及流片后測試驗證。論文首先介紹了OTP存儲單元結構的擊穿原理,并分析了存儲單元的工作機制。然后詳細闡述了OTP存儲器外圍讀寫電路設計和仿真。其中多維與多級譯碼電路結構不僅滿足存儲陣列任意排列的要求,同時也減小了譯碼信號之間的延遲時間;編程電路采用兩級電荷泵結構,用以控制芯片內部單元位線上高壓的產生,保證每一位單元編程的時候不會影響相鄰位,從而避免誤編程操作。本文設計的讀出電路中靈敏放大器結構簡單,并加入兩級

3、鎖存器,保證讀出的數據真實穩定可靠。另外,讀取速度決定了OTP存儲器工作速度的快慢,通過修改讀取通路上關鍵器件的參數來調整讀取時間的長短,滿足設計高速OTP存儲器的要求。在版圖設計過程中,文中著重強調了一些特殊問題的解決方案,并從版圖中提取寄生參數用FineSim工具進行后仿真。如果后仿真結果顯示芯片工作有問題,則需查找原因并定位問題,修改電路與版圖,然后再進行后仿真,仿真結果達到指標才能流片。
　　流片回來后,對芯片進行功能和參