亞65納米SRAM的穩(wěn)定性研究與設(shè)計.pdf

1、SRAM是計算機系統(tǒng)中的必不可少的組成部分，它扮演著直接與CPU對話的重要角色。尺寸不斷縮小的COMS工藝技術(shù)有利于提高SRAM性能，減小面積，降低功耗。與此同時，由先進工藝技術(shù)帶來的閾值電壓波動和工作電壓降低影響了SRAM的穩(wěn)定性，尤其進入65納米后，SRAM穩(wěn)定性面臨的挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻。先進工藝下的SRAM穩(wěn)定性引起了包括Intel，Renesas，MIT等知名IC設(shè)計制造公司和科研院的極大關(guān)注。 本論文研究分析了CMOS工藝和

2、對SRAM穩(wěn)定性的影響，提出了一種基于直流分壓思想的穩(wěn)定性提高技術(shù)，該技術(shù)通過降低讀周期內(nèi)的字線電壓提高讀穩(wěn)定性，降低寫周期內(nèi)的單元電壓提高寫穩(wěn)定性。與目前業(yè)界現(xiàn)有穩(wěn)定性提高技術(shù)相比，本論文所提技術(shù)有以下特點：①字線電壓和存儲單元電壓調(diào)節(jié)采用可編程的方法，利于控制精確穩(wěn)定性；②電路實現(xiàn)簡單，易于集成到SRAM；③利用SRAM固有時序，無需額外時序控制；④版圖面積開銷小。 本文所提技術(shù)用于65納米工藝SRAM設(shè)計。SRAM含有8K

3、個位單元，存儲深度為256，每個存儲單元32位，其中字線64根，位線128根，單元面積為0.625um2，穩(wěn)定性提高電路的面積占總面積的比例小于2％。該SRAM在UMC公司的Logic and Mixed-Mode 1P10M，1.0V，Standard Performance，Low-k工藝上流片。流片測試結(jié)果表明：SRAM工作電壓在1.0V-0.6V范圍內(nèi)變化時，字線電壓和存儲單元都會隨著SRAM工作電壓線性降低，這驗證了直流分壓技