与ONO反熔丝FPGA匹配的高压器件设计
2012-06-28周云波于宗光
东南大学学报(自然科学版) 2012年4期
周云波 于宗光, 封 晴 胡 凯
(1江南大学物联网工程学院,无锡214122)
(2中国电子科技集团公司第五十八研究所,无锡214035)
随着电子技术的发展,航天飞行器越来越依赖于电子系统对航天飞行器实施的控制以及进行数据采集与处理.但是,飞行器内部电子系统对空间辐射的敏感性又威胁着航天飞行器的飞行状态与任务执行,因此对航天电子系统的耐辐射性能提出了更高的要求.存储器是电子系统的重要组成部分,用于存放电子系统的程序和数据信息.辐射引起的存储器数据错误会给电子系统的正常工作带来数据甚至功能的错误,因此抗辐射存储器的研制对宇航电子系统的研发有重要意义[1].基于反熔丝现场可编程门阵列(antifuse FPGA)的反熔丝存储单元具有卓越的抗辐射性能,因而备受航天用户的青睐[2-3].但对于成熟的反熔丝FPGA,除了需要制备具有高可靠性的反熔丝器件外,在电路设计上还需要设计与反熔丝器件特性相匹配的编程电路和读出电路[4].
通常,FPGA中的反熔丝存储单元由1个反熔丝和1个选择管组成.编程选中存储单元时,选择管打开,与编程电路连通.在对反熔丝器件进行编程时,选择管的源极和漏极之间,以及源极或漏极与栅极之间,需要承载较高的编程电压Vpp,因此本文选用高压MOSFET作为反熔丝存储单元的选择管.国外已有基于1.0 μm ONO反熔丝工艺设计生产高压器件的成功范例,其编程电压不低于16 V[4-5].目前,国内也有利用 n-well和 n 管场注作为……
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