Push-Pull型pFLASH开关单元结构设计及特性

摘要

基于90 nm eFLASH工艺设计并制备了一种新型抗辐照Push-Pull型pFLASH开关单元,并对其特性进行了研究。该结构由2个2T-FLASH管（T1/T2）和1个信号传输PMOS管（T3）组成,采用带带隧穿（BTBT）编程方式和福勒-诺德海姆（FN）擦除方式实现其＂开/关＂态功能。同时,对其＂开/关＂态特性进行表征,研究其耐久性和电荷保持特性,最后,对其抗总剂量（TID）能力进行评估。实验结果表明：该器件的＂T1编程-T2擦除＂与＂T1擦除-T2编程＂态均可以实现信号传输管的＂开/关＂态功能,其阈值窗口的均值约为10.5 V;在工作电压为-1.2 V条件下,T3管的＂开＂态驱动电流均值约为0.92 mA,＂关＂态漏电流低于40 pA,且均表现出了良好的一致性。同时,该器件的循环擦/写次数可达10 000次,在25℃的＂开/关＂态应力条件下寿命大于10年,抗总剂量能力可达150 krad（Si）以上。