臨界電壓量測裝置THRESHOLD VOLTAGE MEASUREMENT DEVICE

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

13/597,733

專利證號

US 8,582,378 B1

專利獲證名稱

臨界電壓量測裝置THRESHOLD VOLTAGE MEASUREMENT DEVICE

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2013/11/12

技術說明

對於奈米級CMOS 靜態隨機存取記憶體陣列，我們提出了一個單位元的量測方法與全數位輸出的電路架構。此電路結構包含內嵌式的運算放大器，且運用其負回授的電路操作特性來量取各個電晶體的臨界電壓值(包含holding PMOS, pull-down NMOS, and access NMOS) 。而測得的類比電壓將藉由雙 VCO類型的A/D電路轉換為頻率再由計數器轉為全數位的二進制數字讀出，以藉此方便數據的汲取，處理和統計分析。此512KB的測試電路採用UMC 55nm1P10M標準性能（SP）的CMOS技術實現。由Monte-Carlo 29萬筆的資料模擬顯示出此VTH測量電路擁有相當的準確性與可用性。且由Post-Layout模擬，在TT-Corner下溫度範圍涵蓋85℃至-45℃內，量測的誤差範圍約為2-9mV，而VCO類型的A/D轉換電路精準度可達0.2mV 足夠我們的量測電路所使用。 We present an all-digital bit transistor characterization scheme for CMOS 6T SRAM array. The scheme employs an on-chip operational amplifier feedback loop to measure the individual threshold voltage (VTH) of 6T SRAM bit cell transistors (holding PMOS, pull-down NMOS, and access NMOS) in SRAM cell array environment. The measured voltage is converted to frequency with dual VCO and counter based digital read-out to facilitate data extraction, processing, and statistical analysis. A 512Kb test chip is implemented in 55nm 1P10M Standard Performance (SP) CMOS technology. Monte Carlo simulations indicate that the accuracy of the VTH measurement scheme is about 2-7mV at TT corner across temperature range from 85oC to -45oC, and post-layout simulations show the resolution of the digital read-out scheme is < 0.2mV per bit.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

智慧財產權中心

連絡電話

03-5738251

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