随着微电子工艺的日益进步,制作尺寸越来越小,预计在以后的芯片系统中,存储器会占据芯片内部的大部分空间,因此存储器在芯片设计工作始中的重要性越来越明显,对其设计和生产提出了越来越高的要求。现在大部分可编程存储器都是基于非易失存储器(NVM)进行设计,比如EPROM, EEPROM,flash EEPROM或是ferroeclectic memory。但是这些存储器结构相对复杂,可靠性相对较低并且制造成本高。在我们使用存储器的过程中,很多地方我们可以使用可靠性高,制造成本低的一次性编程存储器(OTP)。OTP有多种基于熔丝和反熔丝的实现方法,比如多晶熔丝(polyfusing)、ONO结构、MOM结构。但是多晶熔丝结构可靠性差,ONO结构,MOM结构都比较复杂,并不能通过标准的CMOS工艺进行制造。与此同时,随着现在集成电路的发展,尺寸的缩小,栅氧击穿机制是一种很好的反熔丝工作原理。本文设计了一种基于栅氧击穿原理的反熔丝结构存储器。本设计的工作包括了:首先对栅氧击穿原理模型进行了讨论,并就其原理在反熔丝存储器中的可用性进行了阐述,在此基础上对反熔丝存储单元进行了设计并仿真,然后对译码电路工作原理进行了说明,根据本设计的需要设计了行译码器和列译码器并进行了仿真。灵敏放大器的工作原理和设计的方法在第四章进行了讨论,并根据本设计的电流电压需要进行了参数的设计和仿真。在对各个模块完成了设计和仿真工作之后又对整体电路进行了设计和仿真。最后本设计根据设计的原理图进行了整体电路版图的设计和后仿真并进行了流片。流片之后对芯片进行了测试,测试结果显示芯片工作良好。