OTP存储器，即一次可编程存储器，具有数据永久保存、功耗低、结构简单、速度快等特点，因而大量应用在SOC系统中作为嵌入式存储器，用来储存系统配置信息、参数值、校准表、代码等各种不需要交换或者交换频率极低的数据。目前市场上主要有两种OTP存储器,熔丝型和反熔丝型。传统的OTP存储器制作工艺复杂，需要特殊的材料，使之难以应用在SOC系统中。本文针对以上原因，设计适合于SOC系统集成的OTP存储器。本文针对深亚微米工艺下OTP存储器的编程问题，进行了电荷泵系统的设计，为OTP存储器烧录时提供编程高压。在设计电荷泵系统时以如何产生位线编程电压为主线。首先对常用的产生高压的结构进行了分析，得出适合作为产生OTP存储器编程高压的电荷泵电路。其次对常用的经典的电荷泵类型进行了理论分析，对比它们的优缺点，再结合OTP存储器一次编程的特点，最终采用了两阈值开关电荷泵电路结构。同时在设计电荷泵系统的过程中遵循以下原则。其一，避免在编程过程中产生超过普通管子承受范围的击穿电压，保证电荷泵系统在编程过程中正常工作。其二，围绕提高编程成功率、减小芯片面积、减小烧录时位线电压纹波进行设计。其三，提高编程结点的读出范围，避免基本单元击穿后阻值的非线性导致存储数据误读。设计出的电荷泵系统，在仿真时具有以下特点，内部高压结点低于普通CMOS管的介质击穿电压，编程时位线电压纹波小，整个芯片编程成功率高，数据读出范围大。最终设计的OTP存储器电荷泵系统在商用工艺上得到了流片验证，设计的OTP存储器能正确编程。