• Title, Summary, Keyword: 래치

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The Latchup Shutdown Circuit of LVTSCR to Protect the ESD (ESD 보호를 위한 LVTSCR의 래치업 차폐회로)

  • Jung, Min-Chul;Yoon, Jee-Young;Ryu, Jang-Woo;Sung, Man-Young
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • pp.178-179
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    • 2005
  • ESD(Electrostatic Discharge) 보호에 응용되는 소자는 ESD가 발생했을 때, 빠르게 턴-온되어 외부로부터 EOS(Electric OverStress)를 차단함으로서 집적회로 내부의 코어를 보호해 주어야 한다. 이러한 기능에 충실한 LVTSCR(Low-Voltage Silicon Controlled Rectifier)은 트리거링 전압을 기존의 SCR보다 낮추어 ESD에 대해 민감한 반응을 할 수 있도록 개선한 소자이다. 그러나 트리거링 전압을 낮추면서 래치업 전압 또한 낮아지는 특성이 trade-off 관계로 맞물려 있어, LVTSCR의 단점인 낮은 래치업 전압을 효과적으로 다루는 것이 큰 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 LVTSCR의 ESD 보호에 대한 응용시 발생 가능한 래치업을 차폐하는 회로적 방법을 제시하였다. 제시된 새로운 구조의 차폐회로는 LVTSCR에서 래치업이 발생했을 때, 천이 전류를 감지하여 래치업이 발생되는 소자에 대한 전원을 스스로 차폐시켜 래치업에 대한 안정성을 시뮬레이션으로 검증하였다.

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Design of QCA Latch Using Three Dimensional Loop Structure (3차원 루프 구조를 이용한 QCA 래치 설계)

  • You, Young-Won;Jeon, Jun-Cheol
    • Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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    • v.7 no.2
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    • pp.227-236
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    • 2017
  • Quantum-dot cellular automata(QCA) consists of nano-scale cells and demands very low power consumption so that it is one of the alternative technologies that can overcome the limits of scaling CMOS technologies. Various circuits on QCA have been researched until these days, a latch required for counter and state control has been proposed as a component of sequential logic circuits. A latch uses a feedback loop to maintain previous state. In QCA, a latch uses a square structure using 4 clocks for feedback loop. Previous latches have been proposed using many cells and clocks in coplanar. In this paper, in order to eliminate these defects, we propose a SR and D latch using multilayer structure on QCA. Proposed three dimensional loop structure is based on multilayer and consists of 3 layers. Each layer has 2 clock differences between layers in order to reduce interference. The proposed latches are analyzed and compared to previous designs.

An analysis of latch-u immunity on triple-well and twin-well architecgure using a high energy ion implanttion (고에너지 이온주입에 의한 triple-well과 twin-well 구조에서 래치업 예방을 위한 해석)

  • 홍성표;전현성;김중연;노병규;조재영;오환술
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • pp.445-448
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    • 1998
  • 본 논문은 triple-well과 twin-well에서의 고에너지 이온주입 에너지와 도즈량 변화에 따른 래치업 특성을 비교하였다. 공정시뮬레이터인 ATHENA로 소자를 제작하고 도핑프로파일 형태와 구조를 조사한 후, 래치업 특성은 소자 시뮬레이터인 ATLAS를 이용하였다. triple-well 공정이 마스크 스텝수를 줄이고, 이온주입 후 열처리시간을 단축하며 별도의 열처리 공정없이 도핑르로파일을 넓은 형태로 분포시켜 래치업 면역특성이 매우 좋은 결과를 얻었다.

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A New LIGBT Employing a Trench Gate for Improved Latch-up Capability (트렌치 게이트를 이용하여 기생 사이리스터 래치-업을 억제한 새로운 수평형 IGBT)

  • Choi, Young-Hwan;Oh, Jae-Keun;Ha, Min-Woo;Choi, Yearn-Ik;Han, Min-Koo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.17-19
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    • 2004
  • 트렌치 게이트 구조를 통해 순방향 전압 강하 손실 없이 기생 사이리스터 래치-업을 억제시키는 새로운 수평형 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (LIGBT)를 제안하였다. 제안된 소자의 베이스 션트 저항은 정공의 우회로 인하여 감소하였으며, 이에 따라 기생 사이리스터 래치-업이 억제되었다. 제안된 소자의 순방향 전압강하는 트렌치 구조에 의한 유효 채널 폭 증가로 감소하였다. 제안된 소자의 동작 원리 분석을 위해 ISE-TCAD를 이용한 3차원 시뮬레이션을 수행하였으며, 표준 CMOS 공정을 이용하여 소자를 제작 및 측정하였다. 제안된 소자의 순방향 전압 강하는 기존의 LIGBT에 비해 증가하지 않았으며, 래치-업 용량은 2배로 향상되었다. 제안된 소자의 포화 전류는 감소하였으며, 이로 인하여 소자의 강인성 (ruggedness)이 향상되었다.

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A Study on Improvement Latch-up immunity and Triple Well formation in Deep Submicron CMOS devices (Deep Submicron급 CMOS 디바이스에서 Triple Well 형성과 래치업 면역 향상에 관한 연구)

  • 홍성표;전현성;강효영;윤석범;오환술
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.35D no.9
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    • pp.54-61
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    • 1998
  • A new Triple well structure is proposed for improved latch-up immunity at deep submicron CMOS device. Optimum latch-up immunity process condition is established and analyzed with varying ion implantation energy and amount of dose and also compared conventional twin well structure. Doping profile and structure are investigated using ATHENA which is process simulator, and then latch-up current is calculated using ATLAS which is device simulator. Two types of different process are affected by latch-up characteristics and shape of doping profiles. Finally, we obtained the best latch-up immunity with 2.5[mA/${\mu}{m}$] trigger current using 2.5 MeV implantation energy and 1$\times$10$^{14}$ [cm$^{-2}$ ] dose at p-well

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Retiming for SoC Using Single-Phase Clocked Latches (싱글 페이즈 클락드 래치를 이용한 SoC 리타이밍)

  • Kim Moon-Su;Rim Chong-Suck
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.43 no.9
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    • pp.1-9
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    • 2006
  • In the System-on-Chip(SoC) design, the global wires are critical parts for the performance. Therefore, the global wires need to be pipelined using flip-flops or latches. Since the timing constraint of the latch is more flexible than it of the flip-flop, the latch-based design can provide a better solution for the clock period. Retiming is an optimizing technique which repositions memory elements in the circuits to reduce the clock period. Traditionally, retiming is used on gate-level netlist, but retiming for SoC is used on macro-level netlist. In this paper, we extend the previous work of retiming for SoC using flip-flops to retiming for SoC using single-phase clocked latches. In this paper we propose a MILP for retiming for SoC using single-phase clocked latches, and apply the fixpoint computation to solve it. Experimental results show that retiming for SoC using latches reduces the clock period of circuits by average 10 percent compared with retiming for SoC using flip-flops.

Design of a Small-Area Finite-Field Multiplier with only Latches (래치구조의 저면적 유한체 승산기 설계)

  • Lee, Kwang-Youb
    • Journal of IKEEE
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    • v.7 no.1
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    • pp.9-15
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    • 2003
  • An optimized finite-field multiplier is proposed for encryption and error correction devices. It is based on a modified Linear Feedback Shift Register (LFSR) which has lower power consumption and smaller area than prior LFSR-based finite-field multipliers. The proposed finite field multiplier for GF(2n) multiplies two n-bit polynomials using polynomial basis to produce $z(x)=a(x)^*b(x)$ mod p(x), where p(x) is a irreducible polynomial for the Galois Field. The LFSR based on a serial multiplication structure has less complex circuits than array structures and hybrid structures. It is efficient to use the LFSR structure for systems with limited area and power consumption. The prior finite-field multipliers need 3${\cdot}$m flip-flops for multiplication of m-bit polynomials. Consequently, they need 6${\cdot}$m latches because one flip-flop consists of two latches. The proposed finite-field multiplier requires only 4${\cdot}$m latches for m-bit multiplication, which results in 1/3 smaller area than the prior finite-field multipliers. As a result, it can be used effectively in encryption and error correction devices with low-power consumption and small area.

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An analysis on the simulation model for minimization of latch-up current of advanced CMOS devices (차세대 CMOS 소자의 래치업 전류 최소화를 위한 모의 모델 해석)

  • 조소행;강효영;노병규;강희원;홍성표;오환술
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • pp.347-350
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    • 1998
  • 차세대 CMOS 구조에서 래치업 최소화를 위하여 고에너지 이온주입을 이용한 retrograde well 과 매몰층의 최적 공정 설계 변수 값들을 설정하였다. 본 논문에서는 두 가지의 모듸 모델 구조를 제안하고 silvaco 틀에 의한 시뮬레이션 결과를 비교 분석하엿다. 첫 번째 모델은 매몰층과 retrograde well을 조합한 구조이며, p+ injection trigger current가 600.mu.A/.mu.m 이상의 결과를 얻었고, 두번째 모델은 twin retrograde well을 이용하여 p+ injection 유지전류가 2500.mu.A/.mu.m이상의 결과를 얻었다. 시뮬레이션 결과, 두 모델 모두 도즈량이 많을수록 래치업 면역 특성이 좋아짐을 보았다. 시뮬레이션 조건에서 두 모델 모두 n+/p+ 간격은 2..mu.m 로 고정하였다.

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Energy-saving Design Eased on Latched Pass-transistor Adiabatic Logic (래치형 패스 트랜지스터 단열 논리에 기반을 둔 에너지 절약 회로의 설계)

  • 박준영;홍성제;김종
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • pp.556-558
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    • 2004
  • 최근 VLSI 설계 분야에서, 단열 논리는 에너지 효율성이 뛰어난 저전력 설계 기술 중 하나로 각광 받고 있다. 이러한 단열 논리는 기존의 저전력 회로 설계를 위해 사용되었던 CMOS 논리들을 서서히 대체해 나갈 컷으로 기대되고 있다. 하지만 않은 단열 논리들의 제시에도 불구하고, 기존의 CMOS논리들을 단열 논리로 대체하는 기법에 관한 연구는 거의 없는 실정이다. 이 논문에서는 래치형 패스 트랜지스터 단열 논리(LPAL)와 이를 이용한 저전력 설계 기법을 소개하였다. 래치형 패스 트랜지스터 단열 논리는 기존의 단열 논리들이 가지고 있는 단정을 해결하고, 보다 저전력 지향적으로 CMOS논리를 대체 할 수 있다는 장점을 가진다.

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