• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제2권3호
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• pp.173-179
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• 2002

We propose a novel sensing circuit for 2T-2MTJ MRAM that can be used for high speed synchronous operation. Proposed bit-line sense amplifier detects small voltage difference in bit-lines and develops it into rail-to-rail swing while maintaining small voltage difference on TMR cells. It is small enough to fit into each column that the whole data array on selected word line are activated as in DRAMs for high-speed read-out by changing column addresses only. We designed a 256Kb read-only MRAM in a $0.35\mu\textrm{m}$ logic technology to verify the new sensing scheme. Simulation result shows a 25ns RAS access time and a cycle time shorter than 10 ns.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.647-648
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• 2006

This paper presents the design results of peripheral circuits of non-volatile memory of nano floating gate cells. The designed peripheral circuits included command decoder, decoders, sense amplifiers and oscillator, which are targeted with 0.35um technology EEPROM process for operating test and reliable test. The simulation results show each operation and test mode of output voltage for word line, bit line, well and operating of sense amplifier.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.815-818
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• 2003

New sensing and writing schemes for a magneto-resistive random access memory (MRAM) with a twin cell structure are proposed. In order to enhance the cell reliability, a scheme of the low voltage precharge is employed to keep the magneto resistance (MR) ratio constant. Moreover, a common gate amplifier is utilized to provide sufficient voltage signal to the bit line sense amplifiers under the small MR ratio structures. To enhance the writing reliability, a current mode technique with tri-state current drivers is adopted. During write operations, the bit and /bit lines are connected. And 'HIGH' or 'LOW' data is determined in terms of the current direction flowing through the MTJ cell. With the viewpoint of the improved reliability of the cell behavior and sensing margin, HSPICE simulations proved the validity of the proposed schemes.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권1호
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• pp.417-420
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• 2007

A 12k-bit SRAM has been developed for line memory of system-on-glass (SoG) with lowtemperature poly-silicon (LTPS) thin film transistor (TFT). For accurate sensing even with the large variation and mismatches in the characteristics of LTPS TFT, mismatch immune sense amplifier is developed. The SRAM shows 30ns read access time with 7V supply voltage while dissipating 4.05mW and 1.75mW for write and read operation, respectively

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권8호
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• pp.1-10
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• 2008

본 논문에서는 새로운 스위칭 방식인 LFS (Local Field Switching)을 이용하여 설계한 128비트 MRAM (Magnetoresistive Random Access Memo교)에 대해 기술하였다. LFS 방식은 MTJ (Magnetic Tunnel Junction)를 직접 통과해 흐르는 전류에 의해 형성되는 국소 자기장을 이용하여 MTJ의 극성을 변환시킨다. 이 방식은 MTJ와 전류의 거리가 가깝기 때문에 작은 전류로도 충분히 큰 자기장을 형성하므로 writing current가 적어도 된다. 또한 Digit Line이 없어도 되므로 half select disturbance가 발생하지 않아 기존 MTJ를 이용한 방식에 비해 셀 선택도가 우수하다. 설계한 MRAM은 IT(트랜지스터)-1MTJ의 메모리 셀 구조를 가지며 양방향 write driver와 mid-point reference cell block, current mode sense amplifier를 사용한다. 그리고 MTJ 공정 없이 회로 동작을 확인하기 위해 LFS-MTJ cell을 CMOS emulation cell로 대체하였다. 설계한 회로를 6 metal을 사용하는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였고 제작된 chip을 custom board 상에서 테스트하여 동작을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.161-169
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• 2020

무선충전기, USB 타입-C 등의 응용에 사용되는 MCU 칩은 제조 원가를 줄이기 위해 3~5개의 추가 공정 마스크가 필요한 DP-EEPROM(Double Poly EEPROM)보다는 추가 마스크가 한 장 이내이면서 메모리 셀 사이즈가 작은 MTP(Multi-Time Programmable) 메모리가 요구된다. 그리고 E/P(Erase/Program) cycling에 따른 MTP 메모리 셀의 endurance 특성과 데이터 retention 특성을 좋게 하기 위해서 V_TP(Program Threshold Voltage)와 V_TE(Erase Threshold Voltage)의 산포는 좁은 것이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 short pulse의 erase와 program pulse를 여러 번 수행하면서 목표 전류와 비교한 뒤 전류스펙을 만족하면 더 이상 program이나 erase 동작을 수행하지 않게 하므로 program V_T 산포나 erase V_T 산포를 줄이는 알고리즘과 current-type BL S/A(Bit-Line Sense Amplifier) 회로, WM(Write Mask) 회로, BLD(BL Driver) 회로를 제안하였다. 매그나칩반도체 0.13㎛ 공정으로 제작된 256Kb MTP 메모리 웨이퍼에서 동작 모드에 맞게 정상적으로 동작하는 것을 확인할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권6호
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• pp.421-430
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• 2003

본 논문에서는 MCU에 내장된 EPROM의 저 전압 동작을 위한 새로운 회로구조를 제안하였다. MCU에 내장된 EPROM은 일반적으로 마스크 롬에 비해 저 전압 특성이 떨어지며, 배터리를 사용하여 전원전압이 시간이 경과할수록 감소하는 응용분야에서는 마스크 롬을 내장한 MCU와 대체가 되지 않는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 EPROM의 저 전압 동작을 위해 전원전압이 특정전압이하로 낮아지면 이를 검출하여 EPROM의 워드라인의 전압을 승압시키는 회로와 기준 셀을 사용하지 않고 전류를 감지하는 센스앰프를 제안하여 저 전압 특성이 30%이상 개선된 1.5V에서 동작하는 EPROM 내장 MCU를 설계, 구현, 검증하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권2호
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• pp.88-94
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• 2011

In this paper, we design a 1-kb OTP (Onetime programmable) memory IP in consideration of BCD process based EM (Electro-migration) and resistance variations of eFuse. We propose a method of precharging BL to VSS before activation of RWL (Read word-line) and an optimized design of read NMOS transistor to reduce read current through a non-programmed cell. Also, we propose a sensing margin test circuit with a variable pull-up load out of consideration for resistance variations of programmed eFuse. Peak current through the non-programmed eFuse is reduced from 728 ${\mu}A$ to 61 ${\mu}A$ when a simulation is done in the read mode. Furthermore, BL (Bit-line) sensing is possible even if sensed resistance of eFuse has fallen by about 9 $k{\Omega}$ in a wafer read test through a variable pull-up load resistance of BL S/A (Sense amplifier).

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.129-136
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• 2007

본 논문에서는 Dual-Port 구조를 사용하는 Display IC용 내장형 1T-SRAM에 적합한 간단하고 효과적인 새로운 데이터라인 리던던시 회로(dataline redundancy circuit)를 제안하고 이를 0.18-um CMOS 1T-SRAM 공정을 이용하여 $320{\times}120{\times}18$-Bit Dual-port 1T-SRAM로 구현하여 검증하였다. 한 개의 인버터와 한 개의 낸드 게이트로 이루어진 시프트 로직 회로(shift logic circuit)를 이용해서 기존의 데이터라인 리던던시 회로 보다는 훨씬 간단하게 컨트롤 로직을 구현함으로써 한 개의 비트라인 페어(bit line pair)의 피치(pitch) 내에서 필요한 컨트롤 로직을 모두 구현할 수 있었다. 또한 시프트 로직 회로를 개선해서 worst case에서의 delay를 12.3ns에서 5.9ns로 52% 감소시켜서 워드라인 셋업 후에서 센스앰프 셋업까지의 시간 동안에 데이터라인 스위칭 작업을 완료할 수 있게 하여서 데이터라인 리던던시 회로의 타이밍 오버헤드(timing overhead)를 row cycle 시간에 의해 감추어지게 할 수 있었다. 본 논문에서 제시된 데이터라인 리던던시 회로의 면적 오버헤드(area overhead)는 약 7.6%로 예측된다.