• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.27-32
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• 2014

본 논문에서는, 초고집적 CMOS 회로를 위한 얕은 트랜치 격리로 기존의 수직 구조 보다 개선된 성질을 갖는 새로운 구조를 제안하고자 한다. 이를 위해서 제안한 구조는 회자 모양의 얕은 트랜치 격리 구조이다. 특성 분석은 기존 수직 구조와 제안한 구조에 대해서 전자농도 분포, 열전자 스트레스의 산화막 모양, 전위와 전계 플럭스, 열 손상의 유전 전계와 소자에서 전류-전압 특성을 분석 하고자 한다. 물리적 기본 모델들은 TCAD 툴을 이용하며, 집적화 소자들에 있어서 분석 조건은 주위 조건과 전류와 시간의 인가 스트레스 조건이다. 분석 결과, 얕은 트랜치 격리 구조가 소자의 크기가 감소됨에 따라서 수동적인 전기적 기능이었다. 트랜지스터 응용에서 제안한 회자 구조의 얕은 트랜치 격리 구조가 전기적 특성에서 전위차, 전계, 전자농도 분포가 높게 나타났으며, 활성영역에서 스트레스에 의한 산화막의 영향은 감소되었다. 이 결과 데이터를 바탕으로 소자의 전류-전압 특성 결과 분석도 양호한 특성으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.531-536
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• 2009

본 논문에서는 개선된 회로를 적용한 $256{\times}256$ 픽셀 저항형 지문센서를 제안하고 있다. 단위 픽셀 수준의 센싱회로는 가변적인 전류를 전압으로 변환하여 이진 디지털 신호로 만든다. 정전기에 효과적으로 대처할 수 있는 인접 픽셀 간 전기적 차폐 레이아웃 구조를 제안하고 있다. 전체회로는 단위 센서 회로를 확장하여 ASIC 설계방식을 통하여 설계한 뒤 로직 및 회로에 대하여 모의실험을 하였다. 전체회로는 $0.35{\mu}m$ 표준 CMOS 공정규칙을 적용하여 센서블록은 전주문 방식을 적용하고 전체 칩은 자동배선 툴을 이용하여 반주문 방식으로 레이아웃을 실시하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권12호
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• pp.1878-1888
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• 1990

In this paper, the input-output interconnection method of the multi-valued signal processing circuit using perfect Shuffle technique and Kronecker product is discussed. Using this method, the design method of circuit of the multi-valued Reed-Muller expansions(MRME) to be used the multi-valued signal processing on finite field GF(p**m) is presented. The proposed input-output interconnection method is shown that the matrix transform is efficient and that the module structure is easy. The circuit design of MRME on FG(p**m) is realized following as` 1) contructing the baisc gates on GF(3) by CMOS T gate, 2) designing the basic cells to be implemented the transform and inverse transform matrix of MRME using these basic gates, 3) interconnecting these cells by the input-output interconnecting method of the multivalued signal processing circuits. Also, the circuit design of the multi-valued signal processing function on GF(3\ulcorner similar to Winograd algorithm of 3x3 array of DFT (discrete fourier transform) is realized by interconnection of Perfect Shuffle technique and Kronecker product. The presented multi-valued signal processing circuits that are simple and regular for wire routing and posses the properties of concurrency and modularity are suitable for VLSI.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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• pp.2000-2003
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• 2002

In this paper, an IC chip of a cell- network type circuit constructed with 1-dimensional chaos circuits is reported. The circuit, is designed by sing switched-current (Sl) techniques. In the proposed circuit, by controlling connections of cells, an S- dimensional circuit (S ＝ 1, 2, 3,…) and a synchronization system can be constructed easily. Furthermore, in spite of faults of a few cells, the circuit can reconstruct above-mentioned systems only to change connections of cells. This feature will open up new vista for engineering applications which are used in a distance place such as space, deep sea, etc. since it is difficult to repair faults of these application systems. To investigate the characteristics of the circuit, SPICE simulations are performed. The VLSI chip is fabricated from the layout design using a CAD tool, MAGIC. The proposed circuit is integrable by a standard 1.2 $\mu\textrm{m}$ CMOS technology.

• 산업공학
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• 제20권1호
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• pp.87-93
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• 2007

Burn-in is an engineering method for screening out products containing reliability defects which would cause early failures in field operation. Previously, various burn-in models have been proposed mainly focused on the trade-off of shop repair cost and warranty cost ignoring manufacturing yield. From the view point of a manufacturer, however, burn-in decreases warranty cost at the expense of yield reduction. In this paper, we provide a general model quantifying a trade-off between product yield and reliability, in which any defect distribution from previous yield models can be used. A profit function is expressed in burn-in environments for determining an optimal burn-in time. Finally, the method is illustrated with gate oxide failures which is an important reliability concerns for VLSI CMOS circuits.

• ETRI Journal
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• 제44권3호
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• pp.491-503
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• 2022

Metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) are continuously scaling down in the nanoscale region to improve the functionality of integrated circuits. The scaling down of MOSFET devices causes short-channel effects in the nanoscale region. In nanoscale region, leakage current components are increasing, resulting in substantial power dissipation. Very large-scale integration designers are constantly exploring different effective methods of mitigating the power dissipation. In this study, a transistor-level input-controlled stacking (ICS) approach is proposed for minimizing significant power dissipation. A low-power ICS approach is extensively discussed to verify its importance in low-power applications. Circuit reliability is monitored for process and voltage and temperature variations. The ICS approach is designed and simulated using Cadence's tools and compared with existing low-power and high-speed techniques at a 22-nm technology node. The ICS approach decreases power dissipation by 84.95% at a cost of 5.89 times increase in propagation delay, and improves energy dissipation reliability by 82.54% compared with conventional circuit for a ring oscillator comprising 5-inverters.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.943-949
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• 2010

본 논문은 하드웨어 곱셈 연산을 최적화하여 리프팅 기반의 9/7 웨이블릿 필터의 개선된 VLSI의 구조를 제안한다. 제안한 구조는 범용 곱셈기를 사용하는 기존의 리프팅 기반의 웨이블릿 필터와 비교하여 화질의 열화 없이 보다 적은 로직과 전력소모를 갖는다. 본 논문은 Pattern search 기반의 Lefevre 알고리즘을 이용하여 하드웨어 구조를 개선한다. 제안한 구조는 범용의 곱셈기를 단순한 shift-add 연산으로 대체하여 하드웨어 구현을 단순하게 하고 계산 속도를 빠르게 한다. 제안한 구조와 기존의 구조를 Verilog HDL을 이용하여 구현하고 비교 실험하였다. 두 구조는 0.18um 디지털 CMOS 공정의 스탠다드 셀을 이용하여 합성된다. 제안한 구조는 200MHz의 합성 타겟 클록 주파수에서 기존의 구조에 비해 면적, 전력소모와 최대 지연시간이 각각 약 51%, 43%와 30%로 감소하였다. 구현 결과를 통해 제안한 구조가 범용의 곱셈기 블록을 사용한 기존의 구조보다 스탠다드 셀을 이용한 ASIC 구현에 보다 적합하다는 것을 보여준다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권1호
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• pp.47-56
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• 1999

반도체 칩의 집적도가 급격히 향상됨에 따라 칩의 I/O 수가 증ㅇ가하여 패키지의 크기가 커질 뿐 아니라 칩 자체의 가격보다 패키지의 가격이 높아지고 있는 실정이다. 따라서 집적도의 증가에 의한 I/O 수으이 증가를 억제할 수있는 방법이 요구되고 있다. 본 논문에서는 CTR(Constant-Transition-Rate) 코드 심벌 펄스의 상승 예지와 하강 예지의 위치에 따라 각각 2비트 씩의 디지털 데이터를 엔코딩함으로써 I/O 핀 수를 50% 감소 시킬 수 있는 I/O 인터페이스 회로를 제안한다. 제안한 CTR 코드의 한 심벌은 4비트 데이터를 포함하고 있어 기존의 인터페이스 회로와 비교하여 심벌 속도가 절반으로 감소되고, 엔코딩 신호의 단위 시간당 천이 수가 일정하며, 천이 위치가 넓게 분산되어 동시 스위칭 잡음(Simultaneous Switehing Noise, SSN)이 작아진다. 채널 엔코더는 논리 회로만으로 구현하고, 채널 디코더는 오버샘플링(oversampling) 기법을 이용하여 신호를 복원하는 입출력 회로를 설계하였다. 설계한 회로는 0.6${\mu}m$ CMOS SPICE 파라미터를 이용하여 시뮬레이션함으로써 동작을 검증하였으며, 동작 속도는 200 Mbps/pin 이상이 됨을 확인 하였다. 제안한 방식을 Altera사의 FPGA를 이용하여 구성하였으며, 구성한 회로는 핀 당 22.5 Mbps로 데이터를 전송함을 실험적으로 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.2509-2515
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• 2014

본 논문에서는, 초고집적 CMOS를 위한 얕은 트랜치 격리로 기존의 수직 구조에서 내부 임계전압과 활성 영역의 스트레스 영향을 개선시키고자 한다. 이를 위해서 제안한 구조는 회자 모양의 얕은 트랜치 격리 구조이며, 기존 수직 구조와 제안한 구조에 대해서 전자농도 분포와 게이트 바이어스 대 에너지 밴드 형태, 열전자 스트레스와 열 손상의 유전 강화 전계를 분석 하고자 한다. 물리적 기본 모델들은 TCAD 툴을 이용하며, 집적화 소자들에 있어서 분석 조건은 주위 조건과 스트레스 인가이다. 분석 결과, 얕은 트랜치 격리 구조가 소자의 크기가 감소됨에 따라서 수동적인 전기적 기능이며, 트랜지스터 응용에서 제안한 회자 구조의 얕은 트랜치 격리 구조가 전기적 특성에서 전위차 전계와 포화 임계 전압이 높게 나타났으며, 활성영역에서 스트레스의 영향은 감소되었다. 이 결과 데이터를 바탕으로 제작한 소자의 결과 분석도 시뮬레이션 결과 데이터와 거의 동일하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권7호
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• pp.81-88
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• 2004

본 논문에서는 저전력 소면적 전하재활용 프리디코더(area efficient charge recycling predecoder: AE-CRPD)를 제안하였다. AE-CRPD는 기존의 전하재활용 프리디코더(conventional charge recycling predecoder: CNV-CRPD)를 개선한 프리디코더이다. AE-CRPD는 전하재활용 동작을 위한 제어 회로의 면적과 전력소모를 크게 줄임으로써, 2-to-4 CNV-CRPD의 38%의 면적과 8%의 전력소모를 줄였다. 또한, 메모리에서 어드레스가 연속적으로 증가하는 특징을 이용하여, 빈번하게 변하는 LSBs(least significant bits)에는 AE-CRPD를 사용하고 가끔 변하는 MSBs(most significant bits)에는 기존의 프리디코더를 사용함으로써, 기존의 12 비트의 프리디코더의 전력소모를 23% 줄였다.