• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제7권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2007

In recent few years, low-power electronics has been a leading drive for technology developments nourished by rapidly growing market share. Mobile DRAM, as a fundamental block of hand-held devices, is now becoming a product developed by limitless competition. To support application specific mobile features, various new power-reduction schemes have been proposed and adopted by standardization. Tightened power budget in battery-operated systems makes conventional schemes not acceptable and increases difficulty of the circuit design. The mobile DRAM has successfully moved down to 1.5V era, and now it is about to move to 1.2V. Further voltage scaling, however, presents critical problems which must be overcome. This paper reviews critical issues in mobile DRAM design and various circuit schemes to solve the problems. Focused on analog circuits, bitline sensing, IO line sensing, refresh-related schemes, DC bias generation, and schemes for higher data rate are covered.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
• /
• pp.433-434
• /
• 2007

This paper describes a low-voltage dynamic random-access memory (DRAM) focusing on subthreshold leakage reduction during self-refresh (sleep) mode. By sharing a power switch, multiple iterative circuits such as row and column decoders have a significantly reduced subthreshold leakage current. To reduce the leakage current of complex logic gates, dual channel length scheme and input vector control method are used. Because all node voltages during the standby mode are deterministic, zigzag super-cutoff CMOS is used, allowing to Preserve internal data. MTCMOS technique Is also used in the circuits having no need to preserve internal data. Sub-1.2-V 1-Gb mobile DDR DRAM employing all these low-power techniques was designed in a 60 nm CMOS technology and achieved over 77% reduction of overall leakage current during the self-refresh mode.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
• /
• pp.163-166
• /
• 2004

모바일향 90nm DRAM을 개발하기 위하여 비대칭 채널 구조를 갖는 Recess Channel Array Transistor (RCAT)로 cell transistor를 구현하였다. DRAM cell transistor에서 junction leakage current 증가는 DRAM retention time 열화에 심각한 영향을 미치는 요인으로 알려져 있으며, DRAM의 minimum feature size가 점점 감소함에 따라 short channel effect의 영향으로 junction leakage current는 더욱 더 증가하게 된다. 본 실험에서는 short channel effect의 영향에 의한 junction leakage current를 감소시키기 위하여 Recess Channel Array Transistor를 도입하였고, cell transistor의 채널 영역을 비대칭으로 형성하여 data retention time을 증가시켰다. 비대칭 채널 구조을 이용하여 Recess Channel Array Transistor를 구현한 결과, sub-threshold 특성과 문턱전압, Body effect, 그리고, GIDL 특성에는 큰 유의차가 보이지 않았고, I-V특성인 드레인 포화전류(IDS)는 대칭 채널 구조인 transistor 대비 24.8% 정도 증가하였다. 그리고, data retention time은 2배 정도 증가하였다. 본 실험에서 얻은 결과는 향후 저전압 DRAM 개발과 응용에 상당한 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
• /
• pp.776-780
• /
• 2007

본 논문에서는 저전압 DRAM용 VPP Generator의 전하펌프회로(Charge Pump Circuit)를 새롭게 제안하였다. 제안된 전하펌프회로는 2-Stage 크로스 커플 전하펌프회로(Cross-Coupled Charge Pump Circuit)이다. 4개의 비중첩 클럭신호들을 이용하여 전하전달 효율을 향상시켰고, 각 전하펌프단 마다 Oscillation 주기를 줄일 목적으로 Distributed Clock Driver인 Inverter 4개를 추가하여 펌핑전류(Pumping Current)를 증가시켰다. 그리고 전하전달 트랜지스터의 게이트단에 프리차지회로 (Precharge Circuit)를 두어 대기모드진입 시 펌핑된 전하를 방전하지 못하고 고전압을 유지하여 소자의 신뢰성을 떨어트리는 문제를 해결하였다. 모의실험결과 펌핑전류, 펌핑효율(Pumping Efficiency), 파워효율(Power Efficiency) 모두 향상된 것을 확인하였고, $0.18{\mu}m$ Triple-Well 공정을 이용하여 Layout 하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
• /
• pp.653-654
• /
• 2006

A Pre-emphasis transmitter for DRAM bus system has achieved 3.2Gbps/pin operation at 1.8V supply voltage with 0.18um CMOS process. The transmitter has 800MHz PLL to generate 4 phase clocks. The 4 phase clocks are used for input clock of PRBS and multiplexing. One tap pre-emphasis is used to reduce inter symbol interference (ISI) caused by channel low pass effects. The analog calibration makes the optimized driver impedance independent with the PVT variation.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제38권8호
• /
• pp.54-61
• /
• 2001

High-bandwidth DRAM을 위해 1Gb/s의 데이터 전송률까지 동작하고 그 출력 전압 스윙이 온도와 전원 전압(VDD) 변동에 무관한 CMOS open-drain 출력 구조 회로를 설계하였다. 출력 구동 회로는 여섯 개의 binary-weighted NMOS 트랜지스터로 구성되는데, 이 여섯 개 중에서 ON시킬 current control register의 내용은 추가 호로 없이 DRAM 칩에 존재하는 auto refresh 신호를 이용하여 새롭게 수정하였다. Auto refresh 시간 구간동안 current control register를 수정하는데, 이 시간 구간동안 부궤환 (negative feedback) 동작에 의해 low level 출력 전압($V_OL$)이 저전압 밴드갭 기준전압 발생기(bandgap reference voltage generator)에 의해서 만들어진 기준전압($V_{OL.ref}$)과도 같도록 유지된다. 테스트 칩은 1Gb/s의 데이터 전송률까지 성공적으로 동작하였다. 온도 $20^{\circ}C$~$90^{\circ}C$, 전원 전압 2.25V~2.75V영역에서 최악의 경우 제안된 출력 구동 회로의 $V_{OL.ref}$와 $V_OL$의 변동은 각각 2.5%와 725%로 측정된 반면, 기존의 출력 구동 회로의 $V_OL$의 변동은 같은 온도의 전원 접압의 영역에 대해 24%로 측정되었다.

• ETRI Journal
• /
• 제30권4호
• /
• pp.612-614
• /
• 2008

A novel linear switched termination active cross-coupled low-voltage differential signaling (LVDS) transceiver operating at 1.5 GHz clock frequency is presented. On the transmitter side, an active cross-coupled linear output driver and a switched termination scheme are applied to achieve high speed with low current. On the receiver side, a shared pre-amplifier scheme is employed to reduce power consumption. The proposed LVDS transceiver implemented in an 80 nm CMOS process is successfully demonstrated to provide a data rate of 6 Gbps/pin, an output data window of 147 ps peak-to-peak, and a data swing of 196 mV. The power consumption is measured to be 4.2 mW/pin at 1.2 V.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제13권12호
• /
• pp.6-9
• /
• 2000

Over the years of decades, the memory technology has progressed a long, marble way. As we have evidenced from the Intel's 1Kb DRAM in 1970 to the Gigabit era of 2000's, the road further ahead towards the Terabit era will be unfolded. The technology once perceived inconceivable is in realization today, and similarly roadblocks as we know of today mayvecome trivial issues for tomorrow. For the inquiring mind, the question is how the "puzzle"of tomorrow's memory technology is pieced-in today. The process will take place both in evolutionary and revolutionary ways. Among these, note-worthy are the changes in DRAM architecture and the cell process technology. In this paper, some technical approaches will be discussed to bring these aspects into a general overview and a per-spective with possibilities for the new memory technology will be presented.presented.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제40권6호
• /
• pp.442-446
• /
• 2003

본 논문에서는 몸체효과와 문턱전압 손실이 제거된 새로운 2-단계 2-위상 VPP 전하펌프 발생기를 제안하였다. 새롭게 제안된 회로의 동작을 검증하기 위하여 0.18um Triple-Well CMOS 공정을 사용하였으며, VPP의 전압 레벨은 VDD가 문턱전압 이상일 때 3VDD가 공급되는 결과를 얻었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.344-349
• /
• 2006

[ $60{\sim}70nm$ ] 급의 design rule을 가진 고집적 반도체 소자를 제작하려면, 트랜지스터 형성 이후의 공정에서 thermal budget을 줄이기 위하여 공정의 온도를 낮추는 것이 중요하다. 본 연구에서는 고온의 습식 산화막을 대체할 수 있는 저온의 LPCVD (Low-Pressure Chemical Vapor Deposition) $SiO_2$(LTO : Low-Temperature Oxide) 박막 증착공정을 제시하였으며, ONO (Oxide/Nitride/Oxide) 구조의 커패시터를 형성하여 증착된 LTO 박막의 전기적인 신뢰성을 평가하였다. LTO 박막은 5 MV/cm 이하의 전기장 영역에서는 고온의 습식 산화막과 크게 차이가 없는 누설전류 특성을 보였으나, 더 높은 전기장의 영역에서는 훨씬 더 우수함을 보여주었다.