수준 높은 소프트웨어의 품질과 개발, 유지보수 비용의 최소화, 제품 출하시간의 단축을 위하여 소프트웨어 프로세스에 대한 예측, 통제 가능성을 증가시키기 위함이다. 기업이 최고도의 높은 수준에 도달하기 의해서는 정량적인 모델에 의한 프로젝트 관리가 필요하다. 따라서 기업들은 SPICE/CMM와 같은 표준을 사용하여 조직의 프로세스 능력 수준을 평가하고 수준향상을 꾀한다. 조직의 프로세스의 능력을 평가하고 수준향상을 위해서는 신뢰성 있는 SPICE 심사의 심사결과에 대한 객관적인 신뢰성의 보장과 좀더 적은 비용으로 프로세스의 수준향상을 할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 SPICE 심사의 신뢰성을 얻기 위해 CMM/KPA 설문서를 통해 심사하고 SPICE심사의 결과를 비교 분석하여 SPICE심사의 신뢰성을 검증한다. 또한 이를 기반으로 CMM/KPA 설문서의 정량적인 모델을 제안함으로서 좀더 적은 비용과 시간으로 SPICE 심사의 결과와 같은 효과를 얻을 수 있게 한다.
액체질소하에서의 물리적인 현상 및 실험결과를 통하여 캐리어 냉동현상, 좁은 폭 및 숏트 채널효과를 포함한 문턱전압 모델, Surface Roughness Scattering 및 Ioniaed Impurity Scattering을 포함한 이동도 모델과 적합한 기판 전류모델이 제안되었으며 이 모델들은 모의실험 프로그램인 BSIM과 SPICE에 이식되었다. 제작된 링 오실레이터와 리플 가산기에 적용한 결과 측정한 데이타와 잘 부합되었다.
열전소자의 SPICE 모델을 유도하였고, Harman method를 이용하여 전기적인 측정과 열전 소자 양단면의 온도 측정값 만으로 모델 파라미터를 추출하기 위한 방법을 제시하였다. 본 논문에서 제시된 SPICE 모델 파라미터 추출방식은 열전도 측정 데이터를 사용하지 않고, 모델 파라미터를 추출할 수 있으며, 기존의 열전도 측정에 의한 값과 비교하였을 때 오차가 크지 않아서 실제로 열전 모듈을 제작하였을 때 유용하게 사용할 수 있는 방법이 될 수 있음을 보였다. 제시된 SPICE 모델은 열전모듈을 이용한 냉각 장치와 열전 발전 장치의 열적 시뮬레이션과 전기적인 시뮬레이션에 모두 적용이 가능하다.
많은 기업들이 소프트웨어 프로세스 개선을 위해 SPICE와 CMMI와 같은 소프트웨어 프로세스 모델 및 표준을 도입하고 있다. SPICE를 도입하고 추진하고 과정 속에서 경험은 중요한 역할을 한다. 특히 경험은 프로젝트 참여자들로 하여금 불확실한 상황에서 좀 더 나은 대안을 선택하게 해준다. 과거의 경험을 활용하기 위해서는 경험을 수집하고 분석하고 저장한 후에 활용하기 위한 시스템을 갖추어야 한다. 본 논문에서는 SPICE 경험을 국적하고 활용할 수 있는 SEF(SPICE Experience Factory) 모델을 제안한다. SPICE 심사 결과를 수집하여 루트워드를 사용하여 분석한 후 데이터베이스에 저장하여 웹기반 툴로 개발하였다.
회로설계 엔지니어들이 쉽게 RF IC 설계에 사용할 수 있는 나선형 인덕터의 SPICE 모델을 개발하였다. 이 모델은 나선형 인덕터의 등가회로 소자 값들을 SPICE의 user-defined function 및 subcircuit 기능을 이용하여, 레이아웃 변수, 공정 변수, 실리콘 기판 변수로부터 정의하였다. 특히 인덕턴스는 임의의 회전에 대한 인덕턴스 Li 및 임의의 두 회전에 대한 상호 인덕턴스 Mij를 subcircuit으로 정의하여 전체 인덕턴스 값을 계산하였다. 모델의 정확성을 검증하기 위하여 CMOS 0.8${\mu}m$ 공정으로 제작된 나선형 인덕터의 측정 s-파라미터, 총 인덕턴스 및 quality-factor 결과를 시뮬레이션 데이터와 비교한 결과 일치함을 확인하였다. 본 논문에서 제시된 SPICE를 이용한 나선형 인덕턴스 모델은 scalable하며, 실리콘 기판의 영향등을 포함하기 때문에 레이아웃 최적화에 쉽게 사용할 수 있는 장점을 가진다.
본 연구에서는 게이트 finger수가 증가될수록 드레인 전류의 증가율과 차단주파수가 감소되는 wide width effect를 관찰하였으며, 이 현상을 모델링하기 위하여 기존 BSIM3v3 RF 모델에 finger수에 무관한 외부 소스 저항을 새로 첨가한 개선된 SPICE MOSFET RF 모델을 개발하였다. 이러한 모델로 시뮬레이션된 Nf 종속 드레인 전류와 차단주파수는 기존 BSIM3v3 RF모델보다 $0.13{\mu}m$ multi-finger MOSFET의 측정데이터와 더 잘 일치하였으며, 이는 개선된 RF 모델의 정확도를 증명한다.
소프트웨어 프로세스를 개선하여 소프트웨어의 품질 및 생산성을 높이고 조직의 업무를 효과적으로 달성할 수 있는 체계적인 프로세스를 수립하고 지속적으로 프로세스를 개선함으로서 프로세스의 수행능력을 향상시키기 위한 접근 방법이 많이 시도되고 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 프로세스 개선 및 심사 모델로서 ISO에서 표준으로 제정중인 ISO 15504(SPICE)와 2000년 발표된 CMM(SEI)의 CMMI 모델에 관하여 비교 연구하고 사례연구로 형상관리 프로세스에 대하여 그 활동을 비교 분석한다.
소프트웨어 프로세서 개선(SPI)의 목적은 조직의 소프트웨어 프로세서 능력을 향상시키는데 있다. SPICE 표준의 기본 목표는 소프트웨어 프로세서 개선과 능력수준의 결정이며 적용대상 범위로 ISO 12207에 근거한 프로세스 계획, 관리, 실행, 통제 및 개선에 두고 있다. 본 논문에서는 SPICE 모형의 심사모형 및 참조모형을 분석하고 능력수준과 프로세스들간의 관련성을 조사 하였다. 또한 기존의 SPI모델 CMM과의 비교를 통하여 SPICE에 장점과 향후 방향을 예측하였다.
기존의 MOSFET에서는 반전층보다 항상 실리콘 두께가 크기 때문에 드레인유도 장벽감소가 실리콘 두께에 관계없이 산화막 두께 및 채널길이의 함수로 표현되었다. 그러나 10 nm 이하 저도핑 이중게이트 구조에서는 실리콘 두께 전체가 공핍층이 형성되기 때문에 기존의 SPICE 모델을 사용할 수 없게 되었다. 그러므로 이중게이트 MOSFET에 대한 새로운 SPICE 용 드레인유도 장벽감소 모델을 제시하고자 한다. 이를 분석하기 위하여 전위분포와 WKB 근사를 이용하여 열방사 및 터널링 전류를 구하였다. 결과적으로 드레인유도 장벽감소는 상하단 산화막 두께의 합 그리고 실리콘 두께의 2승에 비례하며 채널길이의 3승에 반비례한다는 것을 알 수 있었다. 특히 SPICE 파라미터인 정적 궤환계수가 1과 2사이에서 사용할 수 있어 합당한 파라미터로써 사용할 수 있었다.
SPICE MOS 모델을 외부 다이오드를 추가하는 방식을 사용하여, 기판 분포저항을 고려한 MOS 트랜지스터의 매크로 모델 형태를 제안하였다. 본 매크로 모델을 사용하여 W=200㎛, L=0.8㎛의 NMOS 트랜지스터를 기준으로 시행한 s-파라미터의 시뮬레이션치를 s-파라미터 측정치에 fitting 하는 과정을 통해 RF 영역에 적용 가능한 모델 세트를 확보하고 RF 영역에서의 기판 저항의 분포 효과를 분석하였다. s-파라미터로부터 환산된 AC 저항 및 커패시턴스와 같은 물리적 파리미터의 시뮬레이션치를 측정치와 비교함으로써 시뮬레이션된 s-파라미터의 신빙성을 확인하였다. 10GHz 이하의 주파수 영역에 대해서는 접합 다이오드가 포함되어 있는 기존 SPICE의 MOS 모델을 그대로 사용하고 게이트 노드와 기판 노드에 적절한 lumped 저항 한 개씩을 추가하는 간단한 형태의 매크로 모델을 사용하는 것이 적절하다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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