• 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).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1581-1584
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• 2008

버팅 콘택을 가진 쌍극 폴리사이드 게이트 구조에서 폴리실리콘 내의 순 도핑(net doping) 농도는 $n^+/p^+$ 중첩 및 실리사이드/폴리실리콘 층에서 도펀트의 수평 확산에 기인하여 감소하였다. 버팅 콘택 영역에서의 쇼트키 다이오드 형성은 $CoSi_2$의 열적 응집 현상에 의한 $CoSi_2$ 손실과 폴리실리콘 내의 농도 저하에 기인된다. DDI DRAM에서 기생 쇼트키 다이오드는 감지 증폭기의 노이즈 마진을 감소시켜 column성 불량을 일으킨다. Column성 불량은 $n^+/p^+$ 폴리실리콘 접합 부분을 물리적으로 분리시키거나, $CoSi_2$ 형성 전 질소 이온을 $p^+$ 영역에 주입 시켜 $CoSi_2$의 응집현상을 억제함으로써 줄일 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권1호
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• pp.89-97
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• 2001

A microgyroscope, which vibrates in two orthogonal axes on the substrate plane, is designed and fabricated. The shuttle mass of the vibrating gyroscope consists of two parts. The one is outer shuttle mass which vibrates in driving mode guided by four folded springs attached to anchors. And the other is inner shuttle mass which vibrates in driving mode as the outer frame does and also can vibrate in sensing mode guided by four folded springs attached to the outer shuttle mass. Due to the directions of vibrating mode, it is possible to fabricate the gyroscope with simplified process by using polysilicon on insulator structure. Fabrication processes of the microgyroscope are composed of anisotropic silicon etching by RIE, gas-phase etching (GPE) of the buried sacrificial oxide layer, metal electrode formation. An eletromechanical model of the vibrating microgyroscope was modeled and bandwidth characteristics of the gyroscope operates at DC 4V and AC 0.1V in a vacuum chamber of 100mtorr. The detection circuit consists of a discrete sense amplifier and a noise canceling circuit. Using the evaluated electromechanical model, an operating condition for high performance of the gyroscope is obtained.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1858-1864
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• 2009

본 논문에서는 power management IC에 사용되는 비휘발성 메모리 IP인 1-kd OTP IP를 설계하였다. 기존의 OTP 셀 (cell)은 isolated NMOS 트랜지스터를 안티퓨즈 (antifuse)로 사용하였으나 BCD 공정에서는 셀 크기가 큰 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 isolated NMOS 트랜지스터 대신 PMOS 트랜지스터를 안티퓨즈로 사용하였으며, OTP 셀 트랜지스터의 크기를 최적화시켜 셀의 크기를 최소화시켰다. 그리고 ESD 테스터 시 PMOS 안티퓨즈 양단에 고전압 (high voltage)가 걸려 임의의 셀이 프로그램 되는 것을 방지하기 위하여 OTP 코어 회로에 ESD 보호 회로 (protection circuit)를 추가하였다. 또한 프로그램 되지 않은 셀을 읽을 때 게이트 커플링 노이즈를 제거하기 위해 high-impedance의 PMOS pull-up 트랜지스터를 ON 시키는 방식을 제안하였다. 동부하이텍 $0.18{\mu}m$ BCD 공정을 이용하여 설계된 1-kb PMOS-type 안티퓨즈 OTP IP의 레이아웃 크기는 $129.93{\times}452.26{\mu}m^2$이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.46-56
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• 1991

본 논문에서는 16위도 X 8비트 Content Addressable and Reentrant Memory(CARM)를 설계하였다. CARM은 읽기, 저장, 매칭, 리엔트린트(Reentrant)의 4가지 동작 모드를 수행한다. CARM의 읽기와 저장 동작은 기존의 스태틱 RAM과 같다.CARM은 집 장에서 레영역 회수(Garbate collection)를 조건적으로 수행할 수 있는 리엔트런트 동작을 가지고 있다. 이러한 기능은 다이내믹 데이타 플로우 컴퓨터의 고속 매칭 유닛에 사용될 수 있다. CARM은 또한 매칭어드레스를 그들의 우선권에 따라 순차적으로 인코딩을 할 수 있는 기능을 가지고 있다. 이러한 CARM은 전체적으로 메모리 셀, 순차적 어드레스 인코더(Sequential Address Encoer, S.A.E), 리엔트런트 동작, 읽기/저장 제어, 데이타/마스크 레지스터, 감지 증폭기, 인코더, 디코더 등의 8개의 블럭으로 구성된다.CARM은 데이타 플로우 컴퓨터, 패턴 인식,테이블 룩업(Table look-up), 영상처리 등에 응용될 수 있을 것이다. 설계된 회로에 대해 각 동작별로 Apollo 워크스테이션의 QUICKSIM을 이용하여 논리 시물레이션을 하였고, 각 블럭별 회로의 SPICE 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션결과 액세스 타임은 26ns였고, 매치 동작을 수행하는 데에는 4lns의 자연시간이 소요됐다. 결체 레이아웃은 3{\;}\mu\textrm{m} n well CMOS 공정에 따른 설계 규칙을 이용하여 수행하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.788-791
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• 2010

본 논문에서는 인쇄공정기술로써 ETRI $0.8{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 수동형 인쇄 RFID 태그칩용 64bit ROM을 설계하였다. 먼저 태그 칩의 제작단가를 줄이기 위하여 기존 실리콘 기반의 복잡한 리소그래피 공정을 사용하지 않고 게이트 단자인 폴리 층을 프린팅 기법 중 하나인 임프린트 공정을 사용하여 구현하였다. 그리고 �弼壅� ROM 셀 회로는 기존 ROM 셀 회로의 NMOS 트랜지스터대신에 CMOS 트랜스미션 게이트를 사용함으로써 별도의 BL 프리차지 회로와 BL 감지 증폭기가 필요 없이 출력 버퍼만으로 데이터를 읽어낼 수 있도록 하였다. $0.8{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계된 8 행 ${\times}$ 8 열의 어레이를 갖는 64b ROM의 동작전류는 $9.86{\mu}A$이며 레이아웃 면적은 $311.66{\times}490.59{\mu}m^2$이다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.486-495
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• 2006

본 논문에서 는 플래쉬 셀을 사용하여 수동형 UHF RFID 태그 칩에 사용되는 저전력 1Kb 동기식 EEPROM을 설계하였다. 저전력 EEPROM을 구현하기 위한 방법으로 다음과 같은 4가지 방법을 제안하였다. 첫째, VDD(=1.5V)와 VDDP(=2.5V)의 이중 전원 공급전압 방식을 사용하였고, 둘째, 동기식 회로 설계에서 클럭(clock) 신호가 계속 클럭킹(clocking)으로 인한 스위칭 전류(switching current)가 흐르는 것을 막기 위해 CKE(Clock Enable) 신호를 사용하였다. 셋째, 읽기 사이클에서 전류 센싱(current sensing) 방식 대신 저전력 소모를 갖는 clocked inverter를 사용한 센싱 방식을 사용하였으며, 넷째, 쓰기 모드시 Voltage-up 변환기(converter) 회로를 사용하여 기준전압 발생기(Reference Voltage Generator)에는 저전압인 VDD를 사용할 수 있도록 하여 전력 소모를 줄일 수가 있었다. $0.25{\mu}m$ EEPROM 공정을 이용하여 칩을 제작하였으며, 1Kb EEPROM을 설계한 결과 읽기 모드와 쓰기 모드 시에 소모되는 전력은 각각 $4.25{\mu}W$와 $25{\mu}W$이고, 레이아웃 면적(layout area)은 $646.3\times657.68{\mu}m^2$이다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.168-175
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• 2017

본 논문에서는 PMIC 칩에 사용되는 BCD 공정기반에서 5V NMOS 트랜지스터와 기억소자인 eFuse 링크로 구성된 저면적의 5V NMOS-Diode eFuse OTP 셀을 제안하였다. 그리고 eFuse OTP 메모리 IP가 넓은 동작전압 영역을 갖도록 하기 위해서 VREF 회로와 BL S/A 회로의 풀-업 부하 회로에 기존의 VDD 파워 대신 voltage regulation된 V2V ($=2.0V{\pm}10%$)의 전압을 사용하였다. 제안된 VREF 회로와 BL S/A회로를 사용하므로 eFuse OTP IP의 normal read 모드와 program-verify-read 모드에서 프로그램 된 eFuse 센싱 저항은 각각 $15.9k{\Omega}$, $32.9k{\Omega}$으로 모의실험 되었다. 그리고 eFuse OTP 셀에서 blowing되지 않은 eFuse를 통해 흐르는 읽기 전류를 $97.7{\mu}A$로 억제하였다. 그래서 eFuse OTP 셀의 unblown된 eFuse 링크가 unblown 상태를 그대로 유지되도록 하였다. 동부하이텍 130nm BCD 공정을 이용하여 설계된 1kb eFuse OTP 메모리 IP의 레이아웃 면적은 $168.39{\mu}m{\times}479.45{\mu}m(=0.08mm^2)$이다.