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여억녕,양혜령,김려연,장지혜,하판봉,김영희,Yu, Yi-Ning,Yang, Hui-Ling,Jin, Li-Yan,Jang, Ji-Hye,Ha, Pan-Bong,Kim, Young-Hee 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.4
본 논문에서는 수동형 900MHz RFID 태그 칩용 로직 공정 기반 저면적.저전력 1Kb EEPROM를 설계하였다. 1Kb 셀 배열 (cell array)은 1 워드 (word)의 EEPROM 팬텀 셀 (phantom cell)을 2차원 배열 형태인 (16행 ${\times}$ 16열) ${\times}$ 4블록으로 구성하였으며, 4개의 메모리 블록이 CG (Control Gate)와 TG (Tunnel Gate) 구동회로를 공유하므로 저면적 IP 설계를 하였다. TG 구동회로를 공유하기 위해 소자간의 전압을 신뢰성이 보장되는 5.5V 이내로 유지하면서 동작 모드별 TG 바이어스 전압을 스위칭해 주는 TG 스위치 회로를 제안하였다. 그리고 4 메모리 블록 중 하나의 블록만 활성화하는 partial activation 방식을 사용하므로 읽기 모드에서 전력소모를 줄였다. 그리고 하나의 열 (column)당 연결되는 셀의 수를 줄이므로 읽기 모드에서 BL (Bit-Line)의 스위칭 시간을 빠르게 하여 액세스 시간 (access time)을 줄였다. Tower $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 (32행 ${\times}$ 16열) ${\times}$ 2블록과 (16행 ${\times}$ 16열) ${\times}$ 4블록의 2가지 배열 형태의 1Kb EEPROM IP를 설계하였으며, (16행 ${\times}$ 16열) ${\times}$ 4블록의 IP가 (32행 ${\times}$ 16열) ${\times}$ 2블록의 IP에 비해 레이아웃 면적은 11.9% 줄였으며, 읽기 모드 시 전력소모는 51% 줄였다. In this paper, a logic process based 1-kbit EEPROM IP for RFID tag chips of 900MHz is designed. The cell array of the designed 1-kbit EEPROM IP is arranged in a form of four blocks of 16 rows x 16 columns, that is in a two-dimensional arrangement of one-word EEPROM phantom cells. We can reduce the IP size by making four memory blocks share CG (control gate) and TG (tunnel gate) driver circuits. We propose a TG switch circuit to supply respective TG bias voltages according to operational modes and to keep voltages between devices within 5.5V in terms of reliability in order to share the TG driver circuit. Also, we can reduce the power consumption in the read mode by using a partial activation method to activate just one of four memory blocks. Furthermore, we can reduce the access time by making BL (bit line) switching times faster in the read mode from reduced number of cells connected to each column. We design and compare two 1-kbit EEPROM IPs, two blocks of 32 rows ${\times}$ 16 columns and four blocks of 16 rows ${\times}$ 16 columns, which use Tower's $0.18{\mu}m$ CMOS process. The four-block IP is smaller by 11.9% in the layout size and by 51% in the power consumption in the read mode than the two-block counterpart.
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전기적 퓨즈 프로그래밍을 이용한 1T-SRAM 리페어용 리던던시 제어 회로 설계
이재형,전황곤,김광일,김기종,여억녕,하판봉,김영희,Lee, Jae-Hyung,Jeon, Hwang-Gon,Kim, Kwang-Il,Kim, Ki-Jong,Yu, Yi-Ning,Ha, Pan-Bong,Kim, Young-Hee 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.8
본 논문에서는 전기적인 퓨즈 프로그래밍을 이용한 1T-SRAM 리페어용 리던던시 제어 회로를 설계하였다. 공급전원이 낮아지더라도 외부 프로그램 전원을 사용하여 높은 프로그램 파워를 eFuse (electrical fuse)에 공급하면서 셀의 읽기 전류를 줄일 수 있는 듀얼 포트 eFuse 셀을 제안하였다. 그리고 제안된 듀얼 포트 eFuse 셀은 파워-온 읽기 기능으로 eFuse의 프로그램 정보가 D-래치에 자동적으로 저장되도록 설계하였다. 또한 메모리 리페어 주소와 메모리 액세스 주소를 비교하는 주소 비교 회로는 dynamic pseudo NMOS 로직으로 구현하여 기존의 CMOS 로직을 이용한 경우 보다 레이아웃 면적을 19% 정도 줄였다. 전기적인 퓨즈 프로그래밍을 이용한 1T-SRAM 리페어용 리던던시 제어 회로는 동부하이텍 $0.11{\mu}m$ Mixed Signal 공정을 이용하여 설계되었으며, 레이아웃 면적은 $249.02{\times}225.04{\mu}m^{2}$이다. In this paper, we design a redundancy control circuit for 1T-SRAM repair using electrical fuse programming. We propose a dual port eFuse cell to provide high program power to the eFuse and to reduce the read current of the cell by using an external program supply voltage when the supply power is low. The proposed dual port eFuse cell is designed to store its programmed datum into a D-latch automatically in the power-on read mode. The layout area of an address comparison circuit which compares a memory repair address with a memory access address is reduced approximately 19% by using dynamic pseudo NMOS logic instead of CMOS logic. Also, the layout size of the designed redundancy control circuit for 1T-SRAM repair using electrical fuse programming with Dongbu HiTek's $0.11{\mu}m$ mixed signal process is $249.02 {\times}225.04{\mu}m^{2}$.
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