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외부프로그램 전압을 이용한 8비트 eFuse OTP IP 설계
조규삼,김미영,강민철,장지혜,하판봉,김영희,Cho, Gyu-Sam,Jin, Mei-Ying,Kang, Min-Cheol,Jang, Ji-Hye,Ha, Pan-Bong,Kim, Young-Hee 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.1
본 논문에서는 외부 프로그램 전압으로 프로그램 가능한 로직 공정 기반의 eFuse OTP 셀을 제안하였다. 기존의 eFuse OTP 메모리 셀은 eFuse의 양극 (anode)에 연결된 SL (Source Line)으로 SL 구동회로의 전압강하를 거치면서 프로그램 데이터가 공급된 반면, 새롭게 제안된 eFuse 셀은 NMOS 프로그램 트랜지스터의 게이트에 프로그램 데이터가 공급되고 eFuse의 양극에 3.8V의 외부 프로그램 전압 (FSOURCE)이 전압강하 없이 공급된다. 그리고 제안된 셀의 FSOURCE 전압은 읽기 모드에서 0V 또는 플로팅 상태를 유지한다. 한편 본 논문에서는 FSOURCE 핀의 전압이 플로팅 상태인 경우는 회로적으로 0V로 바이어싱 하는 클램프 회로를 제안하였고, 로직 전압인 VDD (=1.8V)와 FSOURCE전압 사이에 스위칭 해주는 VPP 스위칭 회로를 제안하였다. 동부하이텍 $0.15{\mu}m$ generic 공정으로 설계된 8비트 eFuse OTP IP의 레이아웃 면적은 $359.92{\times}90.98{\mu}m^2$이다. We propose an eFuse one-time programmable (OTP) memory cell based on a logic process, which is programmable by an external program voltage. For the conventional eFuse OTP memory cell, a program datum is provided with the SL (Source Line) connected to the anode of the eFuse going through a voltage drop of the SL driving circuit. In contrast, the gate of the NMOS program transistor is provided with a program datum and the anode of the eFuse with an external program voltage (FSOURCE) of 3.8V without any voltage drop for the newly proposed eFuse cell. The FSOURCE voltage of the proposed cell keeps either 0V or the floating state at read mode. We propose a clamp circuit for being biased to 0V when the voltage of FSOURCE is in the floating state. In addition, we propose a VPP switching circuit switching between the logic VDD (=1.8V) and the FSOURCE voltage. The layout size of the designed eFuse OTP memory IP with Dongbu HiTek's $0.15{\mu}m$ generic process is $359.92{\times}90.98{\mu}m^2$.
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터치스크린 컨트롤러용 저면적, 저전력, 고속 128Kb EEPROMIP 설계
조규삼,김두휘,장지혜,이정환,하판봉,김영희,Cho, Gyu-Sam,Kim, Doo-Hwi,Jang, Ji-Hye,Lee, Jung-Hwan,Ha, Pan-Bong,Kim, Young-Hee 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.12
본 논문에서는 터치스크린 컨트롤러용 IC를 위한 저면적, 저전력, 고속 EEPROM 회로 설계기술을 제안하였다. 저면적 EEPROM 기술로는 SSTC (Side-wall Selective Transistor Cell) 셀을 제안하였고 EEPROM 코어회로에서 반복되는고전압 스위칭 회로를 최적화하였다. 저전력 기술은 디지털 Data Bus 감지 증폭기 회로를 제안하였다. 그리고 고속 EEPROM 기술로는 Distributed DB 방식이 적용되었으며, Dual Power Supply를 사용하여 EEPROM 셀과 고전압 스위칭 회로의 구동전압은 로직전압 VDD(=1.8V)보다 높은 전압인 VDDP(=3.3V)를 사용하였다. 설계된 128Kb EEPROMIP(Intellectual Property)의 레이아웃 면적은 $662.31{\mu}m{\times}1314.89{\mu}m$이다. We design a small-area, low-power, and high-speed EEPROM for touch screen controller IC. As a small-area EEPROM design, a SSTC (side-wall selective transistor) cell is proposed, and high-voltage switching circuits repeated in the EEPROM core circuit are optimized. A digital data-bus sensing amplifier circuit is proposed as a low-power technology. For high speed, the distributed data-bus scheme is applied, and the driving voltage for both the EEPROM cell and the high-voltage switching circuits uses VDDP (=3.3V) which is higher than the logic voltage, VDD (=1.8V), using a dual power supply. The layout size of the designed 128-KBit EEPROMIP is $662.31{\mu}m{\times}1314.89{\mu}m$.
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내장형 펌핑 커패시터를 사용한 TFT-LCD 구동 IC용 전하펌프 설계
임규호,송성영,박정훈,이용진,이천효,이태영,조규삼,박무훈,하판봉,김영희,Lim, Gyu-Ho,Song, Sung-Young,Park, Jeong-Hun,Li, Long-Zhen,Lee, Cheon-Hyo,Lee, Tae-Yeong,Cho, Gyu-Sam,Park, Mu-Hun,Ha, Pan-Bong,Kim, Young-Hee 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.10
본 논문에서는 TFT-LCD 구동 IC 모듈의 소형화 측면에서 유리한 DC-DC 변환기 회로인 펌핑 커패시터 내장형 크로스-커플드 전하펌프(Cross-Coupled Charge Pump with Internal Pumping Capacitor) 회로가 새롭게 제안되었다. VGH 및 VGL 전하펌프 각각의 입력단과 전하 펌핑 노드를 연결하는 NMOS 및 PMOS 다이오드를 두어, 초기 동작 시 전하 펌핑 노드를 서로 같은 값으로 프리차지하여 대칭 적으로 전하 펌핑을 하도록 하였다. 그리고 첫 번째 전하 펌프의 구조를 다르게 설계하여 펌핑된 전하가 입력단으로 역류되는 현상을 방지하였다. 또한, 펌핑 클럭 구동 드라이버의 위치를 펌핑 커패시터 바로 앞에 두어 기생 저항으로 인한 펌핑 클럭 라인의 전압강하를 방지하여 구동능력을 향상 시켰다. 마지막으로 내장형 펌핑 커패시터를 Stack-MIM 커패시터를 사용하여 기존의 크로스-커플드 전하펌프 보다 레이아웃 면적을 최소화하였다. 제안된 TFT-LCD 구동 IC 용 전하펌프 회로를 $0.13{\mu}m$ Triple-Well DDI 공정을 사용하여 설계하고, 테스트 칩을 제작하여 검증하였다. A cross-coupled charge pump with internal pumping capacitor, witch is advantages from a point of minimizing TFT-LCD driver IC module, is newly proposed in this paper. By using a NMOS and a PMOS diode connected to boosting node from VIN node, the pumping node is precharged to the same value each pumping node at start pumping operation. Since the lust-stage charge pump is designed differently from the other stage pumps, a back current of pumped charge from charge pumping node to input stage is prevented. As a pumping clock driver is located the font side of pumping capacitor, the driving capacity is improved by reducing a voltage drop of the pumping clock line from parasitic resistor. Finally, a layout area is decreased more compared with conventional cross-coupled charge pump by using a stack-MIM capacitors. A proposed charge pump for TFT-LCD driver IC is designed with $0.13{\mu}m$ triple-well DDI process, fabricated, and tested.
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