• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제2권1호
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• pp.11-14
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• 2003

The high Q(quality factor) suspended spiral inductors were fabricated on the silicon substrate by 3D surface micromachined process. The integration of 2.4GHz VCO has been performed by fabricating suspended spiral inductor of the top of CMOS VCO circuit. The phase noise of VCO integrated MEMS inductor is 93.5 dBc/Hz at 100kHz of offset frequency.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제2권4호
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• pp.273-279
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• 2002

This paper presents a fabrication technology for the integration of single crystal Si microstructures with on-chip circuitry. It is a dissolved wafer technique that combines an electro-chemical etch-stop for the protection of circuitry with an impurity-based etch-stop for the microstructures, both of which are defined in an n-epi layer on a p-type Si wafer. A CMOS op. amp. has been integrated with $p^{++}$ Si accelerometers using this process. It has a gain of 68 dB and an output swing within 0.2 V of its power supplies, unaffected by the wafer dissolution. The accelerometers have $3{\;}\mu\textrm{m}$ thick suspension beams and $15{\;}\mu\textrm{m}$ thick proof masses. The structural and electrical integrity of the fabricated devices demonstrates the success of the fabrication process. A variety of lead transfer methods are shown, and process details are discussed.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권3호
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• pp.367-374
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• 2016

This paper presents an electro-thermal modeling of an amorphous silicon (a-Si) uncooled microbolometer. This modeling provides a comprehensive solution for simulating the electro-thermal characteristics of the fabricated microbolometer and enables electro-thermal co-simulation between MEMS and CMOS integrated circuits. To validate this model, three types of uncooled microbolometers were fabricated using a post-CMOS surface micromachining process. The simulation results show a maximum discrepancy of 2.6% relative to the experimental results.

• 센서학회지
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• 제19권3호
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• pp.209-213
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• 2010

This paper describes the fabrication and characteristics of AlN piezoelectric MPG(micro power generator). The micro energy harvester was fabricated to convert ambient vibration energy to electrical power as a AlN piezoelectric cantilever with Si proof-mass. To be compatible with CMOS process, AlN thin film was grown at low temperature by RF magnetron sputtering and micro power generators were fabricated by MEMS technologies. X-ray diffraction pattern proved that the grown AlN film had highly(002) orientation with low value of FWHM(full width at the half maximum, $\theta=0.276^{\circ}$) in the rocking curve around(002) reflections. The implemented harvester showed the $198.5\;{\mu}m$ highest membrane displacement and generated 6.4 nW of electrical power to $80\;k{\Omega}$ resistive load with $22.6\;mV_{rms}$ voltage from 1.0 G acceleration at its resonant frequency of 389 Hz. From these results, the AlN piezoelectric MPG will be possible to suitable with the batch process and confirm the possibility for power supply in portable, mobile and wearable microsystems.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.630-633
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• 2021

전달받은 음성신호를 전기신호로 바꾸어주는 마이크로폰은 라디오, 스마트 기기, 차량 등의 다양한 산업 분야에 널리 사용되어왔다. 최근 스마트폰 기술의 발달과 무선이어폰의 소형화에 따라 초소형 고감도 마이크로폰에 대한 요구가 증가하고 있다. 차세대 초소형 마이크로폰 시스템의 후보로 MEMS 센서가 개발되고 있으며 이를 지원하는 ROIC 대한 개발 또한 활발하다. 마이크로폰 시스템은 주변의 잡음뿐만 아니라, 함께 사용되는 전자회로의 잡음에 대해서도 민감하므로, 낮은 노이즈를 갖는 전원을 공급할 수 있는 전원장치와 노이즈를 최소화할 수 있는 설계 방법들이 필요하다. 이에 본 논문은 MEMS 마이크로폰 센서 모듈에 사용 가능한 낮은 전원 노이즈를 갖는 LDO(low drop output) 레귤레이터 IC 구조를 제안한다. 제안한 회로는 2.0~3.6V를 공급받아 1.3V의 출력을 내보낼 수 있으며 라이트 로드에서 10mA까지 드라이브할 수 있다. 제안하는 LDO는 1.2mV/V의 line regulation, 0.63mV/mA의 load regulation 특성을 가지며 20Hz~20kHz까지 누적 적분 출력 잡음은 13uV 이하의 특성을 가진다. TSMC 180nm 공정으로 post layout simulation을 진행하였으며 설계한 칩의 면적은 325㎛ × 165㎛다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.631-634
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• 2009

최근 무선통신, MEMS 소자, 센서 및 베터리 분야의 발전은 저가, 저전력 다기능 소형 센서 노드를 가능하게 한다. 다수의 소형 센서 노드는 무선 통신을 통해 센서 네트워크를 형성한다. 센서 네트워크는 전통적인 센서를 통해 중요한 개선을 나타내며 지그비 무선 이미지 전송에 대한 연구는 산업과 과학 분야에서 주요 연구 테마가 되고 있다. 본 논문에서는 지그비 무선 이미지 센서 노드와 멀티미디어 모니터링 서버 시스템을 디자인하였다. 구현된 시스템은 임베디드 프로세서, CMOS 이미지 센서, 이미지 획득 및 처리부, 지그비 RF 모듈, 전력공급 및 원격 모니터링 서버 시스템으로 구성된다. 앞으로 지그비 무선 이미지 센서 노드 및 모니터링 서버 시스템의 성능을 개선하고 에너지 효율적인 지그비 무선 이미지 전송 프로토콜과 모바일 네트워크와의 연동에 대한 연구를 진행할 예정이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권2호
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• pp.93-100
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• 2009

본 논문에서는 전하 펌프(charge pimp) 방식의 전압 더블러(voltage doubler) 구조를 이용한 4채널 DC-DC 컨버터 개발을 소개한다. 무선 통신 트랜시버 내부에 위치하는 FEM(Front End Module)에서의 사용을 목표로 연구 개발 중인 정전 용량형 SP4T RF MEMS 스위치 구동용 DC-DC 컨버터를 개발하였다. 소비 전력이 적으며 작은 면적을 차지하는 전하 펌프 구조와 10MHz 스위칭 주파수를 이용하여 3.3V에서 $11.3{\pm}0.1V$, $12.4{\pm}0.1V$, $14.1{\pm}0.2V$로 승압한다. 전압 레벨 변환기(Voltage level shifter)를 이용하여 DC-DC 컨버터의 출력을 3.3V 신호로 선택적으로 온오프(on/off) 할 수 있으며 정전 용량형 MEMS 기기에 선택적으로 전달할 수 있도록 구현하였다. 칩 외부에 수동 소자를 추가하지 않고 칩 내부에 CMOS 공정 중에 제작된 저항과 커패시터만으로 원하는 출력을 낼 수 있도록 설계하였다. 전체 칩의 크기는 패드를 포함하여 $2.8{\times}2.1mm^2$이며 소비 전력은 7.52mW, 7.82mW, 8.61mW이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.317-318
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• 2006

일반적인 CMOS공정으로는 높은 주파수 대역에서 높은 Q factor를 갖는 인덕터를 구현하는데 어렵고 이에 반해 RF ICs는 갈수록 high Q 를 가지는 인덕터가 요구되고 있다. 이를 LTCC 기판 위에 인덕터를 구현했을 때 높은 주파수 대역에서 성능을 알아보기 위해 모의 실험하였다. 인덕터를 설계하는데 있어서 인덕터 코일의 폭, 코일의 두께와 간격이 인덕터의 성능을 결정짓는다는 것을 고려하였고, MEMS 공정을 이용하여 high Q를 갖는 인덕터를 설계하였다. 인덕터의 전체 크기는 $330{\mu}m\;{\times}\;330{\mu}m$에서 선폭은 $30{\mu}m$, 선간의 간격은 $20{\mu}m$로 기판위에 $80{\mu}m$ 높이로 인덕터를 띄어서 설계하였고, 그리고 이를 LTCC 기판위에 high Q 의 인덕터 구현을 위해 simulation 한 결과가 Q값이 50 정도의 크기를 나타냈다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권3호
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• pp.198-206
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• 2011

This paper presents a new programmable compensation circuit (PCC) for a System-on-Chip (SoC). The PCC is integrated with $0.18-{\mu}m$ BiCMOS SiGe technology. It consists of RF Design-for-Testability (DFT) circuit, Resistor Array Bank (RAB) and digital signal processor (DSP). To verify performance of the PCC we built a 5-GHz low noise amplifier (LNA) with an on-chip RAB using the same technology. Proposed circuit helps it to provide DC output voltages, hence, making the RF system chain automatic. It automatically adjusts performance of an LNA with the processor in the SoC when it goes out of the normal range of operation. The PCC also compensates abnormal operation due to the unusual PVT (Process, Voltage and Thermal) variations in RF circuits.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권3호
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• pp.353-359
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• 2012

A highly efficient charge pump that minimizes the reverse charge sharing current (in short, reverse current) is proposed. The charge pump employs auxiliary capacitors and diode-connected MOSFET along with an early clock to drive the charge transfer switches; this new method provides better isolation between stages. As a result, the amount of reverse current is reduced greatly and the clock driver can be designed with reduced transition slope. As a proof of the concept, a 1.1V-to-9.8 V charge pump was designed in a $0.35{\mu}m$ 18 V CMOS technology. The proposed architecture shows 1.6 V ~ 3.5 V higher output voltage compared with the previously reported architecture.