• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.306-316
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• 2016

본 논문에서는 프로그램 선택 소자는 채널 폭이 큰 NMOS (N-channel MOSFET) 트랜지스터 대신 DNW (Deep N-Well) 안에 형성된 채널 폭이 작은 isolated NMOS 트랜지스터의 body인 PW (P-Well)과 source 노드인 n+ diffusion 영역 사이에 형성된 기생하는 접합 다이오드를 사용하는 NMOS-Diode eFuse OTP (One-Time Programmable) 셀을 제안하였다. 제안된 eFuse OTP 셀은 프로그램 모드에서 NMOS 트랜지스터에 형성되는 기생하는 접합 다이오드를 이용하여 eFuse를 blowing 시킨다. 그리고 읽기 모드에서는 접합 다이오드를 이용하는 것이 아니고 NMOS 트랜지스터를 이용하기 때문에 다이오드의 contact voltage 강하를 제거할 수 있으므로 '0' 데이터에 대한 센싱불량을 제거할 수 있다. 또한 읽기 모드에서 채널 폭이 작은 NMOS 트랜지스터를 이용하여 BL에 전압을 전달하므로 OTP 셀의 blowing되지 않은 eFuse를, 통해 흐르는 읽기 전류를 $100{\mu}A$ 이내로 억제하여 blowing되지 않은 eFuse가 blowing되는 문제를 해결할 수 있다.

• 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.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.64-71
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• 2020

전력 반도체 소자의 게이트 구동 칩의 아날로그 회로를 트리밍하기 위해서는 eFuse OTP IP가 필요하다. 기존의 NMOS 다이오드 형태의 eFuse OTP 셀은 셀 사이즈가 작은 반면 DNW(Deep N-Well) 마스크가 한 장 더 필요로 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 CMOS 공정에서 추가 공정이 필요 없으면서 셀 사이즈가 작은 PMOS-다이오드 형태의 eFuse OTP 셀을 제안하였다. 본 논문에서 제안된 PMOS-다이오드 형태의 eFuse OTP 셀은 N-WELL 안에 형성된 PMOS 트랜지스터와 기억소자인 eFuse 링크로 구성되어 있으며, PMOS 트랜지스터에서 기생적으로 만들어지는 pn 접합 다이오드를 이용하였다. 그리고 PMOS-다이오드 형태의 eFuse 셀 어레이를 구동하기 위한 코어 구동회로를 제안하였으며, SPICE 모의실험 결과 제안된 코어 회로를 사용하여 61㏀의 post-program 저항을 센싱하였다. 한편 0.13㎛ BCD 공정을 이용하여 설계된 PMOS-다이오드 형태의 eFuse OTP 셀과 512b eFuse OTP IP의 레이아웃 사이즈는 각각 3.475㎛ × 4.21㎛ (=14.62975㎛2)과 119.315㎛ × 341.95㎛ (=0.0408㎟)이며, 웨이퍼 레벨에서 테스트한 결과 정상적으로 프로그램 되는 것을 확인하였다.