• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.317-326
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• 2016

본 논문에서는 OTP (One-Time Programmable) IP (Intellectual Property)의 개발비용을 절감하고 개발 기간을 단축하기 위해 로직 트랜지스터만 이용한 로직 eFuse (electrical Fuse) OTP IP를 설계하였다. 웨이퍼 테스트 시 테스트 장비에서 FSOURCE 패드를 통해 VDD (=1.5V)보다 높은 2.4V의 외부 프로그램 전압을 eFuse OTP IP에만 공급하므로 eFuse OTP 이외의 다른 IP에는 소자의 신뢰성에 영향을 미치지 않으면서 eFuse OTP cell의 eFuse 링크에 높은 전압을 인가하도록 하였다. 한편 본 논문에서는 128행 ${\times}$ 8열의 2D (Dimensional) 메모리 어레이에 직접 FSOURCE 전압을 인가하여 eFuse에 인가되는 프로그램 파워를 증가시키면서 디코딩 로직 회로를 저면적으로 구현한 eFuse OTP 셀을 제안하였다. 동부하이텍 $0.11{\mu}m$ CIS 공정을 이용하여 설계된 1Kb eFuse OTP 메모리 IP의 레이아웃 면적은 $295.595{\mu}m{\times}455.873{\mu}m$ ($=0.134mm^2$)이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.687-691
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• 2011

본 논문에서는 아날로그 트리밍용으로 사용되는 $0.18{\mu}m$ generic 공정 기반의 EM(Electro-Migration)과 eFuse의 저항 변동을 고려한 8bit eFuse OTP (One-Time Programmable) 메모리를 설계하였다. eFuse OTP 메모리는 eFuse에 인가되는 program power를 증가시키기 위해 external program voltage를 사용하였으며, 프로그램되지 않은 cell에 흐르는 read current를 낮추기 위해 RWL (Read Word-Line) activation 이전에 BL을 VSS로 precharging하는 방식과 read NMOS transistor를 최적화 설계하였다. 그리고 프로그램된 eFuse 저항의 변동을 고려한 variable pull-up load를 갖는 sensing margin test 회로를 설계하였다. 한편 eFuse link의 length를 split하여 eFuse OTP의 프로그램 수율 (program yield)을 높였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권3호
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• pp.21-30
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• 2012

Technology trend and application of laser fuse, anti-fuse, and eFUSE as well as the structure, programming mechanism, and reliability of eFUSE have been reviewed. In order to ensure eFUSE reliability in the field, a sensing circuit trip point consistent with the fuse resistance distribution, process variation, and device degradation in the circuit such as hot carrier or NBTI, as well as fuse resistance reliability must be considered to optimize and define a reliable fuse programming window.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.722-725
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• 2012

본 논문에서는 프로그램 된 eFuse 링크의 센싱 저항이 작으면서 기준 전압없이 BL 데이터를 센싱가능한 differential paired eFuse 셀을 사용하여 BCD 공정 기반의 8비트 eFuse OTP를 설계하였다. Differential eFuse OTP 셀의 프로그램 트랜지스터의 채널 폭은 $45{\mu}m$과 $120{\mu}m$으로 split하였다. 그리고 프로그램된 eFuse 저항의 변동을 고려한 variable pull-up load를 갖는 센싱 마진 테스터(sensing margin test) 회로를 구현하였다. $0.35{\mu}m$ BCD 공정을 이용하여 제작된 8bit eFuse OTP IP를 측정한 결과 프로그램 트랜지스터의 채널 폭이 $120{\mu}m$인 OTP IP의 수율이 $45{\mu}m$인 OTP IP보다 양호한 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.405-413
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• 2013

본 논문에서는 program-verify-read 모드를 갖는 고신뢰성 24bit differential paired eFuse OTP 메모리를 설계하였다. 제안된 program-verify-read 모드에서는 프로그램된 eFuse 저항의 변동을 고려하여 가변 풀-업 부하(variable pull-up load)를 갖는 센싱 마진 테스트 기능을 수행하는 동시에 프로그램 데이터와 read 데이터를 비교하여 PFb(pass fail bar) 핀으로 비교 결과를 출력한다. 그리고 모의실험 결과 program-verify-read 모드에서 24-비트 differential paired eFuse OTP와 24-비트 듀얼 포트 eFuse OTP IP의 센싱 저항은 각각 $4k{\Omega}$과 $50k{\Omega}$으로 differential paired eFuse OTP의 센싱 저항이 작게 나왔다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.2209-2216
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• 2011

본 논문에서는 Magnachip $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 PMIC용 32bit eFuse OTP IP를 설계하였다. eFuse 링크 아래에 N-Well을 두어 프로그램시 eFuse 링크와 p-기판의 VSS가 단락되는 문제점을 해결하였다. 그리고 디코딩된 WERP (WL Enable for Read or Program) 신호가 eFuse OTP 메모리로 바로 입력되는 경우 듀얼 포트 eFuse OTP 메모리 셀의 RWL (Read Word-Line)과 WWL (Write Word-Line)을 선택적으로 활성화해 주는 WL 구동회로를 제안하였다. 또한 BL 프리차징 회로에서 delay chain을 제거하여 제어회로의 레이아웃 면적을 줄였다. 메모리 테스트 장비를 이용하여 제작된 94개의 샘플 die를 측정한 결과 5.5V의 프로그램 전압에서 100%의 수율을 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.183-190
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• 2010

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.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.310-318
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• 2015

본 논문에서는 cell 사이즈가 작은 dual port eFuse OTP(One-Time Programmable)를 사용하면서 VREF(Reference Voltage) 회로를 eFuse OTP IP(Intellectual Property)에 하나만 사용하고 S/A(Sense Amplifier) 기반의 D F/F을 사용하는 BL(Bit-Line) 센싱 회로를 제안하였다. 제안된 센싱 기술은 read current를 6.399mA에서 3.887mA로 줄일 수 있다. 그리고 아날로그 센싱을 하므로 program-verify-read 모드와 read 모드에서 프로그램된 eFuse의 센싱 저항은 각각 $9k{\Omega}$, $5k{\Omega}$으로 낮출 수 있다. 그리고 설계된 32비트 eFuse OTP 메모리의 레이아웃 면적은 $187.845{\mu}m{\times}113.180{\mu}m$ ($=0.0213mm^2$)으로 저면적 구현이 가능한 것을 확인하였다.