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PMIC용 고신뢰성 eFuse OTP 메모리 설계
Design of High-Reliability eFuse OTP Memory for PMICs 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.16 no.7, 2012년, pp.1455 - 1462  

양혜령 (창원대학교) ,  최인화 (창원대학교) ,  장지혜 (창원대학교) ,  김려연 (창원대학교) ,  하판봉 (창원대학교) ,  김영희 (창원대학교)

초록
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본 논문에서는 BCD 공정 기반으로 PMIC용 고신뢰성 24비트 듀얼 포트(dual port) eFuse OTP 메모리를 설계하였다. 제안된 dynamic pseudo NMOS 로직회로를 이용한 프로그램 데이터 비교회로는 program-verify-read 모드에서 프로그램 데이터와 read 데이터를 비교하여 PFb(pass fail bar) 핀으로 비교 결과를 출력한다. 그래서 한 개의 PFb 핀만 테스트하므로 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지를 확인할 수 있다. 그리고 program-verify-read 모드를 이용하여 프로그램된 eFuse 저항의 변동을 고려한 가변 풀-업 부하(variable pull-up load)를 갖는 센싱 마진 테스트 회로를 설계하였다. Magnachip $0.35{\mu}m$ BCD 공정을 이용하여 설계된 24비트 eFuse OTP 메모리의 레이아웃 면적은 $289.9{\mu}m{\times}163.65{\mu}m$($=0.0475mm^2$)이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a BCD process based high-reliability 24-bit dual-port eFuse OTP Memory for PMICs is designed. We propose a comparison circuit at program-verify-read mode to test that the program datum is correct by using a dynamic pseudo NMOS logic circuit. The comparison result of the program datum ...

주제어

#전력관리칩   #이퓨즈   #프로그램 검증 읽기 모드   #비교 회로   #고 신뢰성  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 패키지 상태에서 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지 테스트하는 program-verify-read 모드를 제안하였다. 프로그램 모드에서 프로 그램 데이터(program data)는 eFuse OTP 메모리를 프로그램 하는데 사용할 뿐만 아니라 프로그램 데이터 래치(data latch) 회로에 래치된다.
  • 본 논문에서는 패키지 상태에서 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지 테스트하는 program-verify-read 모드를 제안하였다. 프로그램 모드에서 프로 그램 데이터(program data)는 eFuse OTP 메모리를 프로그램 하는데 사용할 뿐만 아니라 프로그램 데이터 래치(data latch) 회로에 래치된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
eFuse OTP 메모리의 동작 모드는 무엇이 있는가? eFuse OTP 셀은 OTP 메모리의 레이아웃 면적을 줄이기 위해 differential paired eFuse OTP 셀에 비해 셀 면적이 작은 듀얼 포트 (dual port) eFuse OTP 셀을 사용하였으며, eFuse 링크는 p-polysilicon을 사용하였다. 동작모드는 프로그램 모드, read 모드와 program-verify-read 모드가 있다. 그리고 eFuse OTP 메모리의 프로그램 비트와 read 비트는 각각 1비트, 24비트이고 프로그램 시간은 200μs이다.
PMIC가 소용량의 휘발성 메모리를 필요로 하는 이유는 무엇인가? PMIC(power management IC)는아날로그트리밍기능을 수행하기 위해 소용량의 비휘발성 메모리를 필요로 한다. 내장되는 비휘발성 메모리는 추가 공정이 필요 없는 로직 공정 기반 설계가 가능한 eFuse OTP (electrical fuse one-time programmable) 메모리가 많이 사용되고 있으며, 메모리 용량은 수 백 Kb 이하가 요구된다[1].
내장되는 비휘발성 메모리는 무엇이 많이 사용되는가? PMIC(power management IC)는아날로그트리밍기능을 수행하기 위해 소용량의 비휘발성 메모리를 필요로 한다. 내장되는 비휘발성 메모리는 추가 공정이 필요 없는 로직 공정 기반 설계가 가능한 eFuse OTP (electrical fuse one-time programmable) 메모리가 많이 사용되고 있으며, 메모리 용량은 수 백 Kb 이하가 요구된다[1]. eFuse OTP 메모리는 eFuse에 과전류를 흘려 blowing하여 프로 그램 한다[2][3].
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참고문헌 (6)

  1. S. H. Kulkarni et al., "A 4kb metal-fuse OTP-ROM macro featuring a 2V programmable 1.37 ${\mu}m$ 2 1T1R bit cell in 32nm high-k metal-gate CMOS," IEEE Solid-State Circuits, vol. 45, no. 4, pp. 863-868, April 2010 

    상세보기 crossref

  2. J. Safran, A. Leslie, et al., "A compact eFuse programmable array memory for SOI CMOS," Symposium on VLSI Circuits, pp. 72-73, June 2007. 

  3. N. Robson et al., "Electrically programmable fuse (eFuse): From memory redundancy to autonomic chip," Proceedings of Custom Integrated Circuits Conference, pp. 799-804, Sep. 2007. 

  4. M. Alavi et al., "A PROM element based on salicide agglomeration of poly fuses in a CMOS logic process," IEEE International Electron Devices Meeting, pp. 855-858, Dec. 1997. 

  5. J. H. Kim et al., "Design of 1-Kb eFuse OTP memory IP with reliability considered," Journal of Semiconductor Technology and Science, vol. 11, no. 2, pp. 88-94, June, 2011. 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. J. H. Jang et al., "Design of an 8-bit differential paired eFuse OTP memory IP reducing sensing resistance," J. Cent. South Univ., vol. 19, no. 1, pp. 168-173, January 2012. 

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