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PMIC용 넓은 동작전압 영역을 갖는 eFuse OTP 설계
Design of eFuse OTP Memory with Wide Operating Voltage Range for PMICs 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.18 no.1, 2014년, pp.115 - 122  

정우영 (Department of Electronic Engineering, Changwon National University) ,  학문초 (Department of Electronic Engineering, Changwon National University) ,  하판봉 (Department of Electronic Engineering, Changwon National University) ,  김영희 (Department of Electronic Engineering, Changwon National University)

초록
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본 논문에서는 eFuse OTP 메모리가 넓은 동작전압 영역을 갖도록 하기 위해서 V2V($=2V{\pm}10%$)의 regulation된 전압을 이용한 RWL 구동회로와 BL 풀-업 부하회로를 제안하므로 수 십 $k{\Omega}$의 post-program 저항을 센싱하면서 OTP 셀의 blowing되지 않은 eFuse를 통해 흐르는 읽기 전류를 $100{\mu}A$ 이내로 억제하여 신뢰성을 확보하였다. 그리고 OTP 셀 어레이 사이즈를 1행 ${\times}$ 32열과 4행 ${\times}$ 8열의 경우에 대해 OTP IP 크기를 비교한 결과 32비트 eFuse OTP의 레이아웃 면적은 각각 $735.96{\mu}m{\times}61.605{\mu}m$ ($=0.04534mm^2$), $187.065{\mu}m{\times}94.525{\mu}m$ ($=0.01768mm^2$)로 4행 ${\times}$ 8열의 32비트 eFuse OTP 사이즈가 1행 ${\times}$ 32열의 32비트 eFuse OTP 사이즈보다 더 작은 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, reliability is secured by sensing a post-program resistance of several tens of kilo ohms and restricting a read current flowing over an unblown eFuse within $100{\mu}A$ since RWL driver and BL pull-up load circuits using a regulated voltage of V2V ($=2V{\pm}10%$)...

주제어

#고신뢰성  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 eFuse OTP 메모리가 넓은 동작전압 영역을 갖도록 하기 위해서 V2V의 regulation된 전압을 이용한 RWL 구동회로와 BL 풀-업 부하회로를 제안하므로 수 십 ㏀의 post-program 저항을 센싱하면서 OTP 셀의 blowing 되지 않은 eFuse를 통해 흐르는 읽기 전류를 100㎂ 이내로 억제하여 신뢰성을 확보하였다. 그리고 OTP 셀 어레이 사이즈를 1행 × 32열과 4행 × 8열의 경우에 대해 OTP IP 사이즈를 비교한 결과 32비트 eFuse OTP의 레이아웃 면적은 각각 735.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
내장되는 비휘발성 메모리로 많이 사용되는 것은? Power IC는 아날로그 트리밍 기능을 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 있다[1]. eFuse OTP 메모리는 eFuse에 수 십 mA의 과전류를 흘려 blowing하여 프로그램 한다[2-3].
Power IC가 필요로 하는 것은? Power IC는 아날로그 트리밍 기능을 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 있다[1].
eFuse OTP 메모리의 셀 어레이는 어떻게 구성되는가? 18㎛GF-ACL 공정을 이용하여 설계된 32비트 eFuse OTP 메모리의 주요 특징은 표 1과 같다. 셀 어레이는 4행 × 8열로 구성되어 있다. 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.
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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. K. I. Kim et al., "Design of 256-Bit Single-Poly MTP Memory Based on the BCD Process", Journal of Central South University, pp.3460-3467, Dec. 2012. 

  5. J. H. Kim et al., "Design of 1-Kb eFuse OTP Memory IP with Reliability Considered", JSTS, pp.88-94, June 2010. 

  6. Y. H. Yang et al, "Design of High-Reliability eFuse OTP Memory for PMICs," J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng., pp. 1455-1462, July 2012. 

    원문보기 상세보기 crossref

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