초록 ▼

TFT-LCD, STN-LCD, OELD, PDP 등의 평판 디스플레이의 구동 LSI, 자동차용 LSI, OA 및 주변기기용 LSI, 모터 구동용 LSI에는 저전압 회로뿐만 아니라 고전압 회로도 한 칩에 설계되어 있다. 그리고, 시스템의 단가를 줄이기 위해 응용분야에 따라서 고전압 회로도 SOC에 포함될 것으로 예상된다. 고전압 회로가 포함된 SOC를 설계하기 위해서는 기존의 CMOS 공정과 호환이 되는 25V/60V, 150V/250V급 고전압 소자의 공정과 고전압 소자에 대한 회로 모델이 필요하다. 고전압 회로에는 고전압이 인가

TFT-LCD, STN-LCD, OELD, PDP 등의 평판 디스플레이의 구동 LSI, 자동차용 LSI, OA 및 주변기기용 LSI, 모터 구동용 LSI에는 저전압 회로뿐만 아니라 고전압 회로도 한 칩에 설계되어 있다. 그리고, 시스템의 단가를 줄이기 위해 응용분야에 따라서 고전압 회로도 SOC에 포함될 것으로 예상된다. 고전압 회로가 포함된 SOC를 설계하기 위해서는 기존의 CMOS 공정과 호환이 되는 25V/60V, 150V/250V급 고전압 소자의 공정과 고전압 소자에 대한 회로 모델이 필요하다. 고전압 회로에는 고전압이 인가되고 대용량의 전류가 흐르기 때문에 고전압 회로에서 상당히 많은 열이 발생되고 또한 고전압 소자가 스위칭할 때마다 기판잡음이 발생되어 저전압 아날로그 회로의 동작에 영향을 미친다. 따라서, 고전압 집적회로를 효과적으로 설계하여 칩 면적을 줄이기 위해서 기판잡음 및 열방출 문제을 분석하여 설계 지침을 마련하는 것이 필요하다. 그리고, SOC 회로의 설계 주기를 단축하기 위해서 많이 사용되는 고전압 집적회로를 library화 한 고전압 회로의 IP를 설계하는 것이 필요하다. 본 연구과제는 고전압 집적회로 설계를 위한 고전압 소자 및 CMOS 공정과 호환 가능한 고전압 집적회로 공정을 개발하였으며, 고전압 소자의 모델링 및 고전압 집적회로 설계에 필요한 기판 잡음과 열 특성에 관한 연구를 하였다. 또한 다양한 고전압 집적회로용 IP회로를 개하였으며, 이를 응용한 설계 예로 평판 디스플레이 구동 드라이버를 설계하였다.

Abstract ▼

1. High voltage device design
- Development of High voltage processes and devices of 25V/60V and 150V/300V using 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS process
2. High voltage device modeling
- High voltage devices of 25V/60V and 150V/300V SPICE modeling and SPICE parameter extraction which we

1. High voltage device design
- Development of High voltage processes and devices of 25V/60V and 150V/300V using 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS process
2. High voltage device modeling
- High voltage devices of 25V/60V and 150V/300V SPICE modeling and SPICE parameter extraction which we obtain within 10% error compared with measurement results.
3. Substrate noise modeling
- Providing design guidelines of high voltage circuits which we obtain within 90% Analog circuit accuracy by reducing substrate noise.
4. Examination of burn-out mechanism
- Examination of burn-out mechanism in SOI high voltage device and development of metal routing technology minimizes thermal effect on high voltage device
5. ASIC library development both low voltage and high voltage operation
- High voltage output buffer and driver circuit, several detection and protection circuits design. Voltage booster, regulator, and level shifter circuit design.
- lP circuits design such as Op-Amp, DAC, Shift register, ESD, and PLL for driver IC.
6. LSI design technology development
- LSI design technology development for PDP, LCD, and OLED

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...3
• 보고서 초록...5
• 요약문...7
• SUMMARY...12
• CONTENTS...17
• 목차...19
• 제1장 연구개발과제의 개요...21
• 제2장 국내외 기술개발 현황...22
• 제1절 국외의 연구 개발 실적...22
• 제2절 국내의 연구 개발 실적...22
• 제3절 연구개발 결과가 국내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치...23
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...25
• 제1절 1차년도 연구개발 수행 내용...25
• 1. 고전압 ASIC 설계...25
• 2. 150V/300V급 고전압 소자 모델링...37
• 3. 150V/300V급 고전압 공정에서 기판 잡음 분석 및 모델링...43
• 제2절 2차년도 연구개발수행 내용...52
• 1. 150V/250V급 고전압 집적회로의 ESD 보호회로 설계...52
• 2. 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정을 사용한 ESD 보호회로 설계...63
• 3. 열방출을 위한 metal routing...65
• 4. IP 회로 설계...68
• 제3절 3차년도 연구개발수행 내용...79
• 1. 고전압 소자 설계...79
• 2. 고전압 소자 모델링...92
• 3. 기판 잡음 모델링...98
• 4. 고전압 MOS 소자의 열류방정식 및 열방출 metal routing...111
• 5. Low-quiescent current and high slew-rate OP-AMP 설계...114
• 제4절 4차년도 연구개발수행 내용...116
• 1. 고전압 소자 설계...116
• 2. 고전압 소자의 열화 특성 연구...128
• 3. 60V급 RF LDMOS 설계...134
• 4. 기판 잡음 연구...138
• 5. IP 설계...146
• 6. 응용 시스템 LSI 설계...161
• 7. 응용 시스템 LSI 선정 및 규격 설정...171
• 제5절 5차년도 연구개발수행 내용...175
• 1. 고전압 IP library 구축...175
• 2. PDP 구동 LSI 설계 (Data driver)...197
• 3. PDP 구동 LSI 설계 (Scan Driver)...203
• 4. AMOELD 구동 LSI 설계...209
• 5. 10-bit Gray Scale LCD 구동 LSI 설계...222
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...234
• 제1절 연구 목표 달성도...234
• 제2절 관련 분야에의 기여도...237
• 1. 기술적인 측면...237
• 2. 경제 산업적 측면...238
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획...239
• 제1절 연구개발 결과의 특징...239
• 제2절 연구개발 결과의 활용 가능성...239
• 제6장 참고문헌...240