한양대학교 산학협력단 단락 보호용 DESAT 집적회로(IC) 레이아웃 설계 용역

단락 보호용 DESAT 집적회로(IC) 레이아웃 설계 용역

(서울 공과대학 전기공학과)

1. 과업 개요

가. 과 업 명: 단락 보호용 DESAT 집적회로(IC) 레이아웃 설계 용역

나. 과업기간: 계약 체결일로부터 5주 (2026. 10. ~ 2026. 11. 예정)

다. 배정예산: 금 99,000,000원 (부가가치세 포함)

2. 외부 용역 추진 사유 및 과업 목적

본 과업은 발주처의 MPW 레이아웃 설계 및 물리적 검증 인프라에 대한 기술적 제약을 보

완하고 연구 효율을 높이기 위해 수행함. 외부 전문기관은 레이아웃 설계와 물리적 검증

을 담당하고, 발주처는 과업기간 동안 설계에 대한 지속적인 검토와 피드백을 수행하는

동시에 본 과제의 핵심인 게이트 구동 회로 설계에 대한 자체 실험 및 검증을 병행함.

가. 기술적 제약에 따른 외부 용역의 필수성: 발주처가 보유한 연구 인프라만으로는 파

운드리 전용 PDK와 전문 EDA 툴을 이용한 레이아웃 설계 및 물리적 검증 환경을 구축하

는 데 제약이 있음. 이에 해당 공정의 PDK에 대한 적법한 사용 권한과 전문 EDA 설계환

경을 보유하고 있으며, 관련 레이아웃 설계 및 물리적 검증 역량을 갖춘 전문 연구기관

또는 사업자에게 해당 업무를 위탁함.

나. 역할 분담을 통한 연구 효율화: 외부 전문기관은 발주처가 제공한 회로도와 설계 요

구조건을 기반으로 파운드리 공정 모델을 적용한 레이아웃 설계, 기생 성분 추출 및 물

리적 검증을 수행함. 발주처는 원천 회로설계, 설계 검토와 피드백 및 게이트 구동 회로

의 자체 실험·성능평가를 담당함으로써 외부 용역과 자체 연구의 역할을 명확하게 구분

하고 전체 과제 수행의 효율성을 높임.

다. 게이트 구동 회로의 성능 개선을 위한 자체 실험 및 검증 연구 병행: 발주처는 외부

용역이 진행되는 동안 본 과제의 핵심인 게이트 구동 회로 설계에 대한 자체 실험과 성

능평가를 병행함. 자체 실험을 통해 확보한 결과는 필요시 외부 전문기관에 제공하고,

발주처의 지속적인 설계 검토 및 피드백을 통해 레이아웃 설계 개선에 반영함. 이를 통

해 외부 용역 결과와 자체 연구 결과를 연계하고, 물리적 설계 최적화가 게이트 구동 및

단락 보호 성능에 미치는 영향을 최종적으로 검증함.

3. 주요 과업 내용

가. 타겟 공정 및 설계 최적화: 본 과업의 대상 공정은 TSMC 180 nm BCD 공정으로 함.

과업수행자는 발주처가 제공하거나 상호 협의하여 확정한 PDK 및 설계 규칙을 적용하여,

제공된 회로도를 기반으로 레이아웃 설계를 수행해야 함.

나. 고전압 및 기생 성분 최소화 설계: 고속 스위칭 및 고전압(High-Voltage) 환경에서

의 보호 회로 신뢰성 확보를 위해, 고전압 소자 간의 이격 거리 및 가드링(Guard-ring)

배치를 최적화하고 기생 커패시턴스 및 저항(Parasitic RC) 성분이 최소화되도록 배선

(Routing)해야 함.

다. 물리적 검증 : 파운드리에서 제공하는 공식 룰덱을 이용하여 설계 규칙 준수 여부를

확인하는 DRC와 회로도 및 레이아웃의 등가성을 확인하는 LVS 검증을 수행하고, 최종 검

증을 통과해야 함.

라. 기생 성분 추출 및 포스트 레이아웃 검증: 최종 레이아웃에서 기생 저항과 기생 커

패시턴스를 추출하고, 이를 반영한 포스트 레이아웃 시뮬레이션을 수행하여 제6항의 성

과물 검수기준 충족 여부를 검증해야 함.

마. Full-chip 통합 검증: 개별 회로 블록의 동작 검증뿐 아니라 전원회로, 아날로그 신

호처리회로, 보호회로 및 구동회로가 통합된 Full-chip 수준의 포스트 레이아웃 시뮬레

이션을 수행하여 주요 신호경로의 동작 및 Timing 성능을 종합적으로 검증해야 함.

4. 과업 수행 지침 및 상호 협력 의무

가. 설계에 대한 지속적인 검토 및 피드백 : 발주처는 과업기간 동안 레이아웃 설계 진

행 상황과 단계별 검증 결과를 지속적으로 검토하고 기술적 피드백을 제공함. 과업수행

자는 레이아웃 설계 진행 상황과 DRC/LVS 및 포스트 레이아웃 검증 결과를 정기적으로

공유하고, 발주처와의 검토회의를 통해 제시된 의견을 설계에 반영해야 함.

나. 자체 실험 결과와의 연계: 발주처는 외부 용역이 진행되는 동안 본 과제의 핵심인

게이트 구동 회로 설계에 대한 자체 실험 및 성능평가를 병행함. 발주처는 DPT 등 자체

실험을 통해 확보한 결과와 설계 요구조건을 과업수행자에게 제공할 수 있으며, 과업수

행자는 제공받은 결과를 검토하여 단락 검출 성능과 회로 신뢰성 향상을 위한 레이아웃

최적화에 반영해야 함.

다. 역할 및 변경관리: 발주처는 레이아웃 설계에 필요한 회로도, 소자정보, 설계 제약

조건 및 기준 테스트벤치를 과업수행자에게 제공함. 과업수행자는 제공된 회로의 기능을

유지하면서 배치·배선 및 기생 성분을 최적화해야 하며, 회로 또는 주요 설계조건의 변

경이 필요한 경우에는 사전에 발주처의 검토와 승인을 받아야 함.

라. 보안 및 권리: 본 과업의 결과물(GDS, 문서 등 일체)에 대한 소유권 및 지식재산권

은 발주처에 귀속되며, 취득한 제반 보안 사항에 대하여 철저히 보안을 유지해야 함.

5. 성과품 납품 및 검수

가. 최종 레이아웃 설계 도면 (GDS 데이터) : 시제품 제작(Tape-out) 단계에 활용 가능

한 최종 GDS 포맷 설계 데이터

나. 물리적 검증 보고서 : 제품의 성능 및 신뢰성을 보장하는 DRC 및 LVS 테스트 결과

통과 증빙 자료

다. Post-layout 시뮬레이션 결과 보고서 : 개별 회로 블록 및 Full-chip 통합 조건에서

추출된 기생 성분을 반영한 포스트 레이아웃 시뮬레이션 결과를 제출해야 함. 보고서에

는 시뮬레이션 조건, 주요 신호경로의 동작 파형 및 제6항에 명시된 3가지 항목(Soft

Turn-Off 응답 시간, 비교기 전이 시간, IC 전파 지연 시간)의 목표치 충족 여부를 확인

할 수 있는 정량적 검증 결과가 포함되어야 함.

라. 용역 수행 및 기술 피드백 결과 보고서 :

- 단계별 설계 진행 내용과 사용한 PDK 및 EDA 툴의 명칭·버전에 관한 자료

- 발주처와의 검토회의 일자, 참석자, 주요 검토내용, 기술적 피드백 및 설계 반영 결과

- 발주처가 수행한 게이트 구동 회로 자체 실험 결과 중 과업수행자에게 제공된 내용과

해당 결과가 레이아웃 설계 개선에 반영된 내역

- 외부 전문기관과 발주처 간 역할 분담 및 상호 협력 결과

마. 납품 기한 : 과업 종료일 이내

6. 성과물 검수 절차 및 합격 기준

최종 성과물이 본 과업지시서 및 계약조건에서 정한 요구사항을 충족하는지 판단하기 위

한 검수 절차와 합격 기준은 다음과 같음. 모든 성능지표는 추출된 기생 성분을 포함한

포스트 레이아웃 시뮬레이션 결과를 기반으로 정량적으로 검증해야 함.

가. Soft Turn-Off 응답 시간 (목표치: 20ns 이하):

포스트 레이아웃 시뮬레이션을 통해 Fault 신호 발생 시점부터 Soft Turn-Off 동작에 의

해 게이트 전압이 정상 게이트 전압의 90% 지점에 도달하는 시점까지의 시간을 측정하여

기준치 이하인지 평가함.

나. 비교기 Rising/Falling 최대 전이 시간 (목표치: 50ns 이하):

시뮬레이션을 통해 비교기 출력 전압이 10%에서 90%로 도달하는 상승 시간(Rising Time)

과 90%에서 10%로 도달하는 하강 시간(Falling Time)을 측정하며, 측정된 두 전이 시간

중 최대값이 50ns 이하를 충족해야 함.

다. IC 최대 전파 지연 시간 (목표치: 150ns 이하):

시뮬레이션 환경에서 단락 보호 Detection 입력핀에 Step 전압을 인가한 시점부터 Soft

Turn-Off 출력핀이 실제 동작하는 시점까지의 최대 지연 시간을 측정하여 평가함.

라. 최종 검수 및 보완: 최종 성과물은 DRC 및 LVS 검증을 통과하고, 상기 가호부터 다

호까지의 성능기준을 모두 충족해야 합격으로 판정함. 검수 과정에서 오류 또는 미충족

사항이 확인된 경우 과업수행자는 발주처와 협의한 기한 내에 이를 보완하여 재제출해야

함.

2026. 09. 16.

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