CMOS工艺片上传输线研究 - 东南大学学报.PDF

第３６卷第６期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３６ Ｎｏ６ 　 ２００６年１１月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｎｏｖ．２００６ 　　　　　　 ＣＭＯＳ工艺片上传输线研究 陈　勖　 王志功　 李智群 （东南大学射频与光电集成电路研究所，南京２１００９６） 摘要：对深亚微米硅基ＣＭＯＳ工艺集成电路中常用的微带线和共面波导２种传输线结构进行了 研究．从理论上分析了传输线分布参数和损耗，利用０１３ ｍＣＭＯＳ工艺制作了特征阻抗分别 μ 为５０和７０ 的微带线和共面波导元件库，在０１～３０ＧＨｚ频率范围内利用网络分析仪和ＳＯＬＴ Ω 测试技术进行测试．利用分布参数电路模型和测试得到的Ｓ参数提取出了特征阻抗、衰减常数、 品质因数等传输线基本参数．研究结果为设计者选择和设计高性能传输线提供出可借鉴的实用 性模型． 关键词：ＣＭＯＳ工艺；微带线；共面波导；分布参数模型 中图分类号：ＴＢ９７１；ＴＢ９７３　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００６）０６０８９２０５ ＤｅｓｉｇｎｏｆｏｎｃｈｉｐｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｉｎＣＭＯＳｐｒｏｃｅｓｓ ＣｈｅｎＸｕ　ＷａｎｇＺｈｉｇｏｎｇ　 ＬｉＺｈｉｑｕｎ （ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲＦ＆ＯＥＩＣｓ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｏｓｔｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｉｎｄｅｅｐｓｕｂｍｉｃｒｏｎＣＭＯＳ ＩＣｓ，ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐａｎｄｃｏｐｌａｎａｒｗａｖｅｇｕｉｄｅ，ｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｉｓ ｔｒｉｂｕｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｌｏｓｓｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ａｎｄｃｏｐｌａｎａｒｗａｖｅｇｕｉｄｅｌｉｂｒａｒｉｅｓｗｉｔｈｔｈｅＺｅｑｕａｌｔｏ５０ ａｎｄ７０ ｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｆａｂｒｉｃａｔｅｄｉｎ ０ Ω Ω ０１３ｍＣＭＯＳｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｉｎｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒａｎｇｅｏｆ０１－３０ＧＨｚｕｓｉｎｇａｖｅｃｔｏｒ μ ｎｅｔｗｏｒｋａｎａｌｙｚｅｒ．ＴｈｅＳＯＬＴ（ｓｈｏｒｔｏｐｅｎｌｏａｄｔｈｒｕ）ｄｅｅｍｂｅｄｄｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗａｓｕｔｉｌｉｚｅｄ．Ｉｍｐｏｒ ｔａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓ，ｓｕｃｈａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｍｐｅｄａｎｃｅ，ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｃｏｎｓｔａｎｔ，ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒｗｅｒｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄＳｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂａｓｅｄｏｎｃｉｒｃｕｉｔｍｏｄｅｌｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎ ｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｌｏｓｓｙｓｕｂｓｔｒａｔｅｈａｓａｓｅｒｉｏｕｓｅｆｆｅｃｔｔｏｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅ．Ｔｈｉｓｗｏｒｋｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅａｓｏｎａ ｂｌｅｗａｙｔｏｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｈｏｏｓｅｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＭＯＳｐｒｏｃｅｓｓ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ；ｃｏｐｌａｎａｒｗａｖｅｇｕｉｄｅ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｍｏｄｅｌ 　　近１０多年来，随着集成电路水平的不断提高， 关键部件．精确的传输线模型是电路设计的关键． 数字电路时钟频率从兆赫兹发展到了吉赫兹，电路