0.25um CMOS MIM Capacitor and Varactor testkey design

pulseld · 发表于 2009-11-29 20:35:00

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pulseld · 发表于 2009-11-29 20:36:10

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pulseld · 发表于 2009-11-29 20:39:18

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pulseld · 发表于 2009-11-29 20:40:34

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pulseld · 发表于 2009-11-29 20:41:48

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pulseld · 发表于 2009-11-29 20:44:48

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myings · 发表于 2010-7-27 18:20:00

一、摘要
本次下線製作的testkey，改良原先TSMC提供的架構，並且增加新型閘極可變電容，以及差動可變電容，並和傳統的p-n接面可變電容做比較，並藉由元件量測建立RF model運用在VCO電路設計。
MIM電容的高頻效應會影響模型的準確性，另外為了配合佈局，可能會用到大電容或細電容，這些在本次下線皆有作量測，供建立準確實用的MIM電容模型。
關鍵字：閘極可變電容、差動可變電容、p-n接面可變電容、MIM電容、MIM電容模型

二、計劃緣由與目的
目前個人無線通訊系統發展日益增加，舉凡手機應用GSM 900MHz 與1800MHz的工作頻率，藍芽Bluetooth和無線區域網路WLNA IEEE802.11b 操作在2.4GHz的頻段，以往使用傳統CMOS製程的元件模型，也將因為工作在高頻產生而外的基板損耗以及寄生電容電感等效應，使得在設計電路時模型的準確度降低，因此需要再額外製作元件在高頻操作下的RF model。
TSMC 0.25um CMOS已經建立出主動被動元件的RF model，但是在可變電容部分只建立一組，調變範圍在7pF至25pF之間，以設計一個2.4GHz頻率的壓控震盪器來看，在採用LC做為共振腔時，電感值使用約在1~5nH，而可變電容值約在0.5~5pF之間，因此TSMC提供的可變電容值明顯的過大不敷使用，因此這次下線製作適用的可變電容，並進一步建立等效RF model，提高在CMOS製程上設計高頻電路的可行性。
在MIM電容部分只有25x25um、50x50um、100X100um的測量比較值及正方形MIM電容scaling rule，而且隨電容值增加，模型適用頻率減少，這些因素都限制了MIM電容模型可信度，及在頻率、佈局形狀、容值等的適用範。這次下線，電容邊長由小到大，並加入細長狀的電容，期望能使MIM電容在高頻應用更準確、更廣範。

hhaahaha2 · 发表于 2010-7-28 12:13:01

thanks for sharing, it's useful

averyer · 发表于 2010-8-13 09:42:11

謝謝大大分享

miaoyue1999 · 发表于 2010-8-30 17:08:20

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0.25um CMOS MIM Capacitor and Varactor testkey design

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