Si CMOS基板上ダミーメタル入り伝送線路の伝搬定数の固有値解析(学生研究会,学生研究会/一般)

概要

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近年、通信の高速化、大容量化に伴い、ミリ波システムの低価格化に向けてGaAs基板などよりも低コストなSi CMOS基板を用いたRF回路が研究されている。RF回路はCMOSプロセスを用いるため、複数のメタル層とビア、そしてCMP(化学機械研磨)のためのデザインルールを満たすために不可欠な数um角のダミーメタルにより構成されている。RF回路の基本素子である伝送線路にもダミーメタルを入れる必要があり、従来の数GHz程度までの周波数ではダミーメタルによる影響は設計において考慮されていなかったが、ダミーメタルの伝送特性への影響が無視できないと考えられるミリ波帯では影響を正確に把握する必要がある。本研究ではダミーメタルが周期配置された伝送線路(周期構造導波路)の1周期分の固有値解析による伝搬定数の計算方法を提案する。また、ガイド付マイクロストリップ線路の伝搬定数の計算値と0.18um CMOSプロセスによる実測値を比較した。計算値と実測値はよく一致した。また、計算によりダミーメタルの配置による伝搬特性への影響を調べた。電磁界が強いところにダミーメタルを配置すると伝搬損失が増加することを確認した。
2010-09-02