Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Investigation on the Electromagnetic Characteristics of CMOS Rectangular Spiral Inductors according to the Geometrical Change

CMOS 직사각형 나선 인덕터의 기하학적 변화에 따른 전자기적 특성에 관한 연구

  • Jin Kyoung-Shin (Dept. of Information Technology, Handong Global University) ;
  • Kim Young-Sik (Dept. of Information Technology, Handong Global University)
  • 진경신 (한동대학교 정보통신공학과) ;
  • 김영식 (한동대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2004.12.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The characteristics of on-chip spiral rectangular inductors in CMOS process are investigated through the simulation and experiment. The ADS-momentum is used for EM simulation, and the spiral inductors are fabricated with Hynix 0.35㎛ CMOS process. This research mainly concerned the effects of the geometric change in terms of the number of turns and the width of micro strip line. The measured and simulated results show that the Hynix 0.35㎛ process could support a top metal spiral inductor of 1nH to 6nH with Q-factor less than 5.

본 논문에서는 EM field 시뮬레이션을 통한 CMOS 공정의 온-칩 직사각형 나선 구조의 인덕터 특성을 보여 주고있다. EM field 시뮬레이션을 위해서 ADS 모멘텀을 사용하였으며, 실제 검증은 하이닉스 0.35㎛ CMOS 공정을 이용하여 인덕터를 제작, 측정하였다. 이 연구에서는 일반 CMOS 공정에서의 전송선로의 넓이, 턴 횟수와 같은 기하학적인 변화에 따른 인덕터의 특성이 조사되었다. 실험과 시뮬레이션 결과는 거의 일치하였으며 5이하의 Q- factor를 가질 때 1nH에서 6nH의 인덕턴스 분포를 가지는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. K.B. Ashby, I.A. Koullias, W.C. Finley, J.J.Bastek, and S. Moinian, 'High Q inductors for wireless applications in a complementary silicon bipolar process,' IEEE J. Solid-State Circuits, vol.31, pp.4-9, Jan 1996 https://doi.org/10.1109/4.485838
  2. Behzad Razavi, RF Microelectronics, pp.233-234 Prentice-Hall, Inc, 1998
  3. J.R. Long, M.A. Copeland, 'The Modeling, Characterization, and Design of Monolithic Inductors for Silicon RF IC's' IEEE J. Solid-State Circuits. vol 32, pp357-369, Mar 1997 https://doi.org/10.1109/4.557634
  4. N.M.Nguyen and R.G. Meyer, 'Si EC- compatible inductors and LC passive filters,' IEEE J. Solid-State Circuits vol 25, pp, 1028-1031,Aug. 1990 https://doi.org/10.1109/4.58301
  5. David M.Pozar, Microwave Engineering, 2nd ed. pp.182-250 New York, NY : John wiley & Sons, 1998