• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권8호
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• pp.22-29
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• 2007

[ $0.18{\mu}m$ ] CMOS공정을 이용하여 supply voltage 1.8V에서 2.5Gb/s 이상의 데이터 처리속도를 가지는 2:1 Multiplexer(MUX) 설계를 하였다. High speed 동작을 위한 주파수의 한계를 극복하기 위해서 4.7 nH의 on-chip micro spiral micro inductor $(20\times20{\mu}m2)$가 설계 되었고, 10개 이상의 inductor를 사용하고도 칩 면적 증가가 거의 없으면서 inductive peaking 효과를 극대화할 수 있었다. 칩 측정은 on-wafer로 진행되었고, micro spiral inductor가 있는 2:1 MUX와 그것이 없는 2:1 MUX 각각 측정하여 그 결과를 비교하였다. 측정결과 micro spiral inductor를 가진 2:1MUX가 rise time과 fall time이 1.25Gb/s에서는 rise time이 23%, fall time은 3%의 peaking 개선 효과가 있는 것을 확인하였다. 2.5Gb/s에서는 fall time이 약 5.3%, rise time 3.5%의 개선 효과를 보았다. 전체 소비전력은 61.2mW, 2.5Gb/s에서 voltage output swing은 $180mV_{p-p}$로 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권5호
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• pp.8-15
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• 2002

나선형 인덕터를 이용한 VCO를 MOSIS의 HP 0.5㎛ CMOS 공정으로 최적 설계하고 제작하였다. 나선형 인덕터의 SPICE 모델을 이용하여, Q지수(qualify factor)를 동작 주파수에서 최대화하기 위하여 레이아웃 변수인 금속선 폭, 회전수, 내경, 간격 등을 최적화하였다. 만약 동작주파수가 2㎓, 인덕턴스가 약 3nH이고, 금속선 두께 0.8㎛, 절연 산화막 두께 3㎛를 사용하는 MOSIS HP 0.5㎛ CMOS 공정의 경우 금속선 폭은 20 정도로 하는 것이 Q지수를 최대로 함을 확인하였다. 이렇게 최적화된 나선형 인덕터를 LC 공진 탱크에 사용하여 VCO를 설계, 제작 및 측정을 하였다. 측정은 온웨이퍼(on-wafer)상에서 HP8593E 스펙트럼 에널라이저를 이용하였다. 발진신호의 주파수는 약 1.61㎓이고, 컨트롤전압이 0V -2V변화할 때 발진주파수는 약 250㎒(15%) 변화하였으며, 출력 스펙트럼으로부터 중심주파수 1.61㎓에서 offset 주파수가 600㎑ 때의 위상잡음이 -108.4㏈c/㎐ 였다.

• ETRI Journal
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• 제21권4호
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• pp.1-8
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• 1999

Thick metal 0.8${\mu}m$ CMOS technology on high resistivity substrate(RF CMOS technology) is demonstrated for the L-band RF IC applications, and we successfully implemented it to the monolithic 900 MHz and 1.9 GHz CMOS LNAs for the first time. To enhance the performance of the RF circuits, MOSFET layout was optimized for high frequency operation and inductor quality was improved by modifying the technology. The fabricated 1.9 GHz LNA shows a gain of 15.2 dB and a NF of 2.8 dB at DC consumption current of 15mA that is an excellent noise performance compared with the offchip matched 1.9 GHz CMOS LNAs. The 900 MHz LNA shows a high gain of 19 dB and NF of 3.2 dB despite of the performance degradation due to the integrating of a 26 nH inductor for input match. The proposed RF CMOS technology is a compatibel process for analog CMOS ICs, and the monolithic LNAs employing the technology show a good and uniform RF performance in a five inch wafer.

• ETRI Journal
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• 제25권2호
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• pp.65-72
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• 2003

To achieve cost and size reductions, we developed a low cost manufacturing technology for RF substrates and a high performance passive process technology for RF integrated passive devices (IPDs). The fabricated substrate is a conventional 6" Si wafer with a 25${\mu}m$ thick $SiO_2$ surface. This substrate showed a very good insertion loss of 0.03 dB/mm at 4 GHz, including the conductive metal loss, with a 50 ${\Omega}$ coplanar transmission line (W=50${\mu}m$, G=20${\mu}m$). Using benzo cyclo butene (BCB) interlayers and a 10 ${\mu}m$ Cu plating process, we made high Q rectangular and circular spiral inductors on Si that had record maximum quality factors of more than 100. The fabricated inductor library showed a maximum quality factor range of 30-120, depending on geometrical parameters and inductance values of 0.35-35 nH. We also fabricated small RF IPDs on a thick oxide Si substrate for use in handheld phone applications, such as antenna switch modules or front end modules, and high-speed wireless LAN applications. The chip sizes of the wafer-level-packaged RF IPDs and wire-bondable RF IPDs were 1.0-1.5$mm^2$ and 0.8-1.0$mm^2$, respectively. They showed very good insertion loss and RF performances. These substrate and passive process technologies will be widely utilized in hand-held RF modules and systems requiring low cost solutions and strict volumetric efficiencies.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권5호
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• pp.216-220
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• 2010

Si(100) wafer와 $SiO_2$/Si(100) 웨이퍼에 증착된 NiFe 합금 박막의 결정상과 자기적 특성을 비교하고자 동시 스퍼터링법을 이용하여 두 기판 위에 150 nm의 박막을 제조하여 그의 상변화와 자기적 특성을 XRD, FE-SEM, VSM으로 비교하였다. 두 기판 위에 증착된 NiFe 박막은 BCC상으로 증착되었으나 $400^{\circ}C$에서 2시간 열처리를 한 결과 BCC에서 FCC로의 상전이가 일어나는 것을 관찰 할 수 있었으며 Si(100) wafer위에 증착된 박막에서는 $500^{\circ}C$에서 열처리 후에도 BCC와 FCC가 혼재하여 나타나는 것을 알 수 있었다. $450^{\circ}C$에서 열처리 하였을 때 각형비가 가장 높았으며 포화자화는 0.0118 emu로 나타나고 있었다. $500^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 상전이로 인해 포화자화가 급격히 감소하는 것을 볼 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제4권4호
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• pp.155-157
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• 2006

This paper presents the thermal technique to improve characteristic of planar spiral inductors. The spiral inductors were fabricated on silicon dioxide/silicon (SiO2/Si) wafer. The thermal treatment was done by annealing processes. The measure results showed a considerable improvement of return loss (Sl1). This thermal treatment seems very promising for enhancing spiral inductors based RF IC's.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권3호
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• pp.1-6
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• 2017

As the performance and density of IC devices increase, especially the clock frequency increases, power grid network integrity problems become more challenging. To resolve these power integrity problems, the use of passive devices such as resistor, inductor, and capacitor is very important. To manage the power integrity with little noise or ripple, decoupling capacitors are essential in electronic packaging. The decoupling capacitors are classified into voltage regulator capacitor, board capacitor, package capacitor, and on-chip capacitor. For next generation packaging technologies such as 3D packaging or wafer level packaging on-chip MIM decoupling capacitor is the key element for power distribution and delivery management. This paper reviews the use and necessity of on-chip decoupling capacitor.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.989-994
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• 2005

위성통신 시스템의 초고주파 스위치 메트릭스(MSM)를 위한 MMIC 스위치 칩을 InGaAs/GaAs p-HEMT 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. MMIC 스위치는 on과 off상태에서 우수한 입출력 반사계수를 위해 흡수형으로 설계되었다. 또한, 스위치 칩의 크기를 줄이기 위해 MIM 커패시터와 spiral 인덕터의 집중소자를 이용하여 3 GHz 대역에서의 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 구현하였다. 설계된 MMIC 스위치는 $3.2\~3.6\;GHz$ 대역에서 사용할 수 있으며 $1.6\;mm{\times}1.3\;mm$의 칩 크기를 갖는다. On-wafer 측정 결과, 2 dB 이하의 삽입 손실과 56.8 dB 이상의 격리도 특성을 나타내었다. 이와 같은 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.1023-1028
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• 2012

본 논문에서는 비접촉 마이크로웨이브 프루브 시스템의 I/Q demodulator를 위한 MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) mixer chip을 GaAs p-HEMT 공정의 Schottky 다이오드를 이용하여 설계 및 제작하였다. 프루브 시스템의 I/Q demodulator 구조를 단순화하기 위해 single balanced 구조의 mixer를 채택하였다. Single balanced mixer에서 $90^{\circ}$hybrid coupler와 ${\lambda}/4$ 전송선로를 이용하여 $180^{\circ}$hybrid를 설계하였으며 이를 MIM 커패시터와 spiral 인덕터를 이용하여 구현함으로써 mixer chip의 크기를 줄일 수 있었다. On-wafer 측정 결과, 본 논문의 MMIC mixer는 1650MHz ~ 2050MHz의 RF 및 LO 주파수 대역을 포함하고 있으며, 응용 주파수 대역 내에서 RF 및 LO의 변화에 대해 약 12dB 이하의 평탄한 변환손실(conversion loss) 특성을 나타내었다. 또한, MMIC mixer chip은 $2.5mm{\times}1.7mm$의 초소형 크기를 가지며 LO-IF 및 RF-IF의 격리도는 각각 43dB 및 23dB 이상의 특성을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.291-294
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• 1996

We present the experimental results of high quality factor (Q) inductors fabricated on high-resistivity silicon wafer using standard CMOS process without any modificatons such as thick gold layer or multilayer interconnection. This demonstrates the possibility of building high Q inductors using lower cost technologies, compared with previous results using complicated process. The comparative analysis is carried out to find the optimized inductor shape for the maximum performance by varying the thickness of metal and number of turns with rectangular shape.