Si CMOS基板上ミリ波帯スパイラルインダクタとキャパシタの電磁界解析および実測評価

摘要

RF回路設計に必須な基本素子の1つであるミリ波帯オンチップスパイラルインダクタ,MIM(Metal-Insulator-Metal)キャパシタの電磁界解析と実測の比較を行った。電磁界シミュレーターには有限要素法に基づくAnsoft HFSSを用いた。マイクロストリップ線路の励振モデルとしてLumped Port(電圧給電),WavePort (導波管給電)、およびそれらにThru-Line De-embbedingの手法を用いることで励振モデルによる影響を考察し実測との比較を行った。Thru-Line De-embeddingを用いた結果はLumped Port、 Wave Port給電のどちらでもSパラが一致し、実測値と良好な一致が見られた。%The electromagnetic (EM) modeling and EM simulation technique are discussed for an on-chip spiral inductor and a MIM capacitor in the millimeter-wave band. Simulated results using the finite element method based simulator Ansoft HFSS were compared with measured ones. S-parameters of lumped ports and wave ports excitation modeling were compared and discussed. Thru-Line de-embedding technique was also applied to the result with lumped and wave port analysis model. S-parameters with Thru-Line de-embedding technique agreed very well with the measured ones.