110 GHz까지 CMOS 트렌지스터 평가를 위한 mTRL 교정 표준기 설계 및 특성 임피던스 추출법

Abstract

본 논문에서는 칩 상에서 multi-line THRU-REFLECT-LINE(mTRL) 교정을 이용 시, 전파상수법을 기초로 한 LINE 표준기의 특성 임피던스 획득 방식의 정확성을 높이기 위한 방법을 제안하였다. 이 방식은 전파상수 법에서 필요한 단위길이 당 캐패시턴스를 전자기 시뮬레이션을 이용하여 구할 때, 기본 기판 정보를 이용하지 않고 mTRL 교정으로 얻은전파상수 측정값과 근접한 결과를 얻도록 유전 정보를 보정한 기판을 이용함으로써, 정확도를 향상시켰다. 상용 off-chip 임피던스 표준기를 이용한 결과와 저주파수 대역에서 비교하여 개선되었음을 검증하였다. 또한, 밀리미터파 대역에서이용되었던 시뮬레이션 결과만으로 특성 임피던스를 얻는 방식을 함께 비교하였고, 전파상수의 측정값을 이용하는 전파상수법이 칩 상의 특성 임피던스를 구하는 데 적합함을 보였다. 최종적으로 CMOS 28 nm 공정을 이용해서 제작한트렌지스터의 고유특성을 110 GHz까지 추출하였고, 사용한 특성 임피던스에 따른 결과 값을 비교하였다.