高性能晶片電感器與變壓器之設計、特性分析與應用

Abstract

本計畫預計以三年的時間，分別完成高性能晶片電感器與變壓器之設計、特性分析並應用於射頻 積體電路設計上。首先，計劃第一年我們將利用電磁模擬軟體進行初步的元件特性分析，經由獨特設 計之晶圓測試結構萃取出矽晶圓的寬頻製程參數，便可針對元件進行高頻傳輸行為之預測。而以往標 準矽製程所製造出的電感器與變壓器普遍有著品質因數(quality factor)與諧振頻率偏低的問題，我們將 透過對金屬導線、氧化物絕緣層及矽基板的電流密度與電磁場型的分析，搭配矽製程的多層次結構變 換與佈局以提出新式樣的電感器與變壓器設計。接著在計劃的第二年裡，我們將致力於發展準確的多 埠(multi-port)散射參數去嵌化技術以便得到更精確的高頻元件參數。延續以往在雙埠去嵌化技術的經 驗，搭配運用多埠網路分析與傳輸線理論，進而移除元件周圍的雜散寄生效應。在計劃的第三年裡， 將依據前兩年所得到的元件特性配合類神經網路及基因演算法等技巧，進行模型建立並將其運用於射 頻積體電路上。隨著無線通訊產品的廣泛運用，各類通信標準相繼制定且規格愈趨嚴格，此更加突顯 出關鍵元件研發之重要性，本計畫之執行將可提高關鍵元件與電路性能，並達到產業技術提昇與人才 培訓之目的，對國內通訊技術成長與經濟發展作出貢獻。