90纳米CMOS工艺的毫米波CPW模型

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半导体制程及摩尔定律

神秘的处理器制程工艺摩尔定律指导集成电路(IC，Integrated Circuit)工业飞速发展到今天已经40多年了。

在进入21世纪的第8个年头，各类45nm芯片开始批量问世，标志着集成电路工业终于迈入了低于50nm的纳米级阶段。

而为了使45nm工艺按时“顺产”，保证摩尔定律继续发挥作用，半导体工程师们做了无数艰辛的研究和改进—这也催生了很多全新的工艺特点，像大家耳熟能详的High-K、沉浸式光刻等等。

按照业界的看法，45nm工艺的特点及其工艺完全不同于以往的90nm、65nm，反而很多应用在45nm制程工艺上的新技术，在今后可能贯穿到32nm甚至22nm阶段。

今天就让我们通过一个个案例，来探索一下将伴随我们未来5年的技术吧。

你能准确说出45nm是什么宽度吗？得益于厂商与媒体的积极宣传，就算非科班出身，不是电脑爱好者的大叔们也能知道45nm比65nm更加先进。

但如果要细问45nm是什么的长度，估计很多人都难以给出一个准确的答案。

而要理解这个问题，就要从超大规模集成电路中最基本的单元—MOS(Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体)晶体管说起。

我们用半导体制作MOS管就是利用其特殊的导电能力来传递0或者1的数字信号。

在栅极不通电的情况下，源区的信号很难穿过不导电的衬底到达漏区，即表示电路关闭(数字信号0)；如果在栅极和衬底间加上电压，那么衬底中的电荷就会在异性相吸的作用下在绝缘氧化层下大量聚集，形成一条细窄的导电区，使得源区和漏区导通，那么电流就可以顺利从源区传递到漏区了(信号1)。

这便是MOS最基本的工作原理。

在一块高纯硅晶圆上(在工艺中称为“P型半导体衬底”)通过离子扩散的方法制作出两个N型半导体的阱——通俗地讲P型是指带正电的粒子较多，N型则是带负电的粒子比较多。

再通过沉积、光刻、氧化、抛光等工艺制造成如图中所示的MOS管，两个阱的上方分别对应源区(source)和漏区(drain)，中间的栅区(gate)和下方的衬底中间用一层氧化绝缘层隔开。

毫米波技术的国内外发展现状与趋势(已看)(DOC)

毫米波技术的国内外发展现状与趋势【主要整理与翻译自“mm-Wave Silicon Technology, 60GHz and Beyond, Ali M. Niknejad, Hossein Hashemi, Springer 2008”，以及部分网络资料，如有侵权请勿怪！】随着千兆比特流（Gb/s）点对点链接通信、大容量的无线局域网（WLAN）、短距离高速无线个人局域网（WPAN）和车载雷达等高速率宽频带通信应用的市场需求不断扩大，设计实现具有高集成度、高性能、低功耗和低成本的毫米波单片集成电路（MMIC）迫在眉睫。

毫米波可以广泛应用于军事雷达系统、射电天文学和太空以及短距离无线高速传输等领域。

采用GaAs 或InP基的毫米波频段的MMIC已经应用于军事上的雷达和卫星通信中。

由于GaAs和InP材料具有较高的电子迁移率和电阻率，因此电路可以获得较好的RF性能，但成本较高。

由于受到成本和产量的限制，毫米波产品还没有真正实现商业化。

作为成熟的工艺，Si基CMOS具有低成本、低功耗以及能与基带IC 模块的工艺相兼容等优点，但是与GaAs相比，其在高频性能和噪声性能方面并不具备优势。

然而，随着深亚微米和纳米工艺的日趋成熟，设计实现毫米波CMOS集成电路已经成为可能。

近年来，美、日、韩等国相继开放了无需授权使用的毫米波频段（北美和韩国57-64GHz，欧洲和日本59-66GHz），从而进一步刺激了对毫米波CMOS技术的研究。

可以预期，在今后几年里，毫米波CMOS 技术将会突飞猛进，成为设计毫米波MMIC的另一种有效的选择。

硅基毫米波的研究起始于2000年左右，同年Berkeley的无线研究中心专门设立了60GHz项目，但是当时很少有人认为硅技术能够应用于60GHz频段。

而时至今日，毫米波的研究已经从一项模糊的课题演变至今日的研究热点，引起了工业界与风险投资商的浓厚兴趣。

目前，该项研究已经拓展到了商业领域，NEC、三星、松下和LG等消费类电子厂商共同成立了WirelessHD联盟来推动60GHz技术在无压缩高清视频传输中的应用，并于2007年制定了相关协议白皮书。

SOICMOS工艺及产品介绍

SOICMOS工艺及产品介绍SOICMOS工艺是指表面贴装封装技术中的一种封装方式，特点是具有小体积、低功耗和较高性能的特点。

SOICMOS工艺是半导体工艺中的一种重要技术，常用于集成电路和微处理器的制造中。

下面将详细介绍SOICMOS工艺的特点及其应用领域。

首先，SOICMOS工艺具有小体积的特点。

SOIC是小外形封装技术的缩写，它采用了非常小巧的封装形式，通常为1.27mm的脚距，可以容纳更多的引脚在相同的尺寸范围内。

这使得SOICMOS产品尺寸更小，适用于空间受限的应用场景，如便携式电子设备和智能穿戴设备。

其次，SOICMOS工艺具有低功耗的特点。

由于SOICMOS工艺采用了先进的制造技术和材料，导致电子器件的功耗较低。

这使得SOICMOS产品在电池供电的便携式电子设备和无线通信设备中具有较长的电池续航时间。

同时，低功耗的特点也使得SOICMOS产品在低功耗应用领域，如传感器和物联网设备中得到广泛应用。

最后，SOICMOS工艺具有较高的性能。

SOICMOS工艺采用了先进的半导体制造工艺，可以制造出高性能的集成电路和微处理器。

这些器件具有高的工作频率、高的计算能力和优秀的信号处理能力，能够满足现代电子设备对性能的要求，如智能手机和电脑等高性能设备。

除了以上的特点之外，SOICMOS工艺还有一些其他的优点。

首先，SOICMOS工艺具有良好的可靠性，具有较低的温度漂移和电压漂移，能够在不同工作环境下保持稳定的性能。

其次，SOICMOS工艺制造的器件成本相对较低，能够满足大规模生产的需求。

SOICMOS工艺的应用领域非常广泛。

首先，它被广泛应用于消费电子产品中，如智能手机、平板电脑和电视等。

其次，SOICMOS工艺还被用于工业自动化设备和仪器仪表中，如工业控制器、机器人和测试设备等。

此外，SOICMOS工艺还被应用于医疗设备、汽车电子和航空航天等领域。

总结起来，SOICMOS工艺是一种具有小体积、低功耗和较高性能的封装技术。

中科院微电子所介绍

招生简介中国科学院微电子研究所是一所专业从事微电子领域研究与开发的国立研究机构，是中国科学院微电子技术总体和中国科学院EDA中心的依托单位。

微电子所本着“惟精惟一、求是求新”的办所精神，面向国家战略需求，积极承担重点科技攻关与产品开发任务，一方面拓展前沿技术与基础研究领域，发展交叉学科方向；同时通过全方位合作积极推进成果的应用开发和产业化，推动产业发展。

微电子所致力于打造现代化的高技术研究机构，成为我国IC技术和产业领域一个技术创新基地和高素质高层次人才培养基地，为促进国家微电子技术进步和自主创新，实现产业的可持续发展做出贡献。

微电子研究所是国务院学位委员会批准的博士、硕士学位授予单位，2004年批准建立博士后流动站。

现有职工622人，其中中国科学院院士2人，高级研究人员91人，上岗研究生导师74名（其中博士生导师34名），在读研究生近300多人。

主要研究方向：1.硅器件及集成技术；⒉微细加工与新型纳米器件集成；3.微波电路与化合物半导体器件；4.集成电路设计与系统应用（包括专用集成电路与系统、通信与多媒体片上系统芯片、集成电路设计与应用开发、电子封装）。

本专业一级学科为电子科学与技术。

作为一门交叉与综合性学科，跨专业学习具有极大的发展前景与潜力，因此微电子所欢迎并鼓励微电子专业及通讯与通信工程类、计算机类、自动化类、软件类、光电技术、物理与应用物理学、材料学等相关专业的同学报考。

除招收普研（学术型）外，我所还计划在电子与通信工程（代码：430109）和集成电路工程（代码：430110）两个领域招收全日制专业学位研究生。

我所2011年度研究生招生仍为国家计划内公费。

专业代码： 080903专业名称：微电子学与固体电子学学科专业研究方向与导师w 硅器件及集成技术该方向为一室、九室、十室研究方向，主要从事CMOS及SOI CMOS器件与集成电路、功率器件与集成电路、高可靠性器件与集成电路、微系统及集成技术研究等的研究、设计、制造及测试。

技术剖析：详解毫米波技术及芯片

技术剖析：详解毫米波技术及芯片由于毫米波器件的成本较高，之前主要应用于军事。

然而随着高速宽带无线通信、汽车辅助驾驶、安检、医学检测等应用领域的快速发展，近年来毫米波在民用领域也得到了广泛的研究和应用。

目前，6 GHz 以下的黄金通信频段，已经很难得到较宽的连续频谱，严重制约了通信产业的发展。

相比之下，毫米波频段却仍有大量潜在的未被充分利用的频谱资源。

因此，毫米波成为第5 代移动通信的研究热点。

2015 年在WRC2015 大会上确定了第5 代移动通信研究备选频段：24.25-27.5 GHz、37-40.5GHz、42.5-43.5 GHz、45.5-47 GHz、47.2-50.2 GHz、50.4-52.6 GHz、66-76 GHz 和81-86 GHz，其中31.8-33.4 GHz、40.5-42.5 GHz 和47-47.2 GHz 在满足特定使用条件下允许作为增选频段。

各种毫米波的器件、芯片以及应用都在如火如荼的开发着。

相对于微波频段，毫米波有其自身的特点。

首先，毫米波具有更短的工作波长，可以有效减小器件及系统的尺寸; 其次，毫米波有着丰富的频谱资源，可以胜任未来超高速通信的需求。

此外，由于波长短，毫米波用在雷达、成像等方面有着更高的分辨率。

到目前为止，人们对毫米波已开展了大量的研究，各种毫米波系统已得到广泛的应用。

随着第5 代移动通信、汽车自动驾驶、安检等民用技术的快速发展，毫米波将被广泛应用于人们日常生活的方方面面。

毫米波毫米波技术方面，结合目前一些热门的毫米波频段的系统应用，如毫米波通信、毫米波成像以及毫米波雷达等，对毫米波芯片发展做了重点介绍。

1、毫米波芯片传统的毫米波单片集成电路主要采用化合物半导体工艺，如砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）等，其在毫米波频段具有良好的性能，是该频段的主流集成电路工艺。

另一方面，近十几年来硅基（CMOS、SiGe等）毫米波亚毫米波集成电路也取得了巨大进展。

HKMG来龙去脉

HKMG来龙去脉1.为什么要High-K。

随着CMOS电路线宽的不断缩小，晶体管的一个关键指标：栅氧厚度也要不断缩小。

以intel为例90nm时代实际应用的栅氧厚度最低达到了1.2nm，45nm时代更是需要低至1nm以下的栅氧厚度。

不过栅氧厚度是不能无限缩小的，因为薄到2nm以下的SiO2层不再是理想的绝缘体，会出现明显的隧穿泄漏，而且将随厚度减小指数级上升，1nm以下泄漏就会大到无法接受的程度。

所以intel在45nm启用high-k。

其他企业则将在32nm或28nm 阶段启用high-k技术。

high-k工艺就是使用高介电常数的物质替代SiO2作为栅介电层。

intel采用的HfO2介电常数为25，相比SiO2的4高了6倍左右，所以同样电压同样电场强度，介电层厚度可以大6倍，这样就大大减小了栅泄漏。

2.为什么HKMG会联系在一起HK就是high-K栅介电层技术，而MG指的是metal gate--金属栅极技术，两者本来没有必然的联系。

不过使用high-k的晶体管栅电场可以更强，如果继续使用多晶硅栅极，栅极耗尽问题会更麻烦。

另外栅介电层已经用了新材料，栅极同步改用新材料的难度也略小一些。

所以两者联合是顺理成章的事情。

3.gate first与gate last现在CMOS集成电路制造用的是叫“硅栅自对准”工艺。

就是先形成栅介电层与栅电极，然后进行源漏极的离子掺杂。

因为栅极结构阻挡了离子向沟道区的扩散，所以掺杂等于自动与硅栅对齐的。

这样的步骤还有后面的激活步骤，退火步骤都是高温步骤。

这些工序都是必需的。

金属栅极经过这样的步骤可能发生剧烈反应与变化，为解决这问题，就是在离子参杂等步骤中还是按硅栅来，高温步骤结束后再刻蚀掉多晶硅栅极，再用合适的金属填充。

这就是gate-last的意思。

这就多了几步重要步骤，特别是金属填充，这么小的尺度的孔隙进行填充效率很低，提高速度的话质量就很难控制。

而且线宽越小越麻烦。

讲解毫米波技术芯片

讲解毫米波技术芯片毫米波通信、毫米波雷达等与毫米波相关的概念正快速出现在我们的日常生活中，但对于毫米波技术，并非所有人均有所了解。

为极大化普及毫米波相关概念，本文中将对毫米波技术以及毫米波芯片加以讲解，以增进大家对毫米波的认知深度，以下为正文部分。

由于毫米波器件的成本较高，之前主要应用于军事。

然而随着高速宽带无线通信、汽车辅助驾驶、安检、医学检测等应用领域的快速发展，近年来毫米波在民用领域也得到了广泛的研究和应用。

目前，6 GHz 以下的黄金通信频段，已经很难得到较宽的连续频谱，严重制约了通信产业的发展。

相比之下，毫米波频段却仍有大量潜在的未被充分利用的频谱资源。

因此，毫米波成为第5 代移动通信的研究热点。

2015 年在WRC2015大会上确定了第5 代移动通信研究备选频段：24.25-27.5 GHz、37-40.5GHz、42.5-43.5 GHz、45.5-47 GHz、47.2-50.2 GHz、50.4-52.6 GHz、66-76 GHz 和81-86 GHz，其中31.8-33.4 GHz、40.5-42.5 GHz 和47-47.2 GHz 在满足特定使用条件下允许作为增选频段。

各种毫米波的器件、芯片以及应用都在如火如荼的开发着。

相对于微波频段，毫米波有其自身的特点。

首先，毫米波具有更短的工作波长，可以有效减小器件及系统的尺寸; 其次，毫米波有着丰富的频谱资源，可以胜任未来超高速通信的需求。

此外，由于波长短，毫米波用在雷达、成像等方面有着更高的分辨率。

到目前为止，人们对毫米波已开展了大量的研究，各种毫米波系统已得到广泛的应用。

随着第5 代移动通信、汽车自动驾驶、安检等民用技术的快速发展，毫米波将被广泛应用于人们日常生活的方方面面。

毫米波技术方面，结合目前一些热门的毫米波频段的系统应用，如毫米波通信、毫米波成像以及毫米波雷达等，对毫米波芯片发展做了重点介绍。

1、毫米波芯片传统的毫米波单片集成电路主要采用化合物半导体工艺，如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等，其在毫米波频段具有良好的性能，是该频段的主流集成电路工艺。

A 6-μW Chip-Area-Efficient Output-Capacitorless LDO in 90-nm CMOS Technology

With forecasting that more SoC will be implemented by ultra-small-scale technologies in the next decade, the impacts, either positive or negative, of the nano-scale technology on the OCL-LDO design cannot be overlooked anymore. Unfortunately, most of the foregoing OCL-LDO designs are not implemented in nano-scale technologies, except one fully-integrated 50-mA LDO design implemented in 90-nm CMOS technology reported in 2005 [3]. This design consumes a quiescent current of 6 mA and is stabilized by a 0.6-nF on-chip capacitor. The load regulation under voltage positioning is 90 mV/50 mA. The performance of this LDO design reveals that the design challenges of OCL-LDO in nano-scale technology are (1) enhancement of loop gain for better load regulation, (2) optimization of quiescent current for power saving, and (3) minimization of on-chip capacitance for chip-area reduction. The recently reported OCL-LDO structures are based on a LDO reported in [3], [7], [10] and [11], as shown in Fig. 1. The core is a ﬂipped voltage follower (FVF) [12]. The stability of this LDO structure has been proven stable under the absence of an off-chip capacitor. However, the large-signal response under the lowcondition limits the transient response, and thus dynamic biasing was proposed in [7] and [11]. When the LDO is implemented in nano-scale technology, both the small-signal and large-signal responses are expected to be signiﬁcantly improved due to the much smaller parasitic capacitance associated with nano-devices. However, the FVF-based LDO structure itself does not have a high loop gain due to its simple folded circuit structure, even though it is implemented in a submicron CMOS technology. As a result, the reported load regulation is not outstanding. It can be easily predicted that when

毫米波技术及芯片详解

毫米波技术及芯片详解[导读]毫米波技术方面，结合目前一些热门的毫米波频段的系统应用，如毫米波通信、毫米波成像以及毫米波雷达等，对毫米波芯片发展做了重点介绍。

由于毫米波器件的成本较高，之前主要应用于军事。

然而随着高速宽带无线通信、汽车辅助驾驶、安检、医学检测等应用领域的快速发展，近年来毫米波在民用领域也得到了广泛的研究和应用。

目前，6 GHz 以下的黄金通信频段，已经很难得到较宽的连续频谱，严重制约了通信产业的发展。

相比之下，毫米波频段却仍有大量潜在的未被充分利用的频谱资源。

因此，毫米波成为第5 代移动通信的研究热点。

各种毫米波的器件、芯片以及应用都在如火如荼的开发着。

相对于微波频段，毫米波有其自身的特点。

首先，毫米波具有更短的工作波长，可以有效减小器件及系统的尺寸; 其次，毫米波有着丰富的频谱资源，可以胜任未来超高速通信的需求。

此外，由于波长短，毫米波用在雷达、成像等方面有着更高的分辨率。

到目前为止，人们对毫米波已开展了大量的研究，各种毫米波系统已得到广泛的应用。

随着第5 代移动通信、汽车自动驾驶、安检等民用技术的快速发展，毫米波将被广泛应用于人们日常生活的方方面面。

毫米波技术方面，结合目前一些热门的毫米波频段的系统应用，如毫米波通信、毫米波成像以及毫米波雷达等，对毫米波芯片发展做了重点介绍。

1、毫米波芯片传统的毫米波单片集成电路主要采用化合物半导体工艺，如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP) 等，其在毫米波频段具有良好的性能，是该频段的主流集成电路工艺。

新一代半导体工艺—90纳米工艺

新一代半导体工艺—90纳米工艺类型：合作作者：日期：2003-04-04 14:41:22基本介绍90纳米对半导体厂商来说，是更加尖端的技术领域，过去工艺都以“微米”做单位，微米(mm)是纳米(nm)的1000倍。

我们常以工艺线宽来代表更先进的半导体技术，如0.25微米、0.18微米、0.13微米，0.13微米以下的更先进工艺则进入了纳米领域。

市场好的时候，晶圆厂产能不足，生产线为了满足客户订单疲于奔命，工作重点在提升合格率；市场不好的时候，才是晶圆厂真正投入研发工作的时候。

2002年市场复苏迟缓，对IC需求减缓，各大半导体公司的晶圆厂产能过剩，设备和人力的闲置让晶圆厂有时间从事研发新一代工艺。

130纳米(0.13微米)在2001年是各大半导体公司的研发重点，至今130纳米已经逐渐导入量产，半导体公司的研发能量推向新一代90纳米工艺。

国际半导体技术蓝图（International technology roadmap for semiconductor，ITRS）是由半导体先进国家的讨论，为工艺的未来进行预测，2001～2002年130纳米进入产品商业化阶段，预计2004年90纳米技术将可导入生产线量产。

厂商动态中国我国内地中芯从各个方面入手提升高阶工艺，包括2002年年底装置荷兰光刻设备供货商ASML的193纳米高阶扫描仪；与比利时微电子科技研发中心（IMEC）签订合作关系，将0.13微米工艺转让给中芯，这对于中芯攻克低介电（Low-K）技术相关难题将有帮助。

此外，TI是0.13微米工艺的合作厂商，TI将协助中芯提升0.13微米工艺，并不是授权相关核心技术。

中芯努力成为中国最重要的晶圆代工厂的意图显而易见，一步步往高阶工艺迈进，更计划在2003年年初开始90纳米工艺的研发工作。

台湾地区台积电台积电90纳米研发中心位于竹科，目前研发人员共35人，欧洲的飞利浦、意法半导体，美国的摩托罗拉、巨积以及日本的NEC等公司都已正式公开与台积电在90纳米的工艺达成联盟伙伴关系。

中国科学院微电子研究所

微电子研究所是国务院学位委员会批准的博士、硕士学位授予单位，2004年批准建立博士后流动站。

现有职工876人，其中中国科学院院士2人，高级研究人员99人，上岗研究生导师81名（其中博士生导师34名），在读研究生近300多人。

主要研究方向：1.硅器件及集成技术；⒉微细加工与新型纳米器件集成；3.微波电路与化合物半导体器件；4.集成电路设计与系统应用（包括专用集成电路与系统、通信与多媒体片上系统芯片、集成电路设计与应用开发）；5.微电子、光电子、微机械及新能源制造工艺及装备；6.先进电子封装。

专业学科名称为微电子学与固体电子学。

本专业一级学科为电子科学与技术，作为一门交叉与综合性学科，跨专业学习具有极大的发展前景与潜力，因此微电子所欢迎并鼓励微电子专业及通讯与通信工程类、计算机类、自动化类、软件类、光电技术、物理与应用物理学、材料学等相关专业的同学报考。

除招收普研（学术型）外，我所还计划在电子与通信工程（代码：085208）和集成电路工程（代码：085209）两个领域招收全日制专业学位研究生。

我所2012年度研究生招生仍为国家计划内公费。

专业代码： 080903专业名称：微电子学与固体电子学学科专业研究方向与导师硅器件及集成技术该方向为一室、十室研究方向，一室主要从事CMOS及SOI CMOS器件与集成电路、功率器件与集成电路、高可靠性器件与集成电路、微系统及集成技术研究等的研究、设计、制造及测试。

主流半导体逻辑工艺节点以及对应器件参数

主流半导体逻辑工艺节点以及对应器件参数随着科技的不断进步，半导体技术得到了广泛应用，成为现代电子产品的核心。

而半导体器件的制造工艺也在不断演进，以提高器件的性能和集成度。

在半导体工艺中，逻辑工艺节点是一个重要的概念，代表了半导体器件的制造工艺水平。

本文将介绍一些主流的半导体逻辑工艺节点以及对应的器件参数。

1. 90纳米工艺节点：90纳米工艺是半导体行业的一个重要里程碑，代表了半导体器件的制造工艺的进一步精细化。

在90纳米工艺节点下，晶体管的栅长约为90纳米，而晶体管的栅氧化物厚度约为1.2纳米。

此外，90纳米工艺还引入了低介电常数的材料，以减少晶体管之间的串扰效应，提高器件的性能。

2. 65纳米工艺节点：65纳米工艺是目前主流的逻辑工艺节点之一，它在半导体器件的制造工艺上进一步提高了集成度和性能。

在65纳米工艺节点下，晶体管的栅长约为65纳米，而晶体管的栅氧化物厚度约为1纳米。

此外，65纳米工艺还引入了金属栅极，以进一步提高晶体管的性能和可靠性。

3. 45纳米工艺节点：45纳米工艺是当前半导体行业的主流工艺节点之一，它在逻辑工艺的制造上实现了进一步的微缩和性能提升。

在45纳米工艺节点下，晶体管的栅长约为45纳米，而晶体管的栅氧化物厚度约为0.75纳米。

此外，45纳米工艺还引入了高介电常数的材料，以进一步降低晶体管之间的串扰效应，提高器件的性能和可靠性。

4. 32纳米工艺节点：32纳米工艺是目前半导体行业的先进工艺节点之一，它在逻辑工艺的制造上实现了更高的集成度和性能。

在32纳米工艺节点下，晶体管的栅长约为32纳米，而晶体管的栅氧化物厚度约为0.6纳米。

此外，32纳米工艺还进一步优化了晶体管的结构和材料，以提高器件的性能和功耗。

5. 22纳米工艺节点：22纳米工艺是当前半导体行业的先进工艺节点之一，它在逻辑工艺的制造上实现了更高的集成度和性能。

在22纳米工艺节点下，晶体管的栅长约为22纳米，而晶体管的栅氧化物厚度约为0.5纳米。

基于CMOS工艺毫米波数控移相器研究与设计

基于CMOS工艺毫米波数控移相器研究与设计基于CMOS工艺毫米波数控移相器研究与设计摘要：随着无线通信技术的快速发展，对于高性能射频（RF）解决方案的需求日益增加。

毫米波通信作为下一代无线通信技术的重要组成部分，其频率高、传输速率快的特点使其受到广泛关注。

而毫米波数控移相器作为毫米波射频前端电路中重要的功能模块，对于实现频率合成和信号处理等功能起到关键作用。

本文将基于CMOS工艺对毫米波数控移相器进行研究与设计，以提高其性能和应用范围。

关键词：毫米波通信，数控移相器，CMOS工艺，射频前端1. 引言毫米波通信作为一种新兴的无线通信技术，其频率范围从30GHz到300GHz，相比传统的无线通信频段，具有更大的带宽和更高的传输速率。

这使得毫米波通信可以满足日益增长的无线数据传输需求，成为解决现有无线通信瓶颈的有效途径。

数控移相器是一种能够实现信号的相位调节的电路，其通过调节输入信号的相位，可以实现频率合成、相位锁定等功能。

在毫米波通信中，数控移相器广泛应用于频率合成、信号调制和正交解调等关键模块。

因此，研究和设计基于CMOS工艺的毫米波数控移相器是非常必要的，可以提高其集成度、性能和应用范围。

2. CMOS工艺在毫米波通信中的应用前景CMOS工艺是一种低功耗、低成本的集成电路制造工艺，广泛应用于数字集成电路的设计与制造。

然而，在过去的几十年里，CMOS工艺一直无法满足高频率和高速度要求。

而随着科技的进步，CMOS工艺逐渐发展出了适用于高频率应用的版本，使得其在毫米波通信中的应用前景逐渐被看好。

CMOS工艺具有低功耗、集成度高、成本低等优点，可以实现大规模的集成电路设计。

与传统的GaAs工艺相比，CMOS工艺在射频前端电路设计中具有更高的灵活性和可行性。

因此，基于CMOS工艺的毫米波数控移相器具有巨大的发展潜力。

3. 毫米波数控移相器的设计原理毫米波数控移相器是一种能够实现射频信号相位调节的电路，其工作原理主要基于电容变化或电感变化。

基于90nm COMS毫米波共面波导建模

Ｒｄｃ一志叫ｓ＋赢ＺＯ＇ＺＰＪｔ·
（１）
其中，ｚ为ＣＰＷ的长度，为金属电导率，７．Ｏ和分别为两边地线导体和信号线导体的宽度，ｔ为示金
属导体的厚度．直流电感Ｌ由下式获得：
ＬｄｃＬ＋一２＋
（２）
Ｌ。和Ｌ分别为信号线和地线的自感，为信号线和地线之间的互感，为两边地线之间的互感．自感和互感的计算公式如下：
收稿日期：２０１５—１２—１８基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１Байду номын сангаас３１００６）作者简介：洪阿灌（１９９０一），男，福建石狮人，硕士研究生，电路与系统．通信作者：王翔讲师，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｘｉａｎｇ＠ｈｄｕ．ｅｄｕ．ｃｒ１．
，
Ｌｈｆ— Ｌ１．根据式（７）一（１０），可以确定Ｒ，Ｒ，。【… Ｉ的佰．
Ｌ一２ｚ（＼１ｎ叫－＋－ｔ＋ｏ．５ｏ０４９＋３Ｚ），，
（３）
Ｍ＝２ｌ［·ｎ（
）一＋］．
㈩
其中，为金属导体的宽度，ｄ。Ｍｏ为两导体之间的几何平均距离，近似等于两导体中心的距离．根据测试数据，提取得到传统ＲＬＧＣ模型中的Ｒ，Ｌ，Ｇ，Ｃ嘲．串联分支的阻抗Ｚ一Ｒ十叫Ｌ，
中图分类号：ＴＮ４３２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１—９１４６（２０１６）０４—０００１—０４
０引言

采用CMOS工艺的W波段相控阵收发机设计

采用CMOS工艺的W波段相控阵收发机设计
朱伟;王瑞涛;王燕
【期刊名称】《雷达科学与技术》
【年(卷),期】2022(20)4
【摘要】W波段(75~110 GHz)拥有大可用带宽、低大气损耗、短波长以及在多尘和多雾条件下工作的能力,因此具有巨大的应用潜力,涵盖从通信、传感、成像到短程高速数据通信的多个领域。

因此,W波段收发机的研究和应用受到了越来越多的关注。

本文提出了基于耦合线的收发开关、移相器和衰减器,旨在对应用于W波段的CMOS毫米波相控阵收发机芯片中重要模块和关键技术予以研究。

其中,收发开关在复用为功率放大器的输出匹配网络和低噪声放大器的输入匹配网络的同时有效降低了插入损耗,移相器和衰减器实现了极高的分辨率。

以上3个关键模块的实现原理和电路设计均在文中进行了详细的阐述,并通过了流片验证。

仿真结果和测试结果说明了采用CMOS工艺制造W波段相控阵芯片的可实现性。

【总页数】9页(P370-377)
【作者】朱伟;王瑞涛;王燕
【作者单位】清华大学集成电路学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN958;TN402
【相关文献】
1.基于65 nm CMOS工艺的D波段功率放大器设计
2.ADI公司推出第二代Othello(R)射频收发器用于3G TD-SCDMA无线手机——新的CMOS射频收发器增加双频带和支持HSDPA功能,并且无需昂贵的声表面波滤波器,简化了3G射频设计
3.基于65-nm CMOS工艺的W波段两路电流合成型功率放大器的设计
4.一种采用半速结构的CMOS串行数据收发器的设计
5.采用CMOS工艺的C波段5bit数字移相器设计
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栅极堆叠的纳米线mosfet和纳米片mosfet工艺

栅极堆叠的纳米线mosfet和纳米片mosfet工艺栅极堆叠的纳米线MOSFET和纳米片MOSFET工艺探究在当今半导体行业中，纳米器件制造工艺一直是备受关注的热点话题。

随着科技的不断进步，人们对芯片性能的要求也越来越高，研究和开发新型的纳米器件工艺成为了各大科研机构和企业的重要课题之一。

其中，栅极堆叠的纳米线MOSFET和纳米片MOSFET工艺便是当前备受关注的领域之一。

1. 栅极堆叠的纳米线MOSFET工艺让我们来探讨一下栅极堆叠的纳米线MOSFET工艺。

MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）作为集成电路中最基本、最重要的器件之一，在纳米器件制造中有着广泛的应用。

栅极堆叠的纳米线MOSFET工艺是指在纳米尺度下，利用多层栅极结构来改善器件性能和电路密度的制造工艺。

这种工艺可以有效减小器件尺寸，提高晶体管的开关速度和电流驱动能力，同时降低漏电流和互连电阻，从而在集成电路的性能和功耗上都有显著的提升。

栅极堆叠的纳米线MOSFET工艺是通过将多层金属栅极叠加在纳米线结构上，形成立体堆叠的方式来实现的。

在制造过程中，需要通过精密的光刻、蒸发沉积和离子注入等工艺步骤来精确控制栅极的形貌和尺寸。

还需要借助先进的模拟和仿真技术来优化器件结构和电场分布，以进一步提高器件的性能和稳定性。

相比传统的平面结构MOSFET，栅极堆叠的纳米线MOSFET在工艺制造上更加复杂和精密，但其所带来的性能提升和创新性却是不可忽视的。

2. 纳米片MOSFET工艺与栅极堆叠的纳米线MOSFET工艺相对应的是纳米片MOSFET工艺。

纳米片MOSFET是近年来逐渐兴起的一种新型晶体管器件，其特点是在纳米厚度薄层晶体管结构上的制造。

与传统的松弛晶格厚层芯片相比，纳米片MOSFET器件可以实现更高的电流密度和更快的开关速度，同时还能够显著减小晶体管尺寸和功耗。

纳米片MOSFET工艺的制造主要涉及到纳米尺度下的薄膜生长、离子注入和局部电场控制等关键技术。

CMOS抗总剂量辐照原理及先进加固器件

CMOS抗总剂量辐照原理及先进加固器件【摘要】随着半导体产业的进步以及空间技术和核工程的快速发展，越老越多的CMOS集成电路被应用于辐照环境当中。

因此CMOS电路面临着更加严峻的挑战。

为了保证CMOS集成电路在严苛条件下的性能表现以及可靠性，抗辐照加固技术应运而生。

本文从抗辐照加固的基本原理出发，分析了辐照失效的机理以及几种不同的失效模式，并简单介绍了几种不同的抗辐照加固结构。

关键词CMOS电路; 总剂量辐照加固;1 辐照失效机理集成电路在辐照环境下的机理大致有以下几种形式：⑴单粒子效应⑵总剂量效应⑶中子辐射效应⑷瞬时辐射效应⑸剂量增强效应⑹低计量率效应。

其中，导致器件失效的影响较大的辐射效应为总剂量效应（TID，Total Ionizing Dose）和单粒子效应（SEE，Single Event Effects）[1]。

下文将具体介绍这两种辐照效应的产生方式及其对电路单元的影响。

1.1 总剂量效应（TID）总剂量效应是当集成电路元器件长期处于辐射环境中时，多次粒子入射将会造成正电荷积累，从而引起器件性能发生退化甚至失效。

当航天器和武器型号中所使用的电子元器件工作在电离总剂量辐射环境中时，会遭遇高能粒子及光子的轰击，其工作参数及使用寿命不可避免地会受到影响和危害，严重时可引起航天系统失效，甚至导致不可想象的航天事故。

电离总剂量辐射对半导体元器件的影响主要体现在隔离二氧化硅层中，如：MOS结构的栅氧化物、隔离氧化物和SOI器件的BOX埋氧层等等。

辐射产生的电子会在几皮秒的时间内被扫出氧化层并被栅电极收集，而空穴会在栅极电场的作用下向Si/SiO2界面处缓慢运动。

然而，有些电子还没有来得及被扫出电场就已经又和空穴复合了。

没有发生复合反应的那部分电子空穴对被称为净电荷量。

没有被复合的空穴会在氧化层中以局域态的形式向界面处做阶跃运动。

当空穴运动到界面附近时，一部分会被界面处的空穴陷阱俘获，形成带正电的氧化物陷阱电荷。

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