2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of High-Speed and High-Accuracy Electromagnetic Simulation Technology for RF Integrated Circuits
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26820139
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平野 拓一 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (60345361)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 等価媒質定数 / 集積回路 / 電磁界解析 / ダミーメタル / 誘電率 / オンチップアンテナ / CMOS / ミリ波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、集積回路の高速・高精度な電磁界解析に関する研究を行うのが目的である。シリコンCMOSプロセス技術の発展により、ディジタル回路のみならずマイクロ波・ミリ波帯高周波アナログ回路のチップへの集積化が進んでいる。しかし、高度に集積した場合には回路ブロック同士の相互結合や干渉が問題となる。これらの問題は電磁界解析により予測できるが、チップの配線構造が複雑なため、実構造の電磁界解析は現在でも不可能である。本課題では回路ブロック同士の相互結合および干渉を評価するための高速・高精度解析に関する研究を行う。
平成27年度は誘電体基板を用いたマイクロ波帯(1 GHz～10 GHz 程度)での実測による理論の検証を行った。CMOSチップのダミーメタルを模したパターンをFR-4基板で製作し、有限要素法によるシミュレーション結果と比較して、良好な一致が確認できた。
平成28年度は実際のCMOSチップのダミーメタルの等価媒質定数のシミュレーションによる抽出計算を行った。
平成29年度はミリ波帯(30 GHz～67 GHz)での実測との比較により平成26年に確立した一様等価媒質による解析手法の有効性の検証を行った。65nm以下のCMOS製造プロセスでの配置が必須となるダミーメタルを等価媒質としてシミュレーションした。ダミーメタルを考慮しないでシミュレーションした場合は反射係数の共振周波数は13%高くなっていたが、ダミーメタルを考慮したシミュレーションでは4%高くなるにとどまり、シミュレーション精度の向上が確認できた。今後、シミュレーションによる高精度なRF回路設計の可能性が期待できる。
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Research Products
(11 results)
