Fractal geometries in lateral flux capacitor design – experimental results

• Autorzy: Kocanda P. , Kos A , Gołda A.

Identyfikatory

DOI

10.5604/20830157.1159318

Warianty tytułu

PL

Fraktale w projektowaniu kondensatorów z poprzeczną pojemnością – wyniki pomiarów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Capacitance density is increased when lateral flux structures are used in CMOS technologies compared to classic parallel-palate capacitors. Lateral-flux capacitors where designed based on three different fractal geometries. Capacitors are designed with and without special MMC metal layer available in some CMOS technologies for capacitor design. For theoretical analysis verification a special ASIC has been designed and fabricated in UMC 0.18um technology. Presented result are obtained by measurement of 5 ICs. Some capacitor structures have much higher capacitance density than classic parallel-plates capacitor without MMC layer. Few presented structures have higher capacitance density than parallel-plate capacitor made with MMC layer. Capacitors have small process parameters spread.

PL

W porównaniu do klasycznych kondensatorów z równoległymi okładkami użycie struktur z poprzeczną pojemnością pozwala na zwiększenie gęstości pojemności przy projektowaniu kondensatorów w technologiach CMOS. Kondensatory z poprzeczną pojemnością zostały zaprojektowane na bazie trzech rożnych fraktali. Struktury kondensatorów zostały zaprojektowane z i bez użycia specjalnej warstwy metalu MMC, dostępnej w niektórych technologiach CMOS, do projektowania kondensatorów. Do sprawdzenia teoretycznych rozważań specjalny układ ASIC został zaprojektowany i wykonany w technologii UMC 0.18um. Przedstawione wyniki są efektem pomiarów 5 układów scalonych. Niektóre struktury kondensatorów mają dużo większą gęstość pojemności niż klasyczne kondensatory bez warstwy MMC. Niewiele zaprojektowanych struktur ma większą gęstość pojemności niż kondensatory klasyczne z warstwą MMC. Rozrzut parametrów kondensatorów jest niewielki.

Słowa kluczowe

EN

capacitors; CMOS integrated circuit; fractals

PL

kondensatory; układy scalone CMOS; fraktale

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 2
• Strony: 6--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kocanda P.

• AGH University of Science and Technology

autor

Kos A

• AGH University of Science and Technology

autor

Gołda A.

• AGH University of Science and Technology

Bibliografia

• [1] Akcasu O.E.: High capacitance structures in a semiconductor device, U.S. Patent 5,208,725,1993.
• [2] Aparicio R., Hajimiri A.: Capacity Limits and Matching Properties of Lateral Flux Integrated Capacitors, IEEE Conference on Custom Integrated Circuits, San Diego, USA, 2001, 365-368.
• [3] Calvo B., Celma S., Gimeno C., Revuelto J.: Hilbert Curve Based Lateral Flux Capacitors, Proceedings of the 2009 Spanish Conference on Electron Devices, Santiago de Compostela (Spain).
• [4] Chaw-Sing H., Chit H.N., Shao-Fu C, Shi-Chung S.: MIM Capacitor Integration for Mixed-Signal/RF Applications. IEEE Transactions on electron devices, vol. 52, no.7, 2005, 1399-1409.
• [5] Gołda A., Kocanda P., Kos A.: Fractal geometries in lateral flux capacitor design. Proceedings of 2nd International Interdisciplinary PhD Workshop. Brno, Czech Republic, 2013, 90-94
• [6] Hajimiri A., Lee T. H., Nasserbakht G. N., Shahani A. R., Samavati H., Fractal capacitors, IEEE Journal of solid-state circuits, vol. 33, no. 12, 1998.