- 基于薄膜集成無源器件技術的微波毫米波芯片設計與仿真
- 吳永樂等編著
- 2077字
- 2022-05-06 17:45:57
1.3.1 層信息設置
所有電路元件均構建在相對介電常數為12.85,損耗角正切為0.006,厚度為200μm的砷化鎵(GaAs)襯底上;兩層5μm厚銅層和中間一層0.2μm厚的氮化硅(Si3N4)層用來構建金屬-絕緣體-金屬(Metal-Insulator-Metal,MIM)電容。
繪制版圖前,需要根據所采用的TFIPD工藝在版圖中進行層信息設置。
1. 新建版圖
返回“Balanced_Bandpass_Filter_wrk”工作空間主界面,執行菜單命令【File】→【New】→【Layout…】,打開如圖1.49所示的新建版圖對話框,將單元(Cell)名稱修改為“MIM capacitor”,單擊【Create Layout】按鈕,彈出版圖精度設置對話框,如圖1.50所示。在此選擇“Standard ADS Layers, 0.001 micron layout resolution”,即精度為0.001μm(注意:本章中此類單位統一為μm),單擊【Finish】按鈕,彈出版圖繪制窗口,如圖1.51所示。

圖1.49 新建版圖對話框

圖1.50 版圖精度設置對話框

圖1.51 版圖繪制窗口
說明
下述方法均可實現新建版圖的操作:
? 執行菜單命令【File】→【New】→【Layout…】;
? 單擊工具欄中的【New Layout Window】圖標。
后文中涉及新建版圖的操作時,采用上述方法之一即可。
2. 新建板材并添加介質和導體
(1)新建板材。在版圖繪制窗口,執行菜單命令【EM】→【Substrate…】,在彈出的信息提示對話框中單擊【OK】按鈕,彈出如圖1.52所示的新建襯底對話框,在此可以對名稱(File name)和層信息設置模板(Template)進行相應修改。

圖1.52 新建襯底對話框
說明
下述方法均可實現新建襯底的操作:
? 執行菜單命令【EM】→【Substrate…】;
? 單擊工具欄中的【Substrate Editor】圖標。
后文中涉及新建襯底的操作時,采用上述方法之一即可。
此處文件名稱保持默認。因本次TFIPD技術采用砷化鎵(GaAs)襯底,所以在【Template】欄中選擇【100umGaAs】,單擊【Create Substrate】按鈕,彈出層信息設置窗口。執行菜單命令【View】→【View All】,此時的層信息設置窗口如圖1.53所示。

圖1.53 層信息設置窗口
說明
下述方法均可實現在層信息設置窗口中顯示全部信息的操作:
? 執行菜單命令【View】→【View All】;
? 單擊工具欄中的【View All】圖標;
? 按快捷鍵“F”。
后文中涉及在層信息設置窗口中顯示全部信息的操作時,采用上述方法之一即可。
(2)添加導體。在層信息設置窗口執行菜單命令【Technology】→【Material Definitions…】,打開如圖1.54所示的材料定義窗口,選擇【Conductors】選項卡,按照圖1.55所示定義相關導體,具體做法為:單擊圖1.55中右下角的【Add From Database…】按鈕,若在彈出的從數據庫中添加材料窗口(見圖1.56)中存在要添加的導體,則選中此導體,單擊【OK】按鈕,完成添加;若沒有要添加的導體,則單擊【Add Conductor】按鈕,添加一個導體后,修改其相關信息;此外,對于不需要的導體,可單擊圖1.55中右下角的【Remove Conductor】按鈕將其移除;全部完成后,單擊【Apply】按鈕。

圖1.54 材料定義窗口

圖1.55 導體定義完成

圖1.56 從數據庫中添加材料窗口(一)
(3)添加介質。選擇【Dielectrics】選項卡,按照圖1.57所示添加和修改相關介質,具體做法為:單擊圖1.57中右下角的【Add From Database…】按鈕,若在彈出的從數據庫中添加材料窗口(見圖1.58)中存在要添加的介質,則選中此介質,單擊【OK】按鈕,完成添加;若沒有要添加的介質,則單擊【Add Dielectric】按鈕,添加一個介質后,修改其相關信息;此外,對于不需要的介質,可單擊圖1.57中右下角的【Remove Dielectric】按鈕將其移除;全部完成后,單擊【OK】按鈕,關閉材料定義窗口。

圖1.57 介質定義完成

圖1.58 從數據庫中添加材料窗口(二)
3. 設置層信息
(1)選中cond層,單擊鼠標右鍵,在彈出的菜單中選擇【Unmap】,刪除該層導體(或者選中cond層,按“Delete”鍵刪除該層導體);用同樣的方法刪除cond2層。
(2)設置介質層。選中已存在的介質層,單擊鼠標右鍵,在彈出的菜單中選擇【Insert Substrate Layer】,即可插入一個新介質層;選中要修改的介質層,可在窗口右側的【Substrate Layer】欄中修改其相關信息。
說明
下述方法均可實現插入介質層的操作:
? 選中已存在的介質層,單擊鼠標右鍵,在彈出菜單中選擇【Insert Substrate Layer】;
? 選中已存在的介質層表面,單擊鼠標右鍵,在彈出菜單中選擇【Insert Substrate Layer Above】或【Insert Substrate Layer Below】。
后文中涉及插入介質層的操作時,采用上述方法之一即可。
(3)設置導體層。選中要插入導體層的介質層的表面,單擊鼠標右鍵,在彈出的菜單中選擇【Map Conductor Layer】,即可插入一個新導體層;選中要修改的導體層,可在窗口右側的【Conductor Layer】欄中修改其相關信息。
(4)設置通孔。選中要插入通孔的介質層,單擊鼠標右鍵,在彈出的菜單中選擇【Map Conductor Via】,即可插入一個通孔;選中要修改的通孔,可在窗口右側的【Conductor Via】欄中修改其相關信息。
(5)層信息設置如圖1.59所示。其中:底層為Cover;GaAs層的【Thickness】為200μm;第1層SiNx層的【Thickness】為0.1μm;bond層的【Process Role】選擇“Conductor”,【Material】選擇“Copper”,【Operation】選擇“Expand the substrate”,【Position】選擇“Above interface”,【Thickness】為5μm;第2層SiNx層的【Thickness】為0.2μm;text層的【Process Role】選擇“Conductor”,【Material】選擇“Copper”,【Operation】選擇“Expand the substrate”,【Position】選擇“Above interface”,【Thickness】為0.5μm;Air_Bridge層的【Thickness】為3μm;leads層的【Process Role】選擇“Conductor”,【Material】選擇“Copper”,【Operation】選擇“Intrude the substrate”,【Position】選擇“Above interface”,【Thickness】為5μm;頂層為開放的FreeSpace層;symbol層的【Process Role】選擇“Conductor Via”,【Material】選擇“Copper”;packages層的【Process Role】選擇“Conductor Via”,【Material】選擇“Copper”。

圖1.59 層信息設置
(6)此外,還可以通過菜單命令【Technology】→【Layer Definitions…】打開【Layer Definitions】窗口,修改各層顯示的顏色、樣式等,如圖1.60所示。此處均保持默認設置。

圖1.60 修改各層顯示的顏色和樣式