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기판; 및상기 기판 상에 형성된 패시베이션 층; 상기 기판과 상기 패시베이션 층 상에 동서남북 방향에서 에어-브릿지를 갖는 팔각형 구조의 3개의 금속층들이 구리/금으로 형성되는 팔각형의 나선 인덕터와, 상기 팔각형의 나선 인덕터의 중심에 위치된 수지상 커패시터를 구비하는 대역통과 필터(BPF)를 포함하며,상기 기판과 관련된 기생 효과들로써, 커패시턴스 및 인덕턴스에 대한 기판과 패시베이션 층의 기생 효과의 영향은 BPF의 설계 목표를 정확하게 달성되기 위해 세 종류의 컴포넌트들이 모델에: 패시베이션 층에 관련되는 커패시턴스(CSiNx 및 CSiNx_AB), 기판에 관련되는 컨덕터(CSUB 및 GSUB_AB) 및 기판에 관련되는 커패시터(CSUB 및 CSUB_AB)을 고려하였으며, (12) (13) (14) (15) (16) (17)상기 CSiNx는 SiNx 패시베이션 층에 관련되는 커패시턴스(CSiNx), 상기 CSiNx_AB는 SiNx 패시베이션 층에 관련되는 커패시턴스(CSiNx_AB)이며, 상기 CSUB은 기판에 관련되는 컨덕터(CSUB), 상기 GSUB_AB는 에어-브릿지 구조의 기판에 관련되는 컨덕터(GSUB_AB)이며, 상기 CSUB은 기판에 관련되는 커패시터(CSUB), 상기 CSUB_AB은 에어-브릿지 구조의 기판에 관련되는 커패시터(CSUB_AB)이며, 식 14-16에서, tSiNx 및 tGaAs는 각각 패시베이션 층, 그리고 기판의 두께이며, ε0, εSiNx, 및 εGaAs는 각각 자유 공간의 유전율, 패시베이션 층의 유전율, 및 GaAs 기판의 유전율이며, 유효 선폭의 개념에 따라, 세그먼트 박스의 커패시터와 금속 트랙의 기생효과는 주파수-의존적이므로, 유효 선폭과 금속 두께, 및 주파수-의존적 유전율εeff(f)에 관한 새로운 함수 F(Weff,t)가 도입되어 CSiNx, CSUB, 및 GSUB를 추정하는, GaAs 기판 상에서 얽힌 인덕터들 및 수지상 커패시터를 구비하는 소형 대역통과 필터
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제1항에 있어서, 상기 기판은 GaAs 기판을 사용하는, GaAs 기판 상에서 얽힌 인덕터들 및 수지상 커패시터를 구비하는 소형 대역통과 필터
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제1항에 있어서, 상기 GaAs 기판 상에서 제조된 상기 수지상 커패시터는, 3개 금속층의 라미네이트된 전도층들(laminated conductor layers)로 구성되며, 동서남북 방향에서 에어-브릿지 구조를 구비하는 상기 팔각형 구조의 나선 인덕터(spiral inductor)의 중심에 위치하며, 3개의 금속층들은 구리/금으로 구성되며 9/1의 합성비를 가지며, 3개의 금속층들은 상부로부터 하부까지 동서남북 4 방향의 에어-브릿지 구조를 갖는 본드(bond) 층(제1 금속층), 텍스트(text) 층(제2 금속층) 및 동서남북 4 방향의 에어-브릿지 구조를 갖는 리드층(lead layer)을 포함하는 금속층(제3 금속층)을 형성하며, IPD BPF칩은 200
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제1항에 있어서, 상기 대역통과 필터(BPF)의 LC회로의 공진 주파수 f0 는 (1)에 의해 계산되며, L과 C는 각각 전체 BPF 디바이스의 총 인덕턴스 및 커패시턴스 인 것을 특징으로 하는 GaAs 기판 상에서 얽힌 인덕터들 및 수지상 커패시터를 구비하는 소형 대역통과 필터
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제1항에 있어서, 세그먼트 박스 내부 모델에서, 상기 대역통과필터(BPF)의 팔각형 구조의 에어-브릿지 구조의 얽힌 나선(lumped model)은 동서남북 방향의 4개의 에어-브릿지들에 의해 10개의 세그먼트들로 절단되며, 각 세그먼트는 π-타입 집중정수 모델(π-type lumped model)을 이용하여 분석될 수 있으며, 여기서 Rt는 본 세그먼트의 직렬 저항을 나타내고, Lt는 세그먼트의 직렬 인덕턴스를 나타내며, CSiNx는 SiN과 연관된 커패시턴스를 나타내고, CSUB 및 GSUB는 각각 GaAs에 관련된 커패시턴스와 컨덕턴스를 나타내며, 직렬 인덕턴스 및 직렬 저항은 금속 트랙과 저-주파 저항성(low-frequency resistivity)의 기하구조에 의해 결정되며, 각 세그먼트의 인덕턴스와 저항은 순간 주파수에 관련되며, 주파수-의존적 효과 선폭 의 개념이 본 등가회로를 모델링하는데 제안되며, (2)(3)여기서, w는 실제 물리적 금속 선 폭이고, i는 코일의 회전수이며, c1과 c2는 각각 측정 결과들과 저항, 인덕턴스를 매칭하기 위한 피팅 파라미터들이며, 신호의 손실을 평가하기 위한 각 금속 선의 저항(R-line)은 식 (3)에서와 같이 유효 선폭을 이용하여 얻을 수 있으며, (4)여기서, ρ는 금속의 저항성(Ω·cm)이고, l과 tm은 각각 금속 선의 길이와 두께이며, 각 세그먼트의 인덕턴스는 금속선의 자체-인덕턴스 및 다른 인접 금속 세그먼트와의 상호 인덕턴스(mutual inductance)를 포함하며, 유효 선폭(effective line width)에 따르면, 주파수-의존적 자체-인덕턴스 계수는 다음과 같이 표현되며,(5)각 세그먼트의 금속 트랙이 서로 평행하므로, 상호 인덕턴스 값은:(6)여기서, d는 와이어들의 중심 위치들 간의 거리이며, 이때, 두 금속 트랙들의 전류 방향이 같을 경우, 그 상호 인덕턴스는 양(+)이며, 반대의 전류-이동 방향은 음의 상호 인덕턴스인 점에 주목하여 길이 l에 관련된 총 인덕턴스가 표현될 수 있으며 요구되는 선 길이는 등식 (4) 및 (5)으로부터 계산되는, GaAs 기판 상에서 얽힌 인덕터들 및 수지상 커패시터를 구비하는 소형 대역통과 필터
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제5항에 있어서, 세그먼트 박스 밖의 모델들에서, 외부 링의 나선 인덕턴스(spiral inductance)는 소형 구조이므로, Ci_j가 이들 간의 커플링 커패시턴스는, i와 j는 표시된 세그먼트들의 개수이며, 커플링 커패시턴스는 (7)에 의해 계산되며, 여기서, ε0 는 진공 유전율(vacuum permittivity)이고, Q와 V는 양단의 정규화된 전하와 중심위치 사이의 포텐셜(potentials)이며, 추가로, 본 디바이스의 네 개의 에어 브리지 구조들은 CABi 로서 표현되는, 리드와 본드 층 사이의 에어 갭(air gap between the leads and bond layers) 때문에 용량 효과(capacitive effect)도 가지며, (8) 식에 의해 표현되는, GaAs 기판 상에서 얽힌 인덕터들 및 수지상 커패시터를 구비하는 소형 대역통과 필터
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제6항에 있어서, 상기 대역통과필터(BPF)의 중심에 형성된 수지상 임베디드 커패시터에 대하여, 유도효과(inductive effect) 및 저항 손실(ohmic loss)을 고려하여, 커패시터 CC, 저항 RC, 및 인덕터 LC의 세 컴포넌트들이 도입되어 회로 모델을 구성하며, 시뮬레이션된 S-파라미터 및 Y-파라미터가 도입되어 주어진 등식에 따른 커패시턴스, 저항, 및 인덕턴스를 계산하며, 추가로, 중심 커패시터의 파라미터들은 조정될 수 있으며, 주파수에 따라 최적화된 중심 커패시터의 커패시턴스, 저항, 및 인덕턴스의 파라미터들의 시뮬레이션 결과에 기초하여 동작 주파수가 계산된 총 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초하여 추정되는, (9) (10) (11)GaAs 기판 상에서 얽힌 인덕터들 및 수지상 커패시터를 구비하는 소형 대역통과 필터
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제1항에 있어서, 상기 대역통과필터(BPF)는 팔각형 구조에서 두 개의 엮인 나선 인덕터들(intertwined spiral inductors)과 중앙에 임베딩된 커패시터(capacitor)를 포함하며, GaAs-기반 IPD 기술(GaAs-based IPD technology)을 사용하여 개발되었으며, 등가 회로 모델이 세그먼트 방법, 상호 인덕턴스 접근법, 및 시뮬레이션된 S-파라미터를 이용하여 용량성 및 유도성 기생효과(capacitive and inductive parasitic effects)를 고려하여 생성되었으며, 박막 및 포토리소그래피 공정을 사용한 3-계층 IPD 가공 플로우가 16단계와 5개의 마스크들을 이용하여 제조되는, GaAs 기판 상에서 얽힌 인덕터들 및 수지상 커패시터를 구비하는 소형 대역통과 필터
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제9항에 있어서, 상기 대역통과필터(BPF)는 팔각형 구조에서 두 개의 나선형으로 얽힌 인덕터들(two spiral intertwined inductors)과 중앙에 임베디드 커패시터(capacitor)는 GaAs 기판 웨이퍼는 아세톤 용액(acetone solution)과 함께 리프트-오프 머신(lift-off machine)을 이용하여 웨이퍼를 세정되어 평평한 표면을 만드는 단계; 다음 단계에서, 플라즈마-화학기상증착(PECVD) 기술이 사용되어 200nm 두께의 SiNx 패시베이션 층을 형성하며, 이는 금속층과 GaAs 웨이퍼 사이에 접착하는데 사용되고, 20/80nm의 두께를 갖는 Ti/Au시드 금속층이 스퍼터링에 의해 증착되는 단계; 그 후, 포지티브 포토레지스터(PR)가 스핀 코팅 및 마스크 1을 이용한 노광(exposure)에 의해 형성되는 단계; 단계 5에서, 제 1 금속층이 4
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제1항에 있어서, 상기 대역통과필터(BPF)는 2
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