匹配精度与版图.doc

mos管的匹配精度与版图 发布: 2009-6-29 14:33 | 作者: HYPERLINK /home/space.php?uid=1op=newsadmin | 查看: 14次 1. 电流成比例关系的MOS管，应使电流方向一致，版图中晶体管尽量同向，开关管可以忽略。 配置dummy器件，使版图周边条件一致，结构更加对称。下图是dummy电容的使用。dummy器件的配置：为了使得器件B周边的电特性比较一致，会在版图中加入dummy cell（如图4中右边的电容），尽管它在电路中是多余的。 3.在处理匹配性要求高的对管（如差分输入对管）时，采用交叉对称的结构比较好。下图为晶体管交叉对称 。 4. MOS器件的匹配主要有四方面影响因素： （1）栅面积：匹配度与有源区面积（S=WL）成反比关系。 （2）栅氧化层厚度：一般薄栅氧化层的管子的匹配度较高； （3）沟道长度调制：管子的不匹配与VGS的不匹配成正比，与沟道长度成反比； （4）方向（orientation）：沿晶体不同轴向制作的管子的迁移率不同，这就会影响管子跨导的匹配度；把需要匹配的一组管子放在一个cell中 ，避免因旋转cell而产生的方向不匹配 。 5，dummy器件的详细讲述： 如果周边环境不同，会使工艺中的刻蚀率不同，比如：线宽大，刻蚀率大，刻蚀的快。刻蚀的快慢会影响线电阻等电学参数。 例子： 尺寸较大的管子被拆成小管子并联时，要在两端的小管的栅旁加上dummy gate，这样可以保证比较精确的电流匹配。 而且这种dummy gate的宽度可以比实际的栅宽小。 各个小管子的gate最好用metal联起来，如果用poly连会引起刻蚀率的偏差 详细图例如下 6.主要单元电路的匹配：差分对的管子位置和连线长短都要对称，能合为一条线的连线就要合；差分对主要使VGS匹配，而电流镜主要使ID匹配。 7. MOS匹配的几点注意： a. contact孔、metal走线不要放在有源区内 ，如果metal一定要跨过有源区的话，就应该加入dummy走线。 b.最好把匹配管子放在远离深扩散边缘的地方，至少要两倍结深。N-well属于深扩散，PMOS也要放在阱内距离阱边较远处。 c.尽量使用NMOS管来作匹配管，因为NMOS比PMOS更易达到匹配 。 d.为避免由gradient引起的mismatch，采用conmmon-centroid layout同心结构，且尽量紧密，差分对可用cross-coupled pairs结构。 e.匹配器件要远离功率器件摆放，功耗大于50mw的就属于功率器件。 8.大功率供电的版图及W、L比较大的器件的版图 （1）W较大的管子应拆成小单元并联，拆成多少个单元。原则是：每个单元的电阻要小于所有单元连起来后的总的。 （2）如果拆成的单元数过多，应分两排摆放。 （3）大功率供电：一般问题出现在有大电流的地方，避免电迁移。 9.电源线、地线、信号线的布线 a.不同电路的电源线和地线之间会有一些噪声影响，比如模拟电路和数字电路的电源和地线，还有一些敏感电路的电源线、地线。这就需要把他们保护起来，保证它们不互相影响。 b.数字电路和模拟电路的gnd要分开。 c.信号线的布线 ： *如果两条信号线的走向平行，平行线间的寄生电容会把两个信号耦合，产生噪声。 *两临近信号线上的信号相互影响称为串绕（crosstalk）。减少串绕的方法：采用差分结构把crosstalk化为共模扰动。 *对敏感信号线进行保护 ，方法：把敏感信号线屏蔽起来。例如：在模拟信号线的两边用同层金属画两条地线，这就对该信号线进行了横向平面的保护。 *将敏感电路部分与易产生噪声的地方（如：衬底注入极）间距加大。 d.地线、电源线上尽量多的打孔，以保证P型衬底良好接地和Nwell的良好接触。 七.一般性注意事项 1. Grid网格的大小不宜随意改动 。 2. 引线孔千万不要叠在一起，应该并排放在一起 ，影响成品率 。 3. 走线相接触的地方，最好是overlap一下，以保证良好接触。 4. 不要处处要求最小尺寸，应该略有冗余。 5. 引脚的命名需要规范化，尽量都用英文字母 。 走线尽量多用M3、M4（电流承受能力强，电阻率小）。