第10章微电子概论匹配ppt课件.ppt

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1、微电子概论1第11章匹配匹配规则简单匹配匹配方法2之一：把匹配器件相互靠近放置。placematcheddevicesclosetoeachother.之二：使器件保持同一方向。keepdevicesinthesameorientation.之三：选择一个中间值作为根部件。chooseamiddlevalueforarootcomponent.匹配规则3之四：采用指状交叉方式。interdigitate.之五：用虚设器件包围起来。surroundyourselfwithdummies.之六：四方交叉成对器件。cross-guadyourdevicepairs.匹配规则4之七：使布线上

2、的寄生参数匹配。matchtheparasiticsonyourwiring.之八：使每一样东西都对称。keepeverythinginsymmetry.之九：使差分布线一致。makedifferentiallogicidentical.匹配规则5之十：使器件宽度一致。matchdevicewidths.之十一：采用尺寸较大的器件。golarge.之十二：总是与电路设计者交流。alwayscommunicatewithyourcircuitdesigner.匹配规则6之十三：掩模设计者不会心灵感应。maskdesignerarenotphychic.之十四：注意临近的器件。watch

3、theneighbors.匹配规则7生活体验生活中我们经常会遇到这样的事情：收听CD播放器的时候,左右耳脉里发出的声音经常不一样,甚至当有人打开窗户的瞬间或者打开室内空调的过程中，随着温度的变化，CD发出的声音也会随之发生变化，因此我们就不厌其烦地调来调去。同样的情况也会发生在手机和接受机中。我们希望无论是CD播放器还是其它音响，它们相搭档的器件反应完全一样。也就是说，其中一个放大器的频率和幅值能完全符合并跟踪另一个运放的频率和幅值响应，达到这一目标的方法之一就是匹配。8regular(rectangularshape)parallelelementsPossibly,thecurr

4、entflowinginthesamedirection.简单匹配-matchingsingletransistor9大角度离子注入（100nm离子注入工艺）随着器件特征尺寸的不断缩小，工艺制造进入0.10-0.13μm技术代，此时短沟道效应的现象最为突出即：当FET源极和漏极之间的距离变小时MOSFET的阈值电压下降。100nm器件工艺必须用到大角度离子注入工艺，即Halo的注入工艺。主要是防止漏源相通，降低延伸区的结深以及缩短沟道长度，使载流子分布更陡，提高芯片的性能。简单匹配-asymmetryduetofabrication10anMOStransistorisnotas

5、ymmetricaldevice.toavoidchannelingofimplantedionsthewaferistiltedbyabout7degrees.简单匹配-asymmetryduetofabricationsourceanddrainarenotequivalent11就CMOS晶体管而言，对其特性影响最大的参数是栅长和栅宽。在工艺中采用的某些刻蚀方法常常在一个方向上刻蚀得快些。这样发生在一个晶体管宽度上的刻蚀误差将出现在另一个晶体管的长度上。简单匹配-asymmetryduetofabrication20X2画版图时匹配20X219.8X2.5制造时不匹配20.5X

6、1.82019.821.822.52020.512当集成电路产业刚刚起步的时候，制造工业仍然相对落后。即使你将两个需要匹配的器件放的很近，我们也仍然无法保证它们的一致性。现在虽然制造工艺越来越精确，但是匹配问题的研究从来就没有停止过，相反地，匹配问题显得日益突出和重要。匹配分为横向匹配、纵向匹配和中心匹配。实现匹配有三个要点需要考虑:需要匹配的器件彼此靠近注意周围器件保持匹配器件方向一致遵守这3条基本原则，就可以很好的实现匹配。匹配方法13之一：根器件方法rootdevicemethod根部件，在这里指这样一个电阻，可以根据这一个电阻设计出所有其他的电阻。我们经常在选择根器件的时侯,

7、用最小的电阻作为根器件，这样的选择当然也可以实现我们需要的匹配，但同时我们却忽略了另外一个问题，那就是像2KΩ这样的电阻如果用250Ω做根器件，那么就需要8个根器件串联起来实现，这就导致了这8个电阻之间接触电阻也同时加大了，这是我们不希望看到的。匹配方法14之一：根器件方法rootdevicemethod采用根部件的最好方法是找出一个中间值，例如用1KΩ的电阻作为值将电阻串联和并联起来。这种方法节省了接触电阻的总数使其所占的比例减少,面积也许会减少，因为电