模擬集成電路版圖基礎(chǔ)-wenkub
2023-05-28 00:45:30 本頁面
【正文】 是做在 nwell 中，因此必須增加第三個(gè)的端點(diǎn)連接 nwell，而且必須連接到最正的電平，一般來說是vdd。 蛇形電阻 ? 蛇形電阻的體電阻的計(jì)算： –有一些新的規(guī)定，每一個(gè)拐角計(jì)半個(gè)方塊，因?yàn)殡娏髁鬟^拐角的時(shí)候它的實(shí)際通路如下圖（圖 1 110）所示。如果要獲得更高的精度，可以把電阻作得更寬更長(zhǎng)，因?yàn)?delta 值是不變的，相應(yīng)的它們的影響就變小了。 ? 電阻制作原則： – 實(shí)際上，電阻大小不確定性非常高，因此最終做出來的電阻大小不可能是完全和 CAD軟件中所設(shè)計(jì)的大小一樣，這里引入一個(gè) delta 的概念，稱為偏差補(bǔ)償。 ? 對(duì)于不同大小的方塊來說，阻值是一樣的。 方塊電阻 ? 直接連接： – 如果把這 2 塊直接連在一起，那么可以測(cè)量得到阻值正好是400ohms。通過在其兩端加電壓，測(cè)量電流的方法，可以得到它的阻值。 ? 電阻連接： – 假設(shè)最后所得結(jié)果是 200ohms。 ? 電阻并聯(lián)： – 會(huì)達(dá)到什么結(jié)果呢？ 200ohms。由此可以用每方塊多少電阻來討論電阻大?。?200ohms/squares）。在實(shí)際使用中，應(yīng)該把電阻的寬度盡量做大，長(zhǎng)度做長(zhǎng)，這樣 delta 的影響就會(huì)很小。 II、電阻的其他選項(xiàng) ? 高阻值低精度： – 在有些設(shè)計(jì)中，可能會(huì)需要很大的電阻值，如果對(duì)它的精度并不是很介意，允許有 15%左右的變化。 低阻值高精度電阻的原則 ? 如果想要得到一個(gè)阻值極低的電阻，而精度要求很高，可以選擇用金屬來做。這樣可以防止寄生 PN 結(jié)的影響。 ? 處理方法：在 nwell 上覆蓋金屬，并將其電位接到電源電壓上，若無法接到電源電壓時(shí)，可將其接到電阻兩端較高電位端。擴(kuò)散電阻和Poly 電阻的一樣，也要考慮 delta 效應(yīng)的影響。因此在可能的條件下，盡量選擇poly 電阻。 – 電容是由一個(gè)稱為電介質(zhì)的絕緣材料分隔兩個(gè)導(dǎo)電薄片構(gòu)成的。稱之為惡性寄生。在電路設(shè)計(jì)中有些情況，需要一個(gè)電容器阻斷直流信號(hào)，但是允許交流信號(hào)傳輸?shù)较聜€(gè)電路塊。 金屬電容 ? 為了保證上部平行板和下部平行板沒有短接，幾乎所有的 IC 工藝都有一個(gè)非常厚的金屬介質(zhì)層。 ? 金屬 金屬電容比擴(kuò)散電容占用更大的面積。事實(shí)上，交叉金屬可以在單位芯片面積上得到更大的電容。此電阻阻值為 500Ω。 ?接著在 Poly1 和 Poly2 上加上金屬通孔，如圖 123， 124 所示。 –由兩個(gè) PN結(jié)構(gòu)成 ? PN結(jié)基礎(chǔ) –在 PN 結(jié)兩端加正偏壓，就會(huì)產(chǎn)生由 P 向 N 的電流， PN 結(jié)導(dǎo)通，考慮載流子的話，就是電子由 N 向 P，空穴由 P 向 N。 ? 橫向 NPN 管 – NPN 做成橫向的結(jié)構(gòu)，由于 P 區(qū)必須要通過引線孔才能把信號(hào)接出來，由于設(shè)計(jì)規(guī)則的限制，P 區(qū)面積不可能做到最小，這就完全毀掉了他的優(yōu)點(diǎn)。 ? 它的版圖（圖 210）會(huì)發(fā)現(xiàn)有 2 個(gè)環(huán)。當(dāng)布線的時(shí)候，metal2 層可能會(huì)從 metal1 層上通過，這時(shí) metal1 和 metal2 就會(huì)形成一個(gè)寄生電容。當(dāng)電路要求高頻、低功耗、低噪聲的時(shí)候，如何減少寄生電容和寄生電阻將會(huì)是設(shè)計(jì)師面臨的挑戰(zhàn)。 ? 寄生電容一般可分為與襯底有關(guān)的寄生電容、層與層間的寄生電容、 MOS 器件中的寄生電容。它們會(huì)沿著襯底，傳到襯底的每個(gè)角落，對(duì)需要低噪聲的電路產(chǎn)生災(zāi)難性的影響。 ? 減少金屬和襯底間寄生電容的影響的措施 –一種方法是盡量減小金屬連線的長(zhǎng)度。由于頂層的金屬和襯底間的氧化層厚度是最大的，因此頂層金屬和襯底間的寄生電容是最小的。 ? 在模擬集成電路中： – 常常需要把敏感的信號(hào)線互相隔離開來，使它們不會(huì)互相影響。 ? 以 NMOS 為例，在柵極和襯底，源漏和襯底，源漏和柵極間都存在寄生電容，同時(shí)，柵極上還存在寄生的串聯(lián)電阻。 寄生電阻 ? 在布線時(shí)，根據(jù)電流的大小來選擇布線的寬度 – 假設(shè) metal1 1 微米可以承載 毫安電流。 – 解決方法： ? 可以利用電阻并聯(lián)的特性和增加線寬，減少金屬方塊電阻數(shù)量等方法，來減少寄生電阻的阻值。 – 可根據(jù)分支電流的大小來安排電源線的寬度，電流大的相應(yīng)的線寬也要大。 ? 觀察圖 37 可以發(fā)現(xiàn)，有源區(qū)電阻是主要的晶體管寄生電阻，是金屬電阻的 1000 倍，是金屬接觸電阻的 10 多倍。 ? 匹配就意味著對(duì)稱，包括： –器件對(duì)稱 –布局布線對(duì)稱等等。這種情況稱之為失配。 ? 01
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