比較器（二）匹配與失配01措施02目錄PARTONE匹配與失配1

1、匹配的意義失配的定義實際測得的器件比率相對于設計比率的偏離失配的危害失配會造成芯片的性能和精度的降低比如一對10kΩ的電阻，制作后，測得為12.47kΩ和12.34kΩ。兩電阻的實際比率為1.0105，比預期比率略大1%，這對電阻表現(xiàn)出1%的失配。1.2、失配的原因非理想因素光刻板的分辨率、光刻版套不準、芯片表面不平整、橫向擴散等隨機失配由于器件尺寸、摻雜濃度和氧化層厚度不同而導致器件特性參數(shù)變化引起的失配系統(tǒng)失配在柵氧生長、漏源注入、蝕刻與顯影等工藝工程中幾何收縮與擴大造成的工藝偏差可通過選擇適當?shù)钠骷?shù)來減小失配可通過版圖設計技術(shù)來減小失配元件在壓力、溫度、氧化層厚度等方面存在的梯度和距離造成的失配多晶硅刻蝕率的變化和擴散區(qū)相互影響，都會造成失配問題PARTTWO措施2

2.1、匹配的措施確?？涛g率相同在MOS管、電阻、電容周圍加dummy器件，使它們和周圍器件的環(huán)境一致降低工藝梯度影響叉指結(jié)構(gòu)：匹配精度一般，連線簡單，能夠很好抵御橫向梯度，適合面積較小的電路注意金屬連線對器件的影響盡量不在器件上走線共質(zhì)心結(jié)構(gòu)：匹配精度較高，適合面積較大的電路，差分對一般就采用共質(zhì)心結(jié)構(gòu)遵循分散性和緊湊性，即分散性讓每個器件盡可能地均勻分布在陣列中，緊湊性讓整個陣列盡可能地緊湊，陣列最好是正方形如需在器件上走線，要確保需要匹配的器件上的金屬線一致對敏感信號線和器件進行保護盡量不要填充dummy金屬，如必須填充dummy金屬以保證密度要求，需要確保填充的一致性或用地線屏蔽后再走線2.2、確?？涛g率相同邊界刻蝕速率較快，為了確?？涛g率相同，在器件周圍增加虛擬器件（Dummy）來保護器件光刻光刻Dummy器件沒有實際電路功能，要求Dummy的4端口都接到Bulk電結(jié)上2.2、確?？涛g率相同DummyDummy使用虛擬器件（Dummy）防止多晶硅柵過度刻蝕2.2、確?？涛g率相同光刻光刻A、B以及兩旁Dummy兩兩之間距離相等SDSDSDSDA、B匹配要求：同一類型、同一尺寸（不為最小尺寸）、相同的方向、擺放相同、擺放的足夠靠近、相同孔、相同連接關(guān)系、相同環(huán)境……2.2、確?？涛g率相同AABBy2y3y4yABABy2y3y4y兩個A與兩個B匹配方式,假設基本光刻受損從左到右為y、2y、3y、4yABBAy2y3y4yA總受損為3y；B總受損為7yA總受損為4y；B總受損為6y插指匹配共質(zhì)心匹配A總受損為5y；B總受損為5y2.3、電流鏡匹配措施電流鏡匹配源極相連，柵極相接。匹配精度要求中等，采用插指匹配方式各輸出電流是Ir的鏡像，并成比例關(guān)系，所以應把MOS管VT1放在中間多支路比例電流鏡如MOS管VT1的finger數(shù)是1，為了達到比較好的匹配效果，其他匹配管的源漏極就不能共用各MOS管的finger最好是偶數(shù)，便于源極共用以節(jié)省面積2.3、電流鏡匹配措施2.4、差分對匹配的措施差分對匹配源極相接，柵極接振幅相同、相位相反的輸入匹配精度要求較高，采用共質(zhì)心匹配方式Finger數(shù)最好是4的倍數(shù)，便于源極共用節(jié)省面積差分對結(jié)構(gòu)DM2M3DDM3M2DDM2M3M3M2DDM3M2M2M3DDM2M3M2M3DDM3M2M3M2D2.4、差分對匹配的措施差分對的輸入在中間交叉連線（柵極走線）源、漏3根線在外圍連線2.5、匹配的中心思想匹配中心思想：使所有的東西盡量理想，使要匹配的器件被相同的因素以相同的方式影響。共心技術(shù)：把器件圍繞一個中心放置。2.2、匹配的原則匹配原則：把匹配器件相互靠近放置；使器件寬度一致；注意鄰近的器件；用虛擬器件dummy包圍起來