最新集成电路版图设计基础第五章：匹配

• parallel elements
• Possibly, the current flowing in the same direction.
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简单匹配 - asymmetry due to fabrication
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匹配方法 之二：交叉法 interdigitating device
两组电阻指状交叉排列
将其指状交叉匹配
指状交叉部件的布线
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匹配方法
之二：交叉法 interdigitating device
• Interdigitize large aspect ratio devices to reduce source/drain depletion capacitance. Using an even number (n) of gate fingers can reduce Cdb, Csb to onehalf or (n+2)/2n depending on source/drain designation.
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匹配方法
• 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。
keep everything in symmetry.
• 之九：使差分布线一致。
make differential logic identical.
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匹配规则
• 之 十：使器件宽度一致。
match device widths.
• 之六：四方交叉成对器件。
cross-guad your device pairs.
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匹配规则
• 之七：使布线上的寄生参数匹配。
match the parasitics on your wiring.
• 之八：使每一样东西都对称。
• 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。
20X2
画版图时匹配
20X2
19.8X2.5
制造时不匹配
20.5X1.8
20
2
19.8
1.8
20
2
20.5
2.5
集成电路版图设计基础第五 章：匹配
匹配规则
• 之一：把匹配器件相互靠近放置。
place matched devices close to each other.
• 之二：使器件保持同一方向。
keep devices in the same orientation.
• 之三：选择一个中间值作为根部件。
• 之十一：采用尺寸较大的器件。
go large.
• 之十二：总是与电路设计者交流。
always communicate with your circuit designer.
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匹配规则
• 之十三：掩模设计者不会心灵感应。
mask designer are not phychic.
• 之十四：注意临近的器件。
watch the neighbors.
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简单匹配 - matching single transistor
• regular (rectangular shape)
• 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。
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匹配方法
之一：根器件方法 root device method
choose a middle value for a root component.
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匹配规则
• 之四：采用指状交叉方式。
interdigitate.
• 之五：用虚设器件包围起来。
surround yourself with dummies.
我们不希望看到的。
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匹配方法
之一：根器件方法 root device method
• 采用根部件的最好方法是找出一个中间值,例如用 1 K Ω 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，因为电阻之间的间隙数 少了，现在占主导地位的是电阻器件本身的薄层电阻，而非接触 电阻。 • 利用根部件时, 如果所有的电阻尺寸一样, 形状一样, 方向一致而 且相互靠近, 那么就可以得到一个很好的匹配。
• 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。
• 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 2 K Ω 这样 的电阻如果用 2 5 0 Ω 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
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匹配方法
之二：交叉法 interdigitating device
• 通常在电路中有些大堆部件都必须与一个给定的器件匹配，这个 器件称为定义部件（图5-5，P104）。
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