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匹配方法 之二：交叉法 interdigitating device 之二：
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 之二：
Here the dummies are shorted transistors. Remember their parasitic contribution!?
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匹配方法 之三：虚设器件 dummy device 之三：
• 另外一种情况就是当你需要这些器件高度匹配的时候, , 也可以在 四周都布满虚拟器件, 四周都布满虚拟器件 防止在四边的过度腐蚀, 以保证每个器件的 每个器件的 周围环境都一致。 占用很大的面积,采用 周围环境都一致 其缺点就是这种方法会占用很大的面积 占用很大的面积 时应多多考虑实际项目的需要。
集成电路版图设计基础
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instructor: jianghao e-mail:jianghao@
第五章 匹配 • 匹配规则 • 简单匹配 • 匹配方法
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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。 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。 使每一样东西都对称。
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匹配方法 之三：虚设器件 dummy device 之三：
• 当这些电阻被刻蚀的时候,位于中间的器件所处的环境肯定与两边 的不同,位于两边的器件所受的腐蚀会比中间的器件多一些 位于两边的器件所受的腐蚀会比中间的器件多一些,这一 位于两边的器件所受的腐蚀会比中间的器件多一些 点点的区别也许会对匹配产生非常不可预知的结果。 • 为了使上述电阻在加工上面也保持一致,最简单的办法就是在两边 虚拟电阻”(“dummy resistor ”),而实际上它 分别放置一个 “虚拟电阻 虚拟电阻 们在电路连线上没有与其它任何器件连接 它们只是提供了一些所 电路连线上没有与其它任何器件连接,它们只是提供了一些所 电路连线上没有与其它任何器件连接 谓的“靠垫” 以避免在两端过度刻蚀。这就是虚拟器件, 保证所 谓的“靠垫”, 以避免在两端过度刻蚀 有器件刻蚀一致。 dummy etch
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简单匹配 - matching single transistor
• regular (rectangular shape)
• parallel elements
• Possibly, the current flowing in the same direction.
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匹配规则
• 之一：把匹配器件相互靠近放置。 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。 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。 选择一个中间值作为根部件。 choose a middle value for a root component.
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匹配方法 之二：交叉法 interdigitating device 之二：
Axis of Symmetries:
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匹配方法 之二：交叉法 interdigitating device 之二：
Interdigitation Patterns:
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匹配方法 之二：交叉法 interdigitating device 之二：
1
2
3
AABBAABB pattern
ABBAABBA pattern
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keep everything in symmetry.
• 之九：使差分布线一致。 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。 使器件宽度一致。
match device widths.
• 之十一：采用尺寸较大的器件。 采用尺寸较大的器件。
go large.
• 之十二：总是与电路设计者交流。 总是与电路设计者交流。
always communicate with your circuit designer.
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real resistors
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匹配方法 之三：虚设器件 dummy device 之三：
• Ending elements have different boundary conditions than the inner elements => use dummy
• Interdigitize large aspect ratio devices to reduce source/drain depletion capacitance Using an even capacitance. number (n) of gate fingers can reduce Cdb, Csb to oneonehalf or (n+2)/2n depending on source/drain designation. • Typically it is preferred to reduce drain capacitance more so than source capacitance. • Also use dummy poly strips to minimize mismatch induced by etch undercutting during fab. And these widths of dummy gates can be shorter than the actual gates gates.
• analog transistors often have a large W/L ratio. • Interdigitization can be used in a multiple transistor circuit layout to distribute process gradients across the circuit. This improves matching. • two matched transistors with one node in common: ★ split them in an equal part of fingers (for example 4) ★ interdigitate the 8 elements: AABBAABB or ABBAABBA
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匹配方法 之二：交叉法 interdigitating device 之二：
• 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 定义部件（图5-5，P104）。 定义部件
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匹配方法 之二：交叉法 interdigitating device 之二：
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匹配方法 之二：交叉法 interdigitating device 之二：
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简单匹配 - asymmetry due to fabrication
• 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 19.8X2.5 画版图时匹配 制造时不匹配 20X2 20.5X1.8
20 19.8 20 20.5
2 1.8
2 2.5
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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。 • 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: