Dom > Vijesti > Sadržaj

Metoda usklađivanja uređaja za dizajn CMOS analognog integriranog sklopa

Jan 17, 2018

Zbog nesigurnosti i slučajnih pogrešaka ili gradijentnih pogrešaka, neke od cijevi koje su u teoriji točno identične i zapravo su devijantne proizvode se u procesu obrade integriranog kruga. Ovo se odstupanje naziva neusklađenost uređaja. Karakteristike analognih sklopova u velikoj su mjeri pod utjecajem karakteristika neusklađenosti. Točan opis analognih sklopova od velikog je značaja za dizajn analognih sklopova. S kontinuiranim razvojem poluvodičke tehnologije i smanjenjem procesne dimenzije, distribucija strukture uređaja i električnih parametara uzrokovanih raspodjelom procesnih parametara izravno uzrokuje neusklađenost uređaja i smanjenje prinosa. Stoga je komponenta neusklađenost uzrokovana raspodjelom procesnih parametara faktor koji se mora uzeti u obzir u procesu oblikovanja rasporeda. Ovaj rad uvodi pravila dizajna podudaranja uređaja za dizajn izgleda analognih sklopova, a usredotočuje se na vještine i načine podudaranja elemenata, kao što su tranzistori, otpornici i kondenzatori, u dizajnu analognih sklopova.


1. Metoda dizajna osnovnog podudaranja rasporeda uređaja

CMOS analogni sklop uglavnom proizvodi vrlo precizne signale napona i struje. U tim analognim krugovima postoje neki visoki napon i veliki signali struje. Utjecaj nekih izvora buke na neke osjetljive signale je ključ dizajna sklopova. Istodobno, neki analogni krugovi razvijaju se u smjeru niskog napona, male struje i velike brzine nakon ulaska u duboki submikronski proces. Stoga, kako nacrtati točan raspored koji odgovara simulaciji analognog sklopa postaje vrlo važan. U ovom se radu uglavnom uvodi osnovni način podudaranja cijevi, MOS cijevi, otpornosti i kapaciteta u dizajnu analognog sklopa.


1.1 Podudaranje izgleda uređaja

Pravila usklađivanja mogu pomoći inženjerima da se postigne točna širina i duljina tranzistora u analognim krugovima, te precizne vrijednosti otpora i kapaciteta, tako da čip analognih krugova ima vrlo dobru funkciju.


1.1.1 Pravilo podudaranja

Pravila podudaranja oblika i smjera izgleda analognog kruga su isti, a izgled nekih osjetljivih uređaja također treba slijediti pravila podudaranja izgleda. Općenito, tehnike dizajna podudaranja komponenata treba uzeti u obzir u sljedećim aspektima:

(1) Veličina elementa: nepravilnost uređaja male veličine dovodi do odstupanja uređaja. Povećanje veličine može povećati postotak podudaranja između dva podudarna elementa. Ali kada je veličina prevelika, to će povećati neke parazitske učinke, kao što je parazitski kapacitet.

(2) Smjer: razlika poprečnog postupka (difuzni gradijent, temperaturni gradijent, maska poravnanja odstupanja itd.) Uzrokovat će usklađivanje uređaja. Kada je komponenta blizu, a smjer je dosljedan, može se smanjiti neslaganje uzrokovano poprečnim greškom procesa. Najbolji odgovarajući elementi trebali bi imati isti oblik, iste veličine, zbijeno klaster i isti smjer.

(3) Temperatura: Postojanje elemenata disipacije snage na čipovima uzrokovat će neusklađenost komponenti jer će rasipanje velikih otpornika ili uređaja velike veličine uzrokovati temperaturne gradijente na čipu. Na primjer, temperatura spajanja uređaja visoke snage bit će nekoliko stupnjeva veća od ostalih uređaja, a struja obrnute zasićenja bipolarnog tranzistora uvelike ovisi o temperaturi. Stoga, uređaji koji zahtijevaju podudaranje u dizajnu izgleda trebaju biti jednaki izvoru topline, posebno za ključne komponente u krugu, kao što je cijev diferencijalne pražnjenja.

(4) Položaj kontaktnog otvora: ponekad položaj rupa u kontaktu s uređajem odgovara lošem, kao što je prikazano na slici, otpor je u obliku sedla, kada se odstupanje kontaktnog otvora zbog razine procesa pomiče, otpor se povećava, a drugi otpor smanjuje se, što rezultira dvostrukom podudarnom varijablom otpornosti koja se razlikuje u dizajnu, kako bi se izbjeglo korištenje ovog oblika otpora.

1.jpg

(5) Metalna žica: s obzirom na refleksiju i difrakciju svjetlosti, kako bi se smanjio odstupanje međuprodukta, situacija oko ključnih vrijednosti bi trebala biti otprilike jednaka kako bi se izbjegla veličina ključne grafike koju je izložila izloženost.


Na primjer, u tranzistoru potrebna je visoka preciznost podudarnosti kako bi se izbjeglo prepuštanje metalnih žica kroz područje aktivnog vratila; voditi kroz tranzistora podudaranje točnost nije visoka, ali je potrebno dodati (virtualne) žice, tako da žice iste dužine duž kanala s istog mjesta u svakom podudaranju polje dio.