模拟集成电路版图基础

《模拟集成电路版图基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、Module3模拟集成电路版图基础Lab3-1CMOS无源器件结构与版图知识单元：1、电阻2、电容3、电阻和电容画法实例一、电阻：1、方块电阻方块电阻测量方法：用poly来做一个电阻，先做一个正方形，长，宽相等。通过在其两端加电压，测量电流的方法，可以得到它的阻值。电阻连接：假设最后所得结果是200ohms。接下来把这2块用金属线连在一起，那么可以得到400ohms加上连线阻值的测量结果。所有材料都有阻值，金属也不例外，因此电阻的和会比400ohms大一些。方块电阻直接连接：如果把这2块直接连在一起，那么可以测量得到阻值正好是400ohms。电阻并联：

2、会达到什么结果呢？200ohms。把四个200ohms的方块组合成一个更大的方块，可以同样得到200ohms的电阻值。可以把这个方块越做越大，但最终测得电阻值将始终为200ohms。对于不同大小的方块来说，阻值是一样的。由此可以用每方块多少电阻来讨论电阻大小（200ohms/squares）。只考虑方块数，所有相同材料的方块有相同的电阻值。Poly电阻：基本poly电阻版图poly电阻表现形式：它的电阻可以从材料的宽度和2个引线孔之间的距离来计算得到，这一部分电阻称为体电阻，右图。电阻制作原则：实际上，电阻大小不确定性非常高，因此最终做出来的电阻大小不

3、可能是完全和CAD软件中所设计的大小一样，这里引入一个delta的概念，称为偏差补偿。在实际使用中，应该把电阻的宽度尽量做大，长度做长，这样delta的影响就会很小。一般来说，长度取不小于10um，宽度取不小于5um。这些措施可以获得更好的精度和匹配。如果要获得更高的精度，可以把电阻作得更宽更长，因为delta值是不变的，相应的它们的影响就变小了。II、电阻的其他选项高阻值低精度：在有些设计中，可能会需要很大的电阻值，如果对它的精度并不是很介意，允许有15%左右的变化。那么也可以把电阻的宽度做到比引线孔的宽度还要小，这种电阻的形状非常象狗骨头。在高阻值

4、，精度没有特殊要求的情况下，可以使用这种结构。蛇形电阻蛇形电阻的体电阻的计算：有一些新的规定，每一个拐角计半个方块，因为电流流过拐角的时候它的实际通路如下图（图1-9、1-10）所示。低阻值高精度电阻的原则如果想要得到一个阻值极低的电阻，而精度要求很高，可以选择用金属来做。大的面积将有助于减少delta的影响，从而保证精度。3．其他类型电阻N+电阻：无需增添任何新的掩模版或层，只是用原先已有的其他层来替代poly，就可以获得很多种电阻类型。P+电阻：一般来说是做在nwell中，因此必须增加第三个的端点连接nwell，而且必须连接到最正的电平，一般来说是

5、vdd。这样可以防止寄生PN结的影响。直接nwell电阻直接nwell电阻：只不过需要2个N+作为电阻头。对于较大的阻值的电阻可用nwell来做。Nwell掺杂低，经过光照，电阻值会降低，呈现不稳定的现象。处理方法：在nwell上覆盖金属，并将其电位接到电源电压上，若无法接到电源电压时，可将其接到电阻两端较高电位端。在nwell电阻四周加电源电压，以降低电压系数。当well电阻要接到pad，则必须于外围环绕pseudocollector，电位接到地，以防止其对其他的电路造成latch-up。扩散电阻与Poly电阻对比使用工艺中已有的层来做电阻，做一些较

6、小的修改就可以得到所需要的方块电阻。扩散电阻和Poly电阻的一样，也要考虑delta效应的影响。扩散电阻是做在衬底上的，因此在边缘变化比较大，工艺上不那么好控制。而且在做的时候必须注意第三个端点的连接。Poly电阻是由淀积在衬底表面上的多晶硅构成，其寄生电容最小且厚度精确，且长宽等都可以得到很好的控制。因此在可能的条件下，尽量选择poly电阻。各种电阻的典型值二、电容：电容基本原理电容:是一个有能力存储一定量电荷（一定数量的电子）的器件。电容存储电荷的能力称为容性。它的测量单位是法拉。电容是由一个称为电介质的绝缘材料分隔两个导电薄片构成的。电荷存储在电

7、介质上。电容的值的决定因素：绝缘体的厚度、绝缘体的质量（用电介质常数来量度）、两个薄片互相覆盖的面积来决定。Ｎ阱电容在场效应管的栅极和衬底之间，存在寄生电容。称之为恶性寄生。但是，如果正好需要电容，这个寄生是需要的。金属电容扩散电容缺点：传递噪声：扩散电容在PN结上会有一个寄生电容。任何输入到扩散电容底部平行板上的信号将会自动耦合到衬底上。在电路设计中有些情况，需要一个电容器阻断直流信号，但是允许交流信号传输到下个电路块。金属电容大多数信号电容会由金属制成。这可以消除PN结，可以消除寄生二极管带来的电容。电容依赖性也将得到消除。金属电容为了保证上部平行

8、板和下部平行板没有短接，几乎所有的IC工艺都有一个非常厚的金属介质层。由于增加了厚度，等式中的