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文档简介

MOS晶体管的匹配1匹配MOS晶体管有些电路利用栅源电压匹配，如差分对有些电路利用漏极电流匹配，如电流镜优化电压匹配和优化电流匹配所需的偏置条件不同可以优化MOS管的电压匹配或电流匹配，但不能同时优化二者电压匹配产生匹配电压的MOS电路应工作在较低的有效栅压下，≤0.1V电流匹配产生匹配电流的MOS电路应工作在较高的有效栅压下，≥0.3V匹配MOS晶体管栅极面积栅氧化层厚度沟道长度调制效应方向几何效应3

栅极面积4

栅氧化层厚度和沟道长度调制效应5

方向相同的器件(A)匹配精度高于方向不同的器件(B)和(C)方向6扩展漏区晶体管(A)互为镜像的结构出现失配；(B)方向一致的结构不受影响多晶硅刻蚀速率的变化使硅栅MOS晶体管的栅极长度发生变化可使用陪衬栅极以确保均匀刻蚀扩散穿透多晶硅杂质在多晶硅内部无法均匀扩散杂质沿晶粒边界快速扩散；在单个晶粒内部扩散速度较慢有源栅极上方的接触孔有源栅极上的接触孔位置有时会引起显著的阈值电压失配保证接触孔位于厚场氧化层上方，而不是有源栅区上方沟道附近的扩散区深扩散区会影响附近MOS晶体管的匹配深扩散区尾部会延伸相当长的距离与附近MOS晶体管的沟道相交扩散和刻蚀效应7(A)没有陪衬栅极的MOS晶体管阵列(B)包括陪衬栅极的MOS晶体管阵列多晶硅刻蚀速率的变化8多晶硅栅杂质扩散过程(A)杂质完全再分布之前(B)杂质完全再分布之后(C)过度退火导致杂质穿过栅氧化层扩散穿透多晶硅9阱的绘制边界与有源栅区之间的距离沟道附近的扩散区10氢化作用部分氢原子可以渗入夹层氧化物并到达氧化层-硅界面处与悬挂键结合该反应中和了悬挂键引入的正的固定电荷，有助于减小阈值电压的变化悬挂键的随机分布会引起阈值电压的随机波动，氢退火有助于改善阈值电压的匹配关键匹配晶体管的有源栅区上方不应进行金属化次要匹配晶体管应具有相同的金属化版图，从而可以允许金属穿过填充金属去除匹配器件上方的填充金属，同时注意金属密度规则采用定制的填充金属包围匹配晶体管，以确保匹配晶体管周围的金属图形是相同的氢化作用11氧化层的厚度梯度氧化层存在放射状的厚度梯度氧化层厚度差别直接影响阈值电压的匹配应力梯度应力使载流子的迁移率发生变化，从而影响MOS晶体管的跨导系数应力不影响MOS晶体管的阈值电压，因此对电压匹配几乎没有影响热梯度热梯度影响阈值电压，从而影响MOS晶体管的电压匹配热梯度影响载流子有效迁移率，从而影响MOS晶体管的跨导系数和电流匹配热效应和应力效应12一致性匹配器件的质心位置应完全重合，或近似一致对称性阵列应同时相对于X轴和Y轴对称，阵列中各单元位置相互对称分散性每个匹配器件的各个组成部分应尽可能均匀的分布在阵列中紧凑型阵列排布应尽可能紧凑，并接近于正方形方向性每个匹配器件中应包含等量的朝向相反的段MO

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