2014年12月30日 星期二

Capacitor_1


Poly-Poly(PIP)電容佈局

圖一、二展示了poly1poly2組合成的PIP電容佈局,以及剖面圖。如圖所示,poly1的面積比poly2的面積還要大得多,是因為底板電容值可為所需電容值得20%,甚至更多都可以。兩個poly之間的間距大約與MOS電晶體裡的閘極氧化層厚度(Tox)一樣,其厚度如表一所示。





溫度係數
電容值會隨著溫度變化而變化。一階溫度係數為:

PIP電容的TCC典型值約為20ppm/C
電容與溫度的函數關係:


寄生電容
在佈局時,所以的結構我們都必須考慮到寄生元件,如圖三所示,這是PIP電容所產生的寄生電容,其中最需注意的寄生電容是poly1P基底的電容,這個電容的面積是最大的,也稱為底板寄生電容。




comb(梳狀) layout and common centroid(共心) layout and Dummy cell



梳狀佈局與共心佈局
梳狀佈局(ABABABAB)

如圖四所示,梳狀佈局可以改善兩不同電阻間的匹配特性,使得N-wellN摻雜、P摻雜等在電阻中分配得更均勻,寄生狀況也是相同的。




共心佈局(ABBAABBA)
如圖五所示,共心佈局也能改善兩不同電阻間的匹配特性,但其寄生狀況卻會不平均,最重要的是,共心佈局還能改善MOSFET跟電阻中的匹配特性。



虛元件(Dummy Elements)
使用虛元件是改善兩個以上的元件匹配特性的另一項方法。如圖六所示,外側元件與內側元件的擴散程度不同,這是因為不同位置的雜質濃度不同所導致,為了減少擴散程度的不一性,可以在佈局中添加Dummy使電阻兩側擁有相同的結構,如圖七所示,以補足擴散不一的問題,而通常會把Dummy接地或接電源。





Gurad_Ring_1




保護環(Guard Ring)

如圖三所示,Guard Ring的作用是為了保護類比電路不受基底雜訊的影響,基底雜訊是由臨近電路所注入的電流所引起。在兩個電路之間注入P+(基底接觸)可以減少基底雜訊對類比電路的影響,基底接觸可以除去注入載子,並且能使基底電位固定成電源電位或地電位。

Resistor_1


溫度係數
電阻值會隨著溫度變化而變化,如圖一所示。通常,電阻值會隨著溫度的上升而增加,如圖所示,R(T0) 指的是室溫下T0的電阻值。電阻特性:

TCR1指的是線性溫度係數。





一般來說,電阻的阻值會隨著溫度的上升而增加,這種現象我們稱作正溫度係數。當溫度上升,載子的遷移率會下降,導致載子的濃度升高,若載子遷移率下降的速度高於載子濃度增加的速度的話,就會產生正溫度係數,但是如果載子濃度增加的速度更快的話,就會產生負溫度係數。

單位電阻佈局

使用單位電阻的佈局方式,如圖二所示,可以消除拐角所帶來的誤差與摺疊形狀所產生的週長不一。