Рекомендации по уменьшению влияния соседних структур на согласование элементов

Скорости травления и диффузии в локальных областях кристалла зависят от взаимного расположения элементов, что может явиться причиной рассогласования элементов.

Приводимые ниже рекомендации позволяют уменьшить технологическое влияние соседних элементов:

– Области диффузии сторонних элементов должны располагаться вдали от каналов согласованных транзисторов, по крайней мере, на расстоянии большем, чем удвоенная глубина перехода диффузии;

– p МОП транзисторы (для подложки p – типа) должны быть помещены на значительном расстоянии от границ окружающего их n –кармана;

– Элементы, которые должны достичь среднего или точного согласования, должны использовать фиктивные сегменты по краям массива, рис. 3.13, рис. 3.14;

– Не рекомендуется использование в качестве фиктивного сегмента непрерывного поликремневого кольца для поликремниевых элементов;

–Недопустимо размещать контакты над затворами МОП транзисторов.

Рис. 3.13. Пример построения фиктивных сегментов для согласованных резисторов

Рис. 3.14. Пример построения фиктивных сегментов для согласованных конденсаторов

Рекомендации по согласованию МОП транзисторов

N – канальные транзисторы, как правило, обеспечивают лучшую степень согласования, чем p – канальные при прочих равных условиях.

МОП транзисторы, которые необходимо согласовать, разделяются на сегменты, или пальцы, позволяющие построить компактный массив. Самый простой тип массива – размещение многих пальцев транзистора параллельно. При этом допускается объединение общих истоков и/или стоков. На рис. 3.15 показан пример пары согласованных МОП транзисторов с общим центром и фиктивными элементами. На рис. 3.16 показан пример пары согласованных МОП транзисторов с перекрестными связями и фиктивными элементами.

Для обеспечения лучшей степени согласования желательно выбирать максимально возможную для данного применения площадь затворов транзисторов (выражения 3.3, 3.4). Среднее согласование обычно требует площади затвора в несколько сотен квадратных микрон, в то время как точное – несколько тысяч.

Уменьшение толщины окисла подзатворного диэлектрика, как правило, положительно сказывается на повышении степени согласования транзисторов.

Рис. 3.15. Пример топологии пары согласованных транзисторов

Рис. 3.16. Пример топологии пары согласованных транзисторов с использованием перекрестных связей

Следующие рекомендации суммируют наиболее важные принципы построения согласованных МОП транзисторов:

1. Использовать идентичную геометрию пальцев;

2. Использовать по возможности большие по площади затворы транзисторов;

3. Ориентировать транзисторы в одинаковом направлении;

4. Использовать компактное размещение согласованных транзисторов;

5. Применять размещение с общим центром или с перекрёстными связями сегментов;

6. Располагать фиктивные элементы по краям массива транзисторов;

7. Размещать транзисторы в областях с низким градиентом механического напряжения;

8. Размещать транзисторы вдали от мощных источников тепла;

9. Не размещать контакты над затворами транзисторов;

10. Не проводить металл через затворы транзисторов;

11. Избегать размещение согласованных транзисторов рядом с элементами, имеющими глубокую диффузию;

12. Соединять затворы транзисторов, набранных из сегментов, используя металлические связи.

Рекомендации по согласованию резисторов

Резисторы, которые необходимо согласовать, разделяются на сегменты с одинаковой геометрией и объединяются в массивы.

Сегменты согласованных резисторов должны содержать не менее пяти квадратов, обычное число квадратов в сегменте порядка двадцати.

Сопротивление соответствующее дробному числу сегментов предпочтительно получать на основе последовательно–параллельного соединения сегментов.

Желательно использовать максимально возможную в заданных условиях ширину квадрата резистора для получения большей степени согласования (формула 3.2).

Следующие рекомендации суммируют наиболее важные принципы построения согласованных резисторов:

1. Выполнять согласованные резисторы из одинакового материала;

2. Ориентировать согласованные резисторы в одном и том же направлении;

3. Использовать размещение с общим центром для массивов сегментов согласованных резисторов;

4. Использовать фиктивные сегменты на краях массива;

5. Подключать согласованные резисторы так, чтобы исключить термоэлектрические эффекты;

6. Располагать согласованные резисторы в областях с низким механическим напряжением;

7. Располагать согласованные резисторы вдали от мощных источников тепла;

8. Располагать поликремневые резисторы на полевом окисле;

9. Использовать электростатическое экранирование;

10. При необходимости металл может пересекать согласованные резисторы по специально выделенной низкоомной области, при этом он должен пересекать все сегменты согласованных резисторов одинаковым образом;

11. Избегать чрезмерного рассеяния энергии на согласованных резисторах.