差分放大器的不匹配效應(yīng)及其消除
如圖7(b)所示,為了避免溝道效應(yīng),通常在源一漏離子注入時(shí)把注入方向(或圓片方向)傾斜7°左右,這樣?xùn)艠O多晶硅就會(huì)阻擋一部份離子,形成陰影區(qū)。結(jié)果,在源區(qū)或漏區(qū)就有一條窄區(qū),它接收的注入較小,因而在注入退火之后,使源區(qū)和漏區(qū)邊緣的擴(kuò)散產(chǎn)生了細(xì)微的不對稱。
圖7(a)給出考慮有柵陰影存在時(shí)的結(jié)構(gòu)圖,在圖中,如果陰影區(qū)出現(xiàn)在源區(qū)(或漏區(qū)),那么這兩個(gè)器件不會(huì)因陰影導(dǎo)致不對稱。在圖中,即使標(biāo)出了這兩個(gè)管子在陰影區(qū)的源(或漏)極,這兩個(gè)MOS管也不一樣,這是因?yàn)镸1管源區(qū)的右邊是M2管,而M2管源區(qū)的右邊是場氧。同樣,M1和M2左邊的結(jié)構(gòu)也不一樣。就是說在制造過程中,M1和M2周圍的工藝步驟不一致。因此圖8所示的結(jié)構(gòu)更好。
圖8所示結(jié)構(gòu)固有的不對稱性可以通過在晶體管兩邊加兩個(gè)虛擬MOS管的方法加以改進(jìn),因?yàn)檫@可以使M1和M2管周圍的環(huán)境幾乎相同,如圖9所示。
同時(shí),在對稱軸的兩邊保持相同環(huán)境也很重要。例如,在版圖中,只有一個(gè)MOS管旁邊有一條無關(guān)的金屬線通過,這會(huì)降低對稱性,增大M1和M2之間的失配。在這種情況下,也可以在另一邊放置一條相同的金屬線(見圖10),最好的辦法就是去掉引起不對稱的金屬線。
對于大的晶體管,對稱性就變得更困難了。例如,在圖11所示的差分對中,為使輸人失調(diào)電壓較小,這兩個(gè)
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