Ищу материалы по МОП транзисторам с кольцевыми затворами. Опции

[baumanets]

Ищу материалы по МОП-транзисторам с кольцевыми затворами: книги, статьи, правила проектирования, расчёт и т.д.
желательно проектные нормы >1мкм

[zzzzzzzz]

Вряд ли есть какие-то особенные материалы по кольцевым МОП.
Ибо это тот же линейный МОП, только кольцевой.
Ну, есть несколько нюансов:
- более эффективное использование паразитной емкости стока;
- меньше паразитная емкость затвора (но, общая емкость больше);
- уход ширины канала = 0;
- отсутствие утечек по локальному окислу.

Но, есть и недостатки:
- нельзя сделать меньше некоторого, обусловленного DRC;
- внешний в последовательной паре значительно больше внутреннего, это надо учитывать в дизайне.

Ну а так, - тоже самое.
Если что-то конкретное - спрашивайте. Я их на завтрак ем.

Честно говоря, я никогда не встречал в литературе информации по кольцевым транзисторам, поэтому будет тоже интересно, если кто-нибудь даст ссылки... Правда, в одной старой книжечке был расчет круглых резисторов - главным преимуществом кольцевых резисторов по сравнению с обычными резисторами это меньшая зависимость отношения L/W от ухода размеров резисторов (L и W).

Вы не путаете чего-то? За счет чего кольцевой резистор вдруг станет более воспроизводим?

[nikolascha]

Вы не путаете чего-то? За счет чего кольцевой резистор вдруг станет более воспроизводим?

Потратил пол дня на поиски книги и собственные расчеты... Свои расчеты ничего путного не дали, а вот книжку на полке у себя нашел: Анализ и расчёт интегральных схем. Часть 1 / Под ред. Д. Линна и др. - 1969 - С. 173, 273.

... С целью уменьшения разброса резисторов вследствие изменения их линейных размеров для резисторов выбрана круглая форма. Величина сопротивления может быть вычислена с помощью выражения:

где - поверхностное сопротивление, Ом/[];
- радиус внутреннего контакта;
- радиус внешнего контакта;
Для резисторов круговой формы имеет место логарифмическая зависимость сопротивления от размеров в отличие от линейной зависимости для резисторов прямоугольной формы.

Кстати, может кто в электронном виде книжку имеет, поделитесь, пожалуйста...

[zzzzzzzz]

Потратил пол дня на поиски книги и собственные расчеты... Свои расчеты ничего путного не дали, а вот книжку на полке у себя нашел: Анализ и расчёт интегральных схем. Часть 1 / Под ред. Д. Линна и др. - 1969 - С. 173, 273.
Кстати, может кто в электронном виде книжку имеет, поделитесь, пожалуйста...

Спасибо за поиск. Однако, насколько я понял, речь идет не о кольцевом, а о круглом резисторе, с контактами в центре и по периметру круга.
И, в принципе, дающий мало полезного. Уменьшение уходов здесь за счет отсутствия изменения ширины резистора. Однако, перетрав\недотрав контактных окон влияет значительно в такой конструкции. И длина резистора меняется.
Таким способом высокоомные резисторы не сделать, к тому же.

В принципе, если учитывать характерный уход границы поликремния порядка -0.25 мкм при ПХТ для обычных дубовых процессов 1-3 мкм, то, рисуя широкие резисторы (примерно 10 мкм шириной), можно получать стабильно более воспроизводимые номиналы.
А вот от поверхностного сопротивления зависимость у всех конструкций прямая.
Не знаю, может и можно что-то придумать гениальное-геометрическое... Было бы забавно.

Хотя, мысль чем-то интересная, спасибо еще раз!
Надо её подумать.
Может, какой гибрид с конструкцией Ван-дер-Пау и имеет перспективу.

[nikolascha]

Спасибо за поиск. Однако, насколько я понял, речь идет не о кольцевом, а о круглом резисторе, с контактами в центре и по периметру круга.

Топологию вы представляете правильно. Но мне не понятно, почему круглый резистор вы кольцевым не считаете? Кольцо это универсальная, на сколько я понимаю, форма: и круглое и квадратное кольцо бывает.

И, в принципе, дающий мало полезного. Уменьшение уходов здесь за счет отсутствия изменения ширины резистора. Однако, перетрав\недотрав контактных окон влияет значительно в такой конструкции. И длина резистора меняется.

Так тут же вся прелесть в том, что если изменить длину линейного резистора, то коэффициент формы изменится пропорционально, а в кольцевом коэффициент формы изменится пропорционально логарифму изменения длины. Поэтому как раз перетрав\недотрав контактных окон будет оказывать меньшее влияние, чем в линейных резисторах, я так понял формулу.

Таким способом высокоомные резисторы не сделать, к тому же.
...
А вот от поверхностного сопротивления зависимость у всех конструкций прямая.

Согласен.

У меня тут другой вопрос созрел. На сколько я знаю, когда мы восстанавливали круглые транзисторы, то ширину и длину высчитывали через площадь затвора. Т.е. эквивалентная ширина бралась исходя из значения половины суммы периметров стока и истока. А исходя из формулы выше, получается что эквивалентная ширина кольцевой структуры равна:

Что по поводу расчёта эквивалентных ширины и длины думаете?

[zzzzzzzz]

Топологию вы представляете правильно. Но мне не понятно, почему круглый резистор вы кольцевым не считаете? Кольцо это универсальная, на сколько я понимаю, форма: и круглое и квадратное кольцо бывает.

Ну, это вопрос философский. Кольцо имеет отверстие. Здесь, конечно, своеобразное отверстие тоже как бы есть. Но, не в структуре, а в резисторе. Ну, это не суть важно. Круговой представляется всё-таки правильнее назвать.
Хотя, можно нарисовать и кольцо, само собой. Тогда контакты будут по внутреннему и по внешнему периметрам этого кольца.

У меня тут другой вопрос созрел. На сколько я знаю, когда мы восстанавливали круглые транзисторы, то ширину и длину высчитывали через площадь затвора. Т.е. эквивалентная ширина бралась исходя из значения половины суммы периметров стока и истока. А исходя из формулы выше, получается что эквивалентная ширина кольцевой структуры равна:

Что по поводу расчёта эквивалентных ширины и длины думаете?

Да вроде всё просто с эквивалентом -
L=r2-r1
W=pi(r2+r1)
в первом приближении.
Откуда там логарифм натуральный я пока не сообразил. Автор перемудрил?

[nikolascha]

Да вроде всё просто с эквивалентом -
L=r2-r1
W=pi(r2+r1)
в первом приближении.

Вот именно в первом приближении. Я с этого начал свои расчеты. Но первое дело - это проверка подстановкой. Возьмите два кольца с общим одним радиусом и одинаковой шириной (L=r2-r1). Выразите через свои формулы. Равенства R=R1+R2 вы не получите. А если выразить через формулу с логорафмом, то всё сходится...

Откуда там логарифм натуральный я пока не сообразил. Автор перемудрил?

Объяснить не могу, так как не силён в интеграллах, я отсканю страницу из книги или может добавлю вывод формулы сюда...

[zzzzzzzz]

Вот именно в первом приближении. Я с этого начал свои расчеты. Но первое дело - это проверка подстановкой. Возьмите два кольца с общим одним радиусом и одинаковой шириной (L=r2-r1). Выразите через свои формулы. Равенства R=R1+R2 вы не получите. А если выразить через формулу с логорафмом, то всё сходится...
Объяснить не могу, так как не силён в интеграллах, я отсканю страницу из книги или может добавлю вывод формулы сюда...

Поисчеркал пару листов бумаги. Да, всё правильно. Логарифм по делу стоит. Вы и автор формулы правы.


Хотя, на практике, "квадратный" резистор уйдет меньше, если подобрать его размер так, что растрав поликремния (например) и контактного окна дадут такое же отношение L/W. (А эти растравы довольно близки для многих процессов ПХТ).
У кольцевого же уход L от растрава контактных окон скомпенсировать нечем - dW=0.
Также, прямая зависимость от поверхностного сопротивления не дает возможности получать резисторы абсолютной точности выше, чем обычно.
И, как и прежде, все высокоточные вещи можно строить только на относительной точности резисторов в ИС. Согласованных (перемешанных секторами).

Возможно, и существуют варианты, когда кольцевой резистор использовать целесообразно. Я придумать пока не смог, увы.
Получается чисто теоретическая "вещь в себе".