ADC参考电压电路进行版图设计 第5页
图2.5
由于运算放大器的增益带宽乘积在一定的功耗和一定的工艺下市基本恒定的，所以放大器的闭环放大倍数越低，放大器的带宽也就越大，这个模数转换器的能达到的速度也就越高。2比特/级的流水线结构非常简单，通道带宽最大，而且在设计过程中可以共用或者节省很多部件，因此一度获得广泛的应用。
从单机分辨率与速度，功耗的关系看，低采样率下，采用大的单级分辨率功耗较小，但存在与工艺相关的拐点频率，超过它之后，较小的单级分辨率功耗较小。在高频A\D转换器设计中，采用最小的单级分辨率能获得最大的转化率及最小的芯片功耗。
4 电路分析4.1参考电压电路
这是参考电压模块的原理图（图4.1）
图4.1
这个电路的输入为前一模块（采样保持电路模块）的两个相位差为180度的输出，通过ref10引脚输入10uA的电流，流过10个相互串联的电阻产生一个0.5V的量程。这个电路的两个输入信号产生一个共模信号，通过adc_cascode_opamp模块产生一个参考电压量程的原点。
4.2电路模拟仿真结果
在我们完成原理图输入，设置好元器件的参数后我们把电路做成一个sample 模型
S/H，新建一个电路，加入激励信号，如图4.2 所示：
图4.2仿真测试电路进行参数设置如图（图4.3）
图4.3使用 Spectre 工具，对电路仿真，进行瞬态分析，仿真波形如图（图4.4）
图4.4本文来自辣~文'论^文·网
5 版图设计
5.1 CMOS工艺概述
CMOS 工艺技术是当代 VLSI 工艺的主流工艺技术，它是在 PMOS 与 NMOS 工艺基础上发 展起来的。其特点是将NMOS器件与 PMOS 器件同时制作在同一硅衬底上。CMOS 工艺技术一般可分为三类，即 P 阱CMOS工艺，N阱CMOS工艺，双阱CMOS 工艺
P 阱 CMOS 工艺以N型单晶硅为衬底，在其上制作 P 阱。NMOS 管做在 P 阱内，PMOS 管做在N型衬底上。P 阱工艺包括用离子注入或扩散的方法在 N 型衬底中掺进浓度足以中和 N 型衬底并使其呈 P 型特性的 P 型杂质，以保证 P 沟道器件的正常特性。阱杂质浓度的典 型值要比 N 型衬底中的高 5~10 倍才能保证器件性能。然而 P 阱的过度掺杂会对 N 沟道晶
体管产生有害的影响，如提高了背栅偏置的灵敏度，增加了源极和漏极对 P 阱的电容等。 电连接时，P 阱接最负电位，N 衬底接最正电位，通过反向偏置的 PN 结实现 PMOS 器件和 NMOS 器件之间的相互隔离。P 阱 CMOS 芯片剖面示意图 5.1。
图5.1毕业论文
http://www.751com.cnN 阱 CMOS 正好和 P 阱 CMOS 工艺相反，它是在 P 型衬底上形成 N 阱。因为 N 沟道器件 是在 P 型衬底上制成的，这种方法与标准的 N 沟道 MOS(NMOS)的工艺是兼容的。在这种情 况下，N 阱中和了 P 型衬底，P 沟道晶体管会受到过渡掺杂的影响。早期的 CMOS 工艺的
N 阱工艺和 P 阱工艺两者并存发展。但由于 N 阱 CMOS 中 NMOS 管直接在 P 型硅衬底上制作，有利于发挥 NMOS 器件高速的特点，因此成为常用工艺 。N 阱 CMOS 芯片剖面示意图 5.2。
随着工艺的不断进步，集成电路的线条尺寸不断缩小，传统的单阱工艺有时已不满足 要求，双阱工艺应运而生。通常双阱 CMOS 工艺采用的原始材料是在 N+或 P+衬底上外延一 层轻掺杂的外延层，然后用离子注入的方法同时制作 N 阱和 P 阱。使用双阱工艺不但可以 提高器件密度，还可以有效的控制寄生晶体管的影响，抑制闩锁现象。
MOS 工艺的自对准结构，自对准是一种在圆晶片上用单个掩模形成不同区域的多层结 构的技术，它消除了用多片掩模所引起的对准误差。在电路尺寸缩小时，这种有力的方法 用得越来越多。有许多应用这种技术的例子，例子之一是在多晶硅栅 MOS 工艺中，利用多 晶硅栅极对栅氧化层的掩蔽作用，可以实现自对准的源极和漏极的离子注入，如图 5.3。
图 5.3 自对准示意图
上图中可见形成了图形的多晶硅条用作离子注入工序中的掩模，用自己的“身体”挡 住离子向栅极下结构（氧化层和半导体）的注入，同时使离子对半导体的注入正好发生在 它的两侧，从而实现了自对准。而且原来呈半绝缘的多晶硅本身在大量注入后变成低电阻 率的导电体。可见多晶硅的应用实现“一箭三雕”之功效。
5.2 单元版图设计
5.2.1 90nm制造工艺综述
在这次的版图设计中我使用的是90nm工艺的标准元件进行版图设计的。
半导体是制造芯片的重要元件，更先进的半导体制造工艺，可以生产出体积更小、速度更快的芯片。
因此半导体技术的发展，特别是半导体制造工艺的发展，对芯片的性能起相当重要的作用。从1995年以来，芯片制造工艺的发展十分迅速，先后从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米一直发展到目前的0.13微米，而新一代的0.09微米工艺也已初显端倪。而新工艺的进步也促使了术语的改变，过去我们常用0.18、0.13mm（micron metric，微米），以后就要把单位改成nm（nanometer metric，纳米、毫微米、十亿分之一米），避免术语不同造成的混淆，以迎接90nm制造工艺的时代
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