晶體管以及電流源裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及晶體管以及電流源裝置，特別涉及晶體管以及電流源裝置的布局方式。
【背景技術】
[0002]在集成電路的設計中，晶體管的作用是非常巨大的，晶體管的工藝如果能夠提高，將對整個集成電路的性能帶來巨大的改進。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明提出一種晶體管，包括:柵極、漏極源極。其中柵極由分開的多個多晶硅組成，從而使晶體管的多晶硅密度均勻。多個所述晶體管串聯時，其中柵極的間距較小。
[0004]本發明提供的晶體管，其多晶硅密度均勻，從而晶體管電學參數更良好，能夠提高其所在電路的匹配度。此外，本發明提供的晶體管的輸出阻抗會增加，進而增加晶體管的輸出電流的準確度以及一致性。
[0005]本發明還提出一種電流源裝置，包括:多個電流源單元，排列于電流源陣列的多個列以及多個欄，其中上述電流源單元的每一個包括第一數量的多個子單元，其中上述子單元的每一個包括第二數量的多個第一類型晶體管，其中上述第一類型晶體管相互串聯，且上述子單元相互并聯；多個最低有效位，其中上述最低有效位的每一個包括第三數量的上述電流源單元；以及多個最高有效位，其中上述最高有效位的每一個包括第四數量的上述電流源單元，其中上述第四數量為上述第三數量乘上一正整數，其中上述第一類型晶體管由第五數量的第二類型晶體管所組成，使得上述第一類型晶體管的多晶硅密度均勻，以降低多晶硅密度的梯度的影響以及增加上述第一類型晶體管的輸出阻抗。
[0006]使用本發明的電流源裝置，能夠降低布線的復雜度以及布線的面積，進而降低因布線面積所產生的寄生電容，因而能夠操作在更高的工作速度。此外，本發明的電流源裝置能夠降低制程漂移的梯度效應，降低多晶硅密度的不均勻所帶來的影響，并且降低溫度梯度效應的影響，進而提高設備的線性度。
【附圖說明】
[0007]圖1為根據本發明的一個實施例所述的電流舵數字模擬轉換器的平面布置圖；
[0008]圖2為根據本發明的一個實施例所述的電流源陣列的電路布局圖；
[0009]圖3為根據本發明的另一個實施例所述的電流源陣列的電路布局圖；
[0010]圖4為根據本發明的另一個實施例所述的10位數字模擬轉換器的電流源陣列的電路布局圖；
[0011]圖5為根據本發明的一個實施例所述的晶體管的電路布局示意圖圖；以及
[0012]圖6為根據本發明的另一個實施例所述的晶體管的電路布局示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特例舉一些實施例，并配合所附圖式，來作詳細說明如下。
[0014]以下將介紹根據本發明所述的一些實施例。必須要說明的是，本發明提供了許多可應用的發明概念，在此所揭露的特定實施例，僅是用于說明達成與運用本發明的特定方式，而不可用以局限本發明的范圍。
[0015]圖1為根據本發明的一個實施例所述的電流舵數字模擬轉換器的平面布置圖。如圖1所示，電流舵數字模擬轉換器100包括:時鐘樹以及數據緩沖器110、譯碼器以及驅動器
120、開關130以及串迭電流源陣列140。時鐘樹以及數據緩沖器110用以將輸入的數字數據與頻率同步，并且增強輸入的數字數據的驅動能力。
[0016]譯碼器以及驅動器120用以將輸入的數字數據進行譯碼而為譯碼數據，并根據譯碼數據驅動開關130。根據本發明的一個實施例，譯碼器以及驅動器120用以將部分或全部的輸入的數字數據，由二進制代碼(binary code)轉換為溫度計碼(thermometer code)，進而驅動開關130。
[0017]開關130根據譯碼器以及驅動器120的控制，控制電流的方向。串迭電流源陣列140包括串接晶體管陣列141以及電流源陣列142，其中串接晶體管陣列141的一個串接晶體管以及電流源陣列142的一個電流源單元結合，形成一個串迭電流源單元。
[0018]根據本發明的一個實施例，電流舵數字模擬轉換器100為X位的數字模擬轉換器，串迭電流源陣列140包括2X個串迭電流源單元，也就是串接晶體管陣列141以及電流源陣列142分別包括2X串迭晶體管以及2X電流源單元，而開關130則具有2X+1個開關單元。以下將以10位數字模擬轉換器為例，詳細說明電流源陣列142的電路布局。
[0019]圖2為根據本發明的一個實施例所述的電流源陣列的電路布局圖。如圖2所示，電流源陣列200利用第一軸10以及第二軸20切割為第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240，其中第一部分210以及第二部分220分別與第三部分230以及第四部分240相對于第二軸20軸對稱，第一部分210以及第三部分230分別與第二部分220以及第四部分230相對于第一軸10軸對稱。根據本發明的一個實施例，第一軸10以及第二軸20為相互正交。
[0020]根據本發明的一個實施例，第一部分210劃分為256個電流源單元，并以數字0至數字255表示，其中數字0的單元代表最低有效位(least significant bit,401)的電流源單元，而數字255代表最高有效位(most significant bit,MSB)的電流源單元。由于第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240相互對稱于第一軸10以及第二軸20，因此第二部分220、第三部分230以及第四部分240皆可找到數字0的電流源單元以及數字255的電流源單元，其中數字0的電流源單元以及數字255的電流源單元各自對稱于第一軸10以及第二軸20。
[0021]換句話說，最低有效位至最高有效位劃分為四等份，以對稱第一軸10以及第二軸20的方式散布于第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240。根據本發明的一個實施例，電流源陣列200為10位數字模擬轉換器的電流源陣列，其中電流源陣列200分為四個部分且每一部分分別具有256個電流源單元，因此電流源陣列200具有1024個電流源單元。根據本發明的一個實施例，最低有效位具有至少一個電流源單元，用戶能夠自行定義電流源單元組成一最低有效單元的數目。
[0022]如圖2所示，由于最低有效位至最高有效位皆劃分為四等份且分布于第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240之中。以最低有效位為例，布線(routing)時必須將散落于第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240的數字0的電流源單元連接在一起，將增加布線的復雜度，并且布線占據了較大的面積所產生較大的寄生電容，將使得電路的工作速度較慢。
[0023]圖3為根據本發明的另一個實施例所述的電流源陣列的電路布局圖。如圖3所示，電流源陣列300包括虛擬單元30、多個最低有效位301、第一區域310、第一最高有效位311、第二區域320以及第二最高有效位321，其中第二對稱軸340將電流源陣列300劃分為第一區域310以及第二區域320。這些電流源單元都排列在電流源陣列300的多個列以及多個欄上。列為縱向，欄位橫向，第一對稱軸330為沿著欄的方向，第二對稱軸340為沿著列的方向。
[0024]根據本發明的一個實施例，電流源陣列300外層圍繞了一圈虛擬單元30，用以降低多晶硅密度不均勻造成的應力影響。根據本發明的另一個實施例，電流源陣列300還可不需加入虛擬單元30。根據本發明的一個實施例，第一對稱軸330以及第二對稱軸340可根據幾何中心任意轉動，其中第一對稱軸330以及第二對稱軸340相互正交。
[0025]根據本發明的一個實施例，多個最低有效位301位于電流源陣列300的幾何中心的附近，并且多個最低有效位301對稱于第一對稱軸330。根據本發明的一個實施例，多個最低有效位301可位于第一區域310以及第二區域320的一個之中。根據本發明的其他實施例，當多個最低有效位301位于電流源陣列300的幾何中心時，多個最低有效位301與第二對稱軸340重合，并且加入虛擬單元使得第一區域310以及第二區域320具有相同數量的電流源單
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[0026]根據本發明的一個實施例，最高有效位的偶數位位于第一區域310，最高有效位的奇數位則位于第二區域320，其中多個最低有效位301屬于偶數位，亦位于第一區域310。根據本發明的另一實施例，最高有效位的偶數位位于第二區域320，最高有效位的奇數位則位于第一區域310，其中多個最低有效位301屬于偶數位，亦位于第二區域320。根據本發明的其他實施例，多個最低有效位301不屬于第一區域310以及第二區域320，并利用虛擬單元使得奇數位以及偶數位的單元數相等。
[0027]根據本發明的一個實施例，第一最高有效位311以及第二最高有效位321為兩個相鄰的位。第一最高有效位311以及第二最高有效位321各自對稱于第一對稱軸330，并且第一最高有效位311以及第二最高有效位321中心對稱于電流源陣列300的幾何中心。根據本發明的一個實施例，第一最高有效位311以及第二最高有效位321分別屬于不同的奇數位以及偶數位。
[0028]為了簡化說明，以下將以10位數字模擬轉換器為例進行詳細說明，而非以任何形式限定于此，其中10位包括控制最高有效位的6位溫度計碼以及控制最低有效位的4位二進制代碼。
[0029]圖4為根據本發明的一個實施例所述的10位數字模擬轉換器的電流源陣列的電路布局圖。根據本發明的多個實施例，數字模擬轉換器具有Ν位溫度計碼以及Μ位二進制代碼，則數字模擬轉換器具有(2Μ_1)個最低有效位以及(2Ν-1)個最高有效位。
[0030]根據本發明的一個實施例，10位數字模擬轉換器具有6位溫度計碼以及4位二進制代碼，其中6位溫度計碼用以控制最高有效位而4位二進制代碼用以控制最低有效位。根據本發明的一個實施例，最低有效位由一各電流源單元所組成，因此圖4所顯示的多個最低有效位401為4位二進制代碼所控制的15個電流源單元加上1個虛擬單元，也就是最低有效位401具有16個電流源單元，其中1個電流源單元為虛擬單元。
[0031]由于6位溫度計碼用以控制最高有效位，因此電流源陣列400共有(26_1= 63)個最高有效位，其中每個最高有效位以數字1至數字63所表示。此外，最高有效位中的每一個皆具有16個電流源單元，與多個最低有效位401具有相同的布局面