晶体管以及电流源装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及晶体管以及电流源装置，特别涉及晶体管以及电流源装置的布局方式。
【背景技术】
[0002]在集成电路的设计中，晶体管的作用是非常巨大的，晶体管的工艺如果能够提高，将对整个集成电路的性能带来巨大的改进。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提出一种晶体管，包括:栅极、漏极源极。其中栅极由分开的多个多晶硅组成，从而使晶体管的多晶硅密度均匀。多个所述晶体管串联时，其中栅极的间距较小。
[0004]本发明提供的晶体管，其多晶硅密度均匀，从而晶体管电学参数更良好，能够提高其所在电路的匹配度。此外，本发明提供的晶体管的输出阻抗会增加，进而增加晶体管的输出电流的准确度以及一致性。
[0005]本发明还提出一种电流源装置，包括:多个电流源单元，排列于电流源阵列的多个列以及多个栏，其中上述电流源单元的每一个包括第一数量的多个子单元，其中上述子单元的每一个包括第二数量的多个第一类型晶体管，其中上述第一类型晶体管相互串联，且上述子单元相互并联；多个最低有效位，其中上述最低有效位的每一个包括第三数量的上述电流源单元；以及多个最高有效位，其中上述最高有效位的每一个包括第四数量的上述电流源单元，其中上述第四数量为上述第三数量乘上一正整数，其中上述第一类型晶体管由第五数量的第二类型晶体管所组成，使得上述第一类型晶体管的多晶硅密度均匀，以降低多晶硅密度的梯度的影响以及增加上述第一类型晶体管的输出阻抗。
[0006]使用本发明的电流源装置，能够降低布线的复杂度以及布线的面积，进而降低因布线面积所产生的寄生电容，因而能够操作在更高的工作速度。此外，本发明的电流源装置能够降低制程漂移的梯度效应，降低多晶硅密度的不均匀所带来的影响，并且降低温度梯度效应的影响，进而提高设备的线性度。
【附图说明】
[0007]图1为根据本发明的一个实施例所述的电流舵数字模拟转换器的平面布置图；
[0008]图2为根据本发明的一个实施例所述的电流源阵列的电路布局图；
[0009]图3为根据本发明的另一个实施例所述的电流源阵列的电路布局图；
[0010]图4为根据本发明的另一个实施例所述的10位数字模拟转换器的电流源阵列的电路布局图；
[0011]图5为根据本发明的一个实施例所述的晶体管的电路布局示意图图；以及
[0012]图6为根据本发明的另一个实施例所述的晶体管的电路布局示意图。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特例举一些实施例，并配合所附图式，来作详细说明如下。
[0014]以下将介绍根据本发明所述的一些实施例。必须要说明的是，本发明提供了许多可应用的发明概念，在此所揭露的特定实施例，仅是用于说明达成与运用本发明的特定方式，而不可用以局限本发明的范围。
[0015]图1为根据本发明的一个实施例所述的电流舵数字模拟转换器的平面布置图。如图1所示，电流舵数字模拟转换器100包括:时钟树以及数据缓冲器110、译码器以及驱动器
120、开关130以及串迭电流源阵列140。时钟树以及数据缓冲器110用以将输入的数字数据与频率同步，并且增强输入的数字数据的驱动能力。
[0016]译码器以及驱动器120用以将输入的数字数据进行译码而为译码数据，并根据译码数据驱动开关130。根据本发明的一个实施例，译码器以及驱动器120用以将部分或全部的输入的数字数据，由二进制代码(binary code)转换为温度计码(thermometer code)，进而驱动开关130。
[0017]开关130根据译码器以及驱动器120的控制，控制电流的方向。串迭电流源阵列140包括串接晶体管阵列141以及电流源阵列142，其中串接晶体管阵列141的一个串接晶体管以及电流源阵列142的一个电流源单元结合，形成一个串迭电流源单元。
[0018]根据本发明的一个实施例，电流舵数字模拟转换器100为X位的数字模拟转换器，串迭电流源阵列140包括2X个串迭电流源单元，也就是串接晶体管阵列141以及电流源阵列142分别包括2X串迭晶体管以及2X电流源单元，而开关130则具有2X+1个开关单元。以下将以10位数字模拟转换器为例，详细说明电流源阵列142的电路布局。
[0019]图2为根据本发明的一个实施例所述的电流源阵列的电路布局图。如图2所示，电流源阵列200利用第一轴10以及第二轴20切割为第一部分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分别与第三部分230以及第四部分240相对于第二轴20轴对称，第一部分210以及第三部分230分别与第二部分220以及第四部分230相对于第一轴10轴对称。根据本发明的一个实施例，第一轴10以及第二轴20为相互正交。
[0020]根据本发明的一个实施例，第一部分210划分为256个电流源单元，并以数字0至数字255表示，其中数字0的单元代表最低有效位(least significant bit,401)的电流源单元，而数字255代表最高有效位(most significant bit,MSB)的电流源单元。由于第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240相互对称于第一轴10以及第二轴20，因此第二部分220、第三部分230以及第四部分240皆可找到数字0的电流源单元以及数字255的电流源单元，其中数字0的电流源单元以及数字255的电流源单元各自对称于第一轴10以及第二轴20。
[0021]换句话说，最低有效位至最高有效位划分为四等份，以对称第一轴10以及第二轴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。根据本发明的一个实施例，电流源阵列200为10位数字模拟转换器的电流源阵列，其中电流源阵列200分为四个部分且每一部分分别具有256个电流源单元，因此电流源阵列200具有1024个电流源单元。根据本发明的一个实施例，最低有效位具有至少一个电流源单元，用户能够自行定义电流源单元组成一最低有效单元的数目。
[0022]如图2所示，由于最低有效位至最高有效位皆划分为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。以最低有效位为例，布线(routing)时必须将散落于第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240的数字0的电流源单元连接在一起，将增加布线的复杂度，并且布线占据了较大的面积所产生较大的寄生电容，将使得电路的工作速度较慢。
[0023]图3为根据本发明的另一个实施例所述的电流源阵列的电路布局图。如图3所示，电流源阵列300包括虚拟单元30、多个最低有效位301、第一区域310、第一最高有效位311、第二区域320以及第二最高有效位321，其中第二对称轴340将电流源阵列300划分为第一区域310以及第二区域320。这些电流源单元都排列在电流源阵列300的多个列以及多个栏上。列为纵向，栏位横向，第一对称轴330为沿着栏的方向，第二对称轴340为沿着列的方向。
[0024]根据本发明的一个实施例，电流源阵列300外层围绕了一圈虚拟单元30，用以降低多晶硅密度不均匀造成的应力影响。根据本发明的另一个实施例，电流源阵列300还可不需加入虚拟单元30。根据本发明的一个实施例，第一对称轴330以及第二对称轴340可根据几何中心任意转动，其中第一对称轴330以及第二对称轴340相互正交。
[0025]根据本发明的一个实施例，多个最低有效位301位于电流源阵列300的几何中心的附近，并且多个最低有效位301对称于第一对称轴330。根据本发明的一个实施例，多个最低有效位301可位于第一区域310以及第二区域320的一个之中。根据本发明的其他实施例，当多个最低有效位301位于电流源阵列300的几何中心时，多个最低有效位301与第二对称轴340重合，并且加入虚拟单元使得第一区域310以及第二区域320具有相同数量的电流源单
J L.ο
[0026]根据本发明的一个实施例，最高有效位的偶数位位于第一区域310，最高有效位的奇数位则位于第二区域320，其中多个最低有效位301属于偶数位，亦位于第一区域310。根据本发明的另一实施例，最高有效位的偶数位位于第二区域320，最高有效位的奇数位则位于第一区域310，其中多个最低有效位301属于偶数位，亦位于第二区域320。根据本发明的其他实施例，多个最低有效位301不属于第一区域310以及第二区域320，并利用虚拟单元使得奇数位以及偶数位的单元数相等。
[0027]根据本发明的一个实施例，第一最高有效位311以及第二最高有效位321为两个相邻的位。第一最高有效位311以及第二最高有效位321各自对称于第一对称轴330，并且第一最高有效位311以及第二最高有效位321中心对称于电流源阵列300的几何中心。根据本发明的一个实施例，第一最高有效位311以及第二最高有效位321分别属于不同的奇数位以及偶数位。
[0028]为了简化说明，以下将以10位数字模拟转换器为例进行详细说明，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位温度计码以及控制最低有效位的4位二进制代码。
[0029]图4为根据本发明的一个实施例所述的10位数字模拟转换器的电流源阵列的电路布局图。根据本发明的多个实施例，数字模拟转换器具有Ν位温度计码以及Μ位二进制代码，则数字模拟转换器具有(2Μ_1)个最低有效位以及(2Ν-1)个最高有效位。
[0030]根据本发明的一个实施例，10位数字模拟转换器具有6位温度计码以及4位二进制代码，其中6位温度计码用以控制最高有效位而4位二进制代码用以控制最低有效位。根据本发明的一个实施例，最低有效位由一各电流源单元所组成，因此图4所显示的多个最低有效位401为4位二进制代码所控制的15个电流源单元加上1个虚拟单元，也就是最低有效位401具有16个电流源单元，其中1个电流源单元为虚拟单元。
[0031]由于6位温度计码用以控制最高有效位，因此电流源阵列400共有(26_1= 63)个最高有效位，其中每个最高有效位以数字1至数字63所表示。此外，最高有效位中的每一个皆具有16个电流源单元，与多个最低有效位401具有相同的布局面