由于工艺和制造偏差的存在,相同设计参数的器件会存在参数间额差异,称为mismatch,通常用Monte Carlo去仿真多个mismatch叠加对设计的总影响。
器件偏差mismatch是工艺和制造偏差导致的,在Lot to Lot、Wafer to Wafer、Die to Die 以及in die的Device to Deview之间可见。
任何偏差都可分为两类,系统偏差和非系统偏差。系统偏差只可以通过校准及某些手段消除的偏差,非系统偏差主要指随机偏差,无法预知和消除,但可以统计随机偏差的统计学指标例如均值、标准差等。
对于电阻、电感和电容:
mismatch model可以建模为系统性的偏移和随机偏差,系统性偏移指所有器件参数偏移预期值,通常是统计均值和预期值的差异,随机偏差即假设器件参数呈高斯分布。
对于晶体管:
MOSFET建模更加复杂,主要是参数较多且电学特性非线性。
Pelgrom模型假设晶体管随机偏差的主要影响是两个独立变量:电流系数偏差(μCoxW/L,其实就是沟道长度和宽度的偏差,通常主要是沟道长度)、阈值电压偏差Vth。沟道长度和阈值电压对器件性能(主要是Ids)的影响为: