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  • MIM,MOM與MOS電容的區別圖文解析
    • 發布時間:2023-05-29 19:58:15
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    MIM,MOM與MOS電容的區別圖文解析
    ic layout經常會遇到這三種電容: MOS, MOM , MIM。
    MOS 電容:
    兩端結構的mos管,電容值不精確,可以實現隨控制電壓變化而變化的容值,上下極板接法不可互換。
    MOS電容可以分為三層
    上層是金屬制成的柵電極(gate)
    下層是半導體制成的基極(substrate)
    中間層填充了氧化物,通常為SiO2
    它只有 gate 和 substrate 兩個端口
    示意圖如下:
    MIM MOM MOS電容
    MOM 電容:
    如圖1所示,finger 插指電容,即利用同層 metal邊沿之間的C。為了省面積,可以多層metal疊加,PDK 中 metal 層數可以選擇。
    一般只在多層金屬的先進制程上使用,因為是通過多層布線的版圖來實現的,但得到的電容值確定性和穩定性不如 MIM,一般可能會用在那種對電容值要求不高,只是用到相對比值之類的應用。上下極板接法可互換。
    MIM MOM MOS電容
    MIM 電容 : 
    類似于平板電容,電容值較精確,電容值不會隨偏壓變化而變化,一般制程上用mTOP l & mTOP -1 來做,電容值可以用上級板面積*單位容值來進行估算,上下極板接法不可互換,一般用于analog,RF工藝。
    MIM (Metal-Insulator-Metal)電容
    MIM 電容被稱為極板電容,電容值較精確,電容值不會隨偏壓變化而變化。是 Mn 和Mn-1 (版圖金屬層數)金屬構成的,利用上下層金屬間的電容構成。
    電容值可以用上級板面積*單位容值來進行估算,上下極板接法不可互換,一般用于analog,RF 工藝。由于上下層金屬在三維空間內擱著氧化層較遠,因此會在上下層金屬添加 MCT(TSMC的叫法是CTM)層次,并且用通孔進行連接上下層金屬,以此來達到縮小極板間距,增加電容。
    如圖1所示,上極板 MCT 為正極,下極板 Metal Top-1為負極,上極板的電位由 Metal Top 引出。由于 MCT 層的存在,Via并不能打到 Metal Top-1,實際只是用以連接Metal Top和MCT。
    相同面積的三個電容,電容值 MIM<MOM,MIM約是1/3 MOS電容值.
    MOM電容優勢在于不需要額外mask,MIM需要額外mask和工藝才能實現。
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