mim电容,mim、mom、mos电容的区分-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2023-11-07
MIM (metal一 insulator一 metal)电容是金属一绝缘体一金属电容布局的简称。它的布局包含两个金属电极，和金属电极之间的绝缘层，它是以垂直布局构成，两个金属电极用来表现电晕。MIM电容凡是比通俗电容小良多，通俗尺寸从几十微米到几百微米。它是用单晶硅、硅基片和金属电极等物料制作的。
MIM电容（Metal-Insulator-Metal）：MIM电容相称于一个平行板电容，最顶层二层金属间距较大，构成的电容容值很小，MIM电容通俗由最顶层二层金属和中间特别的金属层构成，MIM电容布局以下，CTM和Mt-1中间的介质层比拟薄，构成的电容密度较高，且在顶层，寄生较小，精度高。
MIM电容首要操纵差别层金属和他们之间的介质构成电容。
MIM电容的长处：能够操纵Via和特别工艺别离将奇数层毗连（M9, M7, M5）和偶数层 (M8，M6, M4)毗连，如许能够增添单元面积电容。
MIM电容的错误谬误：在65nm工艺下，即操纵上9层金属和Poly去构建MIM，其单元面积电容也只要（1.4fF/微米平方），而寄生电容Cp能够到达总电容的10%。
MOM电容（Metal-Oxide-Metal）：MOM电容通俗是金属连线构成的插指电容，布局以下，跟着工艺手艺的前进，金属线能够靠的更近，同时会有良多金属层能够用，是以这类布局的电容密度在进步前辈工艺下会较大，操纵更多。
与MIM电容差别，MOM电容是首要操纵同层金属的插指布局来构建电容。
MOM电容的长处：
-高单元电容值
-低寄生电容
-对称立体布局
-良好RF特征
-良好婚配特征
-兼容金属线工序，无需增添额定工序
在进步前辈CMOS制程中，MOM电容已成为最首要的电容布局。在28nm工艺中，牢固电容只要独一的MOM情势。
MOS晶体管的栅电容能够完成较高的电容密度，但容值会跟着栅电压的差别会变更，具备较大的非线性，栅压的差别，晶体管可任务在堆集区，耗尽区和反型区。反型区栅氧层下构成大批的反型少子，堆集区则构成大批多子，在这二个区，MOS布局类似于平行板电容，容值类似即是栅氧电容Cox，如图所示，是MOS晶体管随栅压变更容值图，为了获得较好的线性度，需MOS电容要任务在反型区，即Vgs>Vth。
MOS容值随栅压的变更
MOS电容是晶体管的主要构成局部，与PN结不异，MOS电容也具有两个端口。
物理布局
MOS电容能够分为三层，基层是金属制成的栅电极(gate)，基层是半导体制成的基极(substrate)，中间层添补了氧化物，凡是为SiO2。它只要 gate 和 substrate 两个端口。
1、发生体例差别：
（1）、MOM 电容：MOM也便是finger 电容，即操纵同层metal边沿之间的C，为了省面积，能够多层metal叠加。
（2）、MIM电容：MIM是操纵高低两层metal之间的C，即极板电容，下极板为Mn，上极板为Mn+1，由于通俗的Mn和Mn+1在三维空间隔着氧化层离得比拟远，以是C并不大。
MIM会引入一层光罩（MCT之类），这一层做在Mn上面，Mn+1上面，用Vian与Mn+1相连，以是现实上是Mn与MCt之间的C，极板间距减少，C变大。
2、Q值差别：
MOM 电容比MIM电容的Q值大。
3、构成差别：
（1）、MOM是操纵用来连线的metal天然构成的，能够多层stack插指构成。
（2）、MIM通俗用两层位于TOP metal和Mn-1之间的薄铝或用一层薄铝和Mn-1构成电容。
4、cap差别：
（1）、MOM是fringe cap为主。
（2）、MIM是平板cap为主。
MIM（Metal-Insulator-Metal）电容、MOM（Metal-Oxide-Metal）电容和MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）电容都是罕见的电容器件，它们的区分以下：
1. 布局差别：MIM电容和MOM电容都是由两个金属电极之间夹着一层绝缘层构成，而MOS电容则是由金属电极、氧化物绝缘层和半导体基片构成。
2. 绝缘层资料差别：MIM电容和MOM电容的绝缘层凡是是氧化物或氮化物等无机资料，而MOS电容的绝缘层则是氧化硅。
3. 电容值差别：MIM电容和MOM电容的电容值凡是较小，通俗在几个皮法以下，而MOS电容的电容值较大，能够到达数百皮法乃至更高。
4. 操纵场景差别：MIM电容和MOM电容凡是用于高频电路中，如射频滤波器、功率缩小器等，而MOS电容则普遍操纵于摹拟电路和数字电路中，如运算缩小器、比拟器、时钟电路等。
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