mim電容,mim、mom、mos電容的區(qū)別-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-11-07
MIM (metal一 insulator一 metal)電容是金屬一絕緣體一金屬電容結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)稱。它的結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)金屬電極，以及金屬電極之間的絕緣層，它是以垂直結(jié)構(gòu)形成，兩個(gè)金屬電極用來表示電暈。MIM電容通常比一般電容小得多，一般尺寸從幾十微米到幾百微米。它是用單晶硅、硅基片和金屬電極等物料制造的。
MIM電容（Metal-Insulator-Metal）：MIM電容相當(dāng)于一個(gè)平行板電容，最頂層二層金屬間距較大，形成的電容容值很小，MIM電容一般由最頂層二層金屬和中間特殊的金屬層構(gòu)成，MIM電容結(jié)構(gòu)如下，CTM和Mt-1中間的介質(zhì)層比較薄，形成的電容密度較高，且在頂層，寄生較小，精度高。
MIM電容主要利用不同層金屬和他們之間的介質(zhì)形成電容。
MIM電容的優(yōu)點(diǎn)：可以利用Via和特殊工藝分別將奇數(shù)層連接（M9, M7, M5）和偶數(shù)層 (M8，M6, M4)連接，這樣可以增加單位面積電容。
MIM電容的缺點(diǎn)：在65nm工藝下，即便用上9層金屬和Poly去構(gòu)建MIM，其單位面積電容也只有（1.4fF/微米平方），而寄生電容Cp可以達(dá)到總電容的10%。
MOM電容（Metal-Oxide-Metal）：MOM電容一般是金屬連線形成的插指電容，結(jié)構(gòu)如下，隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步，金屬線可以靠的更近，同時(shí)會(huì)有很多金屬層可以用，因此這種結(jié)構(gòu)的電容密度在先進(jìn)工藝下會(huì)較大，使用更多。
與MIM電容不同，MOM電容是主要利用同層金屬的插指結(jié)構(gòu)來構(gòu)建電容。
MOM電容的優(yōu)點(diǎn)：
-高單位電容值
-低寄生電容
-對(duì)稱平面結(jié)構(gòu)
-優(yōu)良RF特性
-優(yōu)良匹配特性
-兼容金屬線工序，無需增加額外工序
在先進(jìn)CMOS制程中，MOM電容已經(jīng)成為最主要的電容結(jié)構(gòu)。在28nm工藝中，固定電容只有唯一的MOM形式。
MOS晶體管的柵電容可以實(shí)現(xiàn)較高的電容密度，但容值會(huì)隨著柵電壓的不同會(huì)變化，具有較大的非線性，柵壓的不同，晶體管可工作在積累區(qū)，耗盡區(qū)和反型區(qū)。反型區(qū)柵氧層下形成大量的反型少子，積累區(qū)則形成大量多子，在這二個(gè)區(qū)，MOS結(jié)構(gòu)類似于平行板電容，容值近似等于柵氧電容Cox，如圖所示，是MOS晶體管隨柵壓變化容值圖，為了得到較好的線性度，需MOS電容要工作在反型區(qū)，即Vgs>Vth。
MOS容值隨柵壓的變化
MOS電容是晶體管的重要組成部分，與PN結(jié)相同，MOS電容也擁有兩個(gè)端口。
物理結(jié)構(gòu)
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(dǎo)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(gè)端口。
1、產(chǎn)生方式不同：
（1）、MOM 電容：MOM也就是finger 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。
（2）、MIM電容：MIM是利用上下兩層metal之間的C，即極板電容，下極板為Mn，上極板為Mn+1，因?yàn)槠胀ǖ腗n和Mn+1在三維空間隔著氧化層離得比較遠(yuǎn)，所以C并不大。
MIM會(huì)引入一層光罩（MCT之類），這一層做在Mn上面，Mn+1下面，用Vian與Mn+1相連，所以實(shí)際上是Mn與MCt之間的C，極板間距縮小，C變大。
2、Q值不同：
MOM 電容比MIM電容的Q值大。
3、形成不同：
（1）、MOM是使用用來連線的metal自然形成的，可以多層stack插指形成。
（2）、MIM一般用兩層位于TOP metal和Mn-1之間的薄鋁或者用一層薄鋁和Mn-1形成電容。
4、cap不同：
（1）、MOM是fringe cap為主。
（2）、MIM是平板cap為主。
MIM（Metal-Insulator-Metal）電容、MOM（Metal-Oxide-Metal）電容和MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）電容都是常見的電容器件，它們的區(qū)別如下：
1. 結(jié)構(gòu)不同：MIM電容和MOM電容都是由兩個(gè)金屬電極之間夾著一層絕緣層組成，而MOS電容則是由金屬電極、氧化物絕緣層和半導(dǎo)體基片組成。
2. 絕緣層材料不同：MIM電容和MOM電容的絕緣層通常是氧化物或氮化物等無機(jī)材料，而MOS電容的絕緣層則是氧化硅。
3. 電容值不同：MIM電容和MOM電容的電容值通常較小，一般在幾個(gè)皮法以下，而MOS電容的電容值較大，可以達(dá)到數(shù)百皮法甚至更高。
4. 應(yīng)用場(chǎng)景不同：MIM電容和MOM電容通常用于高頻電路中，如射頻濾波器、功率放大器等，而MOS電容則廣泛應(yīng)用于模擬電路和數(shù)字電路中，如運(yùn)算放大器、比較器、時(shí)鐘電路等。
聯(lián)系方式：鄒先生
聯(lián)系電話：0755-83888366-8022
手機(jī)：18123972950
QQ：2880195519
聯(lián)系地址：深圳市福田區(qū)金田路3037號(hào)金中環(huán)國際商務(wù)大廈2109
請(qǐng)搜微信公眾號(hào):“KIA半導(dǎo)體”或掃一掃下圖“關(guān)注”官方微信公眾號(hào)
請(qǐng)“關(guān)注”官方微信公眾號(hào):提供 MOS管 技術(shù)幫助
免責(zé)聲明：本網(wǎng)站部分文章或圖片來源其它出處，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除。
