¿Qué condensadores están disponibles en el diseño del chip?

Los condensadores MIM (Metal-Aislante-Metal) y MOM (Metal-Oxide-Metal) son ambos condensadores de metal a metal.

En los condensadores MIM, las placas de metal se apilan una sobre otra y se separan mediante una capa (delgada) de óxido de silicio. Por lo general, este óxido delgado se fabrica en una etapa de procesamiento especial, ya que el óxido "normal" entre las capas de metal es mucho más grueso (por su robustez), lo que daría como resultado una capacidad mucho menor por área. He visto que las tapas MIM proporcionan aproximadamente 1-2 femto Farads por micrómetro cuadrado.

La mayoría de los condensadores MIM utilizan Metal 5 como placa inferior, una capa delgada de óxido y luego "Metal MIM" como placa superior, que luego se conecta con Vias a Metal 6, que será la conexión de placa superior utilizable. No se permiten conexiones directas al "Metal MIM".

También he visto estructuras de "MIM dual" donde hay una capa de óxido delgado segundo en la parte superior del "Metal MIM" que se conecta (a través de Metal 6) a la placa inferior de Metal 5. Esto puede casi duplicar la densidad de un límite MIM.

Otro tipo de capacitor es el capacitor Fringe, que usa solo una capa de metal . Este capacitor se basa en la capacitancia marginal (capacitancia lateral). Una vista superior se vería como:

LoscondensadoresMOMestáncompuestosdecondensadoresdeflecosapilados:

De estos tres, el límite MIM proporciona la capacidad más alta por área en mi experiencia.

Eso resume los condensadores Metal que:

• puede tener valores bastante precisos, para una gran capitalización. la tolerancia puede ser del 1%

• la capacitancia es independiente de la tensión, en otras palabras, estos límites son muy lineales.

• a menudo puedes colocar estas tapas en la parte superior de otros circuitos, ya que son solo de metal.

• pueden tomar bastante área.

• Para la tapa MIM (con el óxido delgado) A menudo hay reglas de diseño especiales para evitar ESD y daños de fabricación.

Otros tipos de condensadores son los no metálicos:

Condensadores MOS: a menudo son como un PMOS donde la compuerta es la placa superior y las conexiones de drenaje / fuente son la placa inferior. El valor del condensador MOS depende en gran medida de la tensión de CC aplicada.

Condensadores basados en diodo: estos son básicamente varicaps ya que su capacitancia cambia con el voltaje de CC.

Ambas tapas no son lineales, ya que su capacidad cambia con el voltaje de polarización de CC aplicado (a diferencia de las tapas metálicas que no sufren esto).

Su densidad puede ser más alta que una tapa MIM siempre que usted desvíe por CC estos condensadores al voltaje correcto. Para el desacoplamiento de la fuente local (donde el voltaje de CC es constante de todos modos), especialmente el condensador MOS es bastante útil.

MIM es un condensador metálico de aislante metálico, por lo que necesita dos capas metálicas paralelas y tiene un alto dieléctrico \ $ \ kappa \ $ entre ellos. Un capacitor MOM es metal-óxido-metal, y generalmente se fabrica interdigiando metales con el óxido de proceso (SiO \ $ _ 2 \ $, por ejemplo, pero podría ser SiN, etc.). Estos son realmente los únicos dos tipos que se pueden usar en el diseño de circuitos integrados.

La ventaja de las tapas MIM es la mayor capacitancia por unidad de área, pero requieren más pasos de proceso para realizarlas. A la inversa, las tapas MOM tienen una capacitancia más baja por unidad de área, pero pueden realizarse sin pasos específicos, ya que es un proceso de final de línea. Sin embargo, con los procesos nanométricos, los límites MOM pueden ser tan eficientes en cuanto al espacio como los límites MIM, ya que puede ingresar más dígitos.