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文档简介

1、 电容和电感电容和电感 电容电容 电容器电容器: : 存储电荷的器件。存储电荷的器件。 单位：法拉（单位：法拉（F F） 片上电容在片上电容在fF - pFfF - pF量级量级 两块导电材料中间存在绝缘介质就会形成电容两块导电材料中间存在绝缘介质就会形成电容 平行板电容器平行板电容器 电容作用 滤波 隔直流通交流 二、二、MOS集成电路中的电容器集成电路中的电容器 平板电容器的电容表示式： C = oox/toxWL =C0WL o、ox、tox由材料性质以及绝缘层的厚 度决定，绝缘层越薄单位电容越大。 式中W和L是平板电容器的宽度和长 度，二者的乘积即为电容器的面积。 1、MIM电容电容

2、下极板下极板 上极板上极板 MIM （金属（金属-绝缘层绝缘层-金属电容）金属电容） 2 2、PMOSPMOS电容电容 3 PIP电容 多晶-绝缘层-多晶电容 4 叠层电容器 MOM 利用metal1或第二层多晶硅覆盖在第一层多 晶硅之上形成第三层极板，增大电容值。 5 金属金属-多晶硅多晶硅-扩散区电容扩散区电容 叠层电容器叠层电容器 MOMMOM 3 3、电容值误差、电容值误差边缘电容边缘电容 理想平板电容器的电场线是直线，但理想平板电容器的电场线是直线，但 实际情况下，在靠近边缘地方的会发实际情况下，在靠近边缘地方的会发 生弯曲，越靠近边缘，弯曲越严重。生弯曲，越靠近边缘，弯曲越严重。

3、称为称为极板边缘效应极板边缘效应。 极板边缘处的电场分布不均匀，造成极板边缘处的电场分布不均匀，造成 电容的边缘效应，这相当于在电容里电容的边缘效应，这相当于在电容里 并联了一个附加电容。并联了一个附加电容。 由于集成电路中电容器上下极板交错由于集成电路中电容器上下极板交错 分布，面积不等，极板边缘效应更加分布，面积不等，极板边缘效应更加 明显明显 为了减小边缘电容的影响，版图设计为了减小边缘电容的影响，版图设计 中尽量不拆分电容中尽量不拆分电容 电容计算 交叠电容 边缘电容 电感 电感 V=LI/t 集成电路中电感只有几个nH，低于100MHz，没什么 用处，低频模拟电路不使用电感，用于GHz的射频电 路中。 键合线电感直径25um，长度1mm，圆环直径1mm的 电感值为5.6nH。 集成电路中采用平面电感 圆形、八边形和方形 螺旋电感 键合线电感 电感寄生效应 涡流，电感产生的交变电磁场在附近的 导体中产生循环电流，这些涡流会消耗 磁场能量。用串联的电阻描述， 采用轻掺杂硅衬底，可以减小损耗，磁 场可以深入硅数um， 电感模型 RS电感寄生电阻，趋肤效应，寄生电阻增 大 衬底电阻 电感Q值 与频率相关，一般Q值随频率增加，衬底 电阻 电感设计 1 使用高电阻率衬底 2 采用最高金属层制作 3可以使用多层金属并联 4 未使用的金属原理电感 5 避免金属线过

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