No puedo creer que alguien haya respondido a esta pregunta con el texto de una patente, así que intentaré una respuesta muy simple. No por ti, querido lector, sino porque mi conocimiento de MIM es muy básico.
Los he usado en un solo proceso de IC, un proceso BiCMOS. Los problemas que tuvimos con su fiabilidad fueron una pesadilla. Cuando luego me mudé (otra Compañía) a procesos CMOS puros, la opción MIM se descartó por completo.
De todos modos: un condensador es una estructura construida con dos electrodos metálicos separados por un aislante. Hasta aquí todo bien.
Cuando se trata de procesos de Circuito Integrado (IC), generalmente la sección transversal de la oblea ve el uso de varios metales, apilados como un sándwich. Si el pan son los metales, la lechuga sería un poco de óxido (SiO2 la mayor parte del tiempo), que resulta ser un aislante.
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Entonces, el amarillo es material aislante, el rojo es metal.
Por lo tanto, es muy fácil crear condensadores utilizando dos metales uno encima del otro. Cuando haces esto, hablas de condensadores MOM (Metal Oxide Metal).
Estos son buenos condensadores, pero el hecho es que, por razones mecánicas y de otro tipo, el óxido entre los metales (llamado Inter Metal Dielectric, IMD) no puede hacerse demasiado delgado. Qué significa eso? Bueno, ¿recuerdas la fórmula que da la capacitancia de un condensador de placa paralela? Se lee:
[matemáticas] C = \ epsilon \ frac {A} {d} [/ matemáticas]
Donde A es el área de las placas de metal, d es la distancia entre ellas. Por lo tanto, si no podemos hacer d muy pequeño, significa que necesitamos un área ‘grande’ – A – para implementar un cierto valor de capacitancia. Nos referimos a este dicho de que la ‘densidad de capacitancia’ de las MOM no es tan grande.
Sin embargo, en la tecnología MIM, introducimos un dieléctrico adicional en el proceso de fabricación, y también una nueva capa de metal. Este dieléctrico es mucho más delgado que un IMD normal, lo que da lugar a una densidad de tapa mucho más alta para MIM.
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