TSMC180nm电容分类，精度及匹配度

fengxuang · 发表于 2024-1-18 10:45:25

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本帖最后由 fengxuang 于 2024-1-18 11:35 编辑

TSMC180nm工艺中，常见电容有三种，MIMCAP，CRTMOM，CFMOM

第一种为平板电容，通常为顶端两层金属之间加MASK，后两种为金属布线的coupling电容，区别在于布线方式。
CFMOM是finger metal capacitor，指插结构，每一层相同；而CRTMOM是rotative metal capacitor，电容两端同层为指插结构，不同层需要转90度。

首先需要知道，电容的精度和匹配度是不同的概念，差别很大

对电容而言，本身精度可能误差较大，即使使用了大尺寸，电容值也不能保证，这个可以查看spice model手册中的statistical model，或者直接MC仿真得到。
而电容的匹配精度比自身精度更好实现，可以通过relative mismatch计算，具体为两电容的差值与均值的比率，这也是spice model中评估mismatch model的常用方式。

匹配度

Mismatch model的图，横坐标为电容尺寸的倒数，10x10um的电容，横坐标为0.1；纵坐标为 sigma of delta，就是relative mismatch
一般会提供一个mismatch的拟合曲线 y=kx
k值反应了mismatch的大小，k值越低，mismatch越小，匹配度越好
以T018CMSP007_1_4P1中MIMCAP为例，y=2.51x。说明10x10um的电容之间，mismatch大约为0.251%

TSMC180nm工艺电容比较，根据T018CMSP007_1_4P1提供的数据，各电容的拟合曲线如下：

MIMCAP：y=2.51x
CRTMOM：y=2.2783x
CFMOM：y=2.3014x（parallel）；y=0.6796x（Multi-X-Couple）
可以看出，各种电容的匹配度相差不大，CRTMOM相对最好，但CFMOM可以通过Multi-X-Couple的layout方式，提高匹配度，实现更低的mismatch

顺便问问mimcap_2p0_sin的sin是什么意思？