초기 평면 CMOS 프로세스에서 고급 FinPet에 이르기까지 P- 타입 기판은 통합 회로 설계에 계속 널리 사용됩니다. 통합 회로 제조가 P- 타입 실리콘을 선호하는 이유는 무엇입니까?
P 형 실리콘 및 N 형 실리콘이란 무엇입니까?
고유 실리콘은 전기 전도성이 좋지 않습니다. Pentavalent 요소 (인 P, 비소, Antimony SB와 같은 비소)가 그것에 도핑되면, 여분의 "자유 전자"가 생성 될 때. 이 유리 전자는 자유롭게 움직일 수 있습니다 → N- 타입 실리콘이라고하는 전자 전도성 인 반도체를 형성 할 수 있습니다. 붕소 원자가 실리콘보다 하나의 원자가 전자를 가지기 때문에 3 개의 삼위 원소 (예 : 붕소 B)가 도핑 될 때, "구멍"이 격자에서 형성되기 때문에. 이 구멍은 자유롭게 움직일 수 있으며 NMOS 장치를 구축하는 데 사용되는 다수의 캐리어가 될 수 있습니다.
P 형 실리콘을 사용하는 역사적이고 실용적인 이유는 무엇입니까?
1. NMOS 장치는 초기에 지배적이었습니다
1970 년대와 1980 년대에 초기 디지털 회로는 대부분 NMOS 전용 논리 회로를 사용했습니다. NMOS 구조는 빠르고 쉽게 만들 수 있으며 추가 우물 구조가 필요하지 않고 P- 타입 기판에 직접 구축 될 수 있습니다. 따라서 : P- 타입 기판은 NMOS 장치를지지하는 천연 기판이다.
2. CMOS 기술은 P- 타입 웨이퍼 구조를 계속합니다
CMOS 기술이 출현 한 후 NMOS와 PMOS는 동시에 통합되어야합니다. NMOS : P- 타입 기판 (이전 NMOS 프로세스와 호환) PMOS : N- 웰은 P-Type 기판에 구축되어 PMOS를 수용하기 위해 P- 타입 기판에 구축된다.
3. 프로세스 호환성 및 수율 제어
P- 타입 기판을 사용하면 래치 업 문제를보다 쉽게 제어 할 수 있습니다. 소수 캐리어 (P- 타입)로서 전자는 확산 거리가 짧고 기생 효과를 억제하기 쉽다. 기판 접지 설계 및 우물 분리 구조는 또한 P 형 실리콘 공정에서 최적화된다.
4. 고정 기판 전위 (단순화 된 바이어스)
P- 타입 기판은 통일 된 참조 전위로서 직접 접지 될 수있다; N- 타입 기판 인 경우, 기판은 VDD에 연결되어야하며, 이로 인해 부하 변화로 인해 잠재적 인 변동이 발생하여 PMOS VT 오프셋 및 노이즈 문제가 발생합니다.
