初期の平面CMOSプロセスから高度なフィンフェットまで、P型基板は統合回路設計で引き続き広く使用されています。統合回路製造がP型シリコンを好むのはなぜですか?
PタイプのシリコンとN型シリコンとは何ですか?
固有のシリコンは、電気伝導率が低いです。五角形の元素(リンP、ヒ素AS、アンチモンSBなど)がドープされると、余分な「遊離電子」が生成されます。これらの遊離電子は、n型シリコンと呼ばれる主に電子的に導電性の半導体を自由に移動できます。ホウ素原子にはシリコン→「穴」が格子に形成されるよりも、3つの原子が1つの価電子を持つため、三価要素(ホウ素Bなど)がドープされている場合。これらの穴は自由に移動し、NMOSデバイスの構築に使用される多数派のキャリアになる可能性があります。

P型シリコンを使用する歴史的および実際的な理由は何ですか?
1. NMOSデバイスは初期に支配的でした
1970年代および1980年代には、初期のデジタルサーキットが主にNMOSのみのロジック回路を使用していました。 NMOS構造は高速で簡単に作成でき、追加の井戸構造を必要とせずにP型基板上に直接構築できます。したがって、Pタイプの基質は、NMOSデバイスをサポートする天然基質です。
2。CMOSテクノロジーは、P型ウェーハ構造を継続しています
CMOSテクノロジーの出現後、NMOSとPMOは同時に統合する必要があります。NMOS:PMOS PMOS:N-WELLはPMOSの上に構築され、PMOSに対応するP型基板上に構築されています。
3。互換性と収量制御を処理します
P型基板を使用すると、ラッチアップの問題を簡単に制御できます。電子は、マイノリティキャリア(P型)として、拡散距離が短く、寄生効果を抑制しやすい。基板の接地設計と井戸分離構造も、Pタイプのシリコンプロセスを中心に最適化されています。
4.基板電位を修正しました(単純化されたバイアス)
Pタイプの基質は、統合された参照ポテンシャルとして直接接地(GND)できます。 N型基質の場合、基質はVDDに接続する必要があります。これにより、負荷の変化による潜在的な変動が導入され、PMOS VTオフセットとノイズの問題が発生します。















