為什麼現在的cmos工藝一般都是用p襯底,而不是n襯底?兩者有什麼區別啊?


因為P襯底的少子是電子,而N襯底的少子是空穴。電子的遷移率要大於空穴的遷移率,而MOS器件是少子導電,所以採用在P襯底上可以集成速度更快的NMOSFET。而PMOS必須要做到N阱裡面。

另外,這個和工藝應該也有關係。


就一般bulk工藝,pn節不能開吧,所以p-sub接地,nwell接vdd。反過來可能要大變很多東西,要是n襯底的,整個晶元sub都接vdd感覺怪怪的。


事實上 @番茄騰騰 有提到這個觀點,自己有點啟發,在這裡匯總一下:

從電路設計的角度,襯底如果是p類型的,那麼會將襯底接地來實現pn結反偏,這樣在電路設計上比較簡單。畢竟是地嘛,選一個質量還行的地接上就可以了…

與之對應的,n型襯底,就要將襯底接電源,以保證pn結反偏。而事實上對於目前的soc系統,晶元上的電源會有好幾種,比如1.1v 的core 電源,1.1v的soc電源,1.8v 的模擬電源,3.3v的IO電源,5v的usb電源…對於這麼多電源,因為襯底是公用的,為了保證pn結一定是反偏的,那就要將n型襯底接到最高的5v電源上才行,那問題來了,在實際應用中,這個usb可能是沒有被使用的,那它的5v電源就沒有了,這樣的話,n型襯底實際上就不知道接到了什麼電壓值,進而造成整個chip無法正常工作。所以,使用n型襯底對目前的soc設計而言,不是很方便…

當然,從工藝本身的成本而言,可能會有更直觀的解釋,還請大神們不吝賜教…

2016年12月25日新加入的修改:

今天在網上看到一篇文章。這關於這個topic的,放在這裡,大家參考一下吧:

CMOS工藝一般都是用P襯底而不是N襯底?兩者有什麼區別啊? - 電子元器件論壇 - 中國電子技術論壇 - 最好最受歡迎電子論壇!


有啊n sub的CMOS,crosstalk blooming和sensitivity會好的


IC包含的nMOSFET大大多於pMOSFET,也採用n阱工藝。一般希望nMOSFET與pMOSFET有近似相等的驅動電流,通常採用p阱工藝


一般是P- 襯底


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