本文從多個(gè)角度解釋了CMOS工藝都采用p型晶圓的原因。

在CMOS工藝中采用p型晶圓有多個(gè)原因，下面我們一步一步地進(jìn)行分析：

1、基本定義：

CMOS：互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，是一種使用n型和p型MOSFETs（場(chǎng)效應(yīng)晶體管）來實(shí)現(xiàn)邏輯功能的工藝。

p型晶圓：主要由p型摻雜的硅材料制成，具有多數(shù)載流子（空穴）。

n型和p型MOSFETs的結(jié)構(gòu)：

nMOSFET：由n型源極和漏極區(qū)，嵌入在p型襯底中。

pMOSFET：由p型源極和漏極區(qū)，嵌入在n型阱（well）中，而這個(gè)n型阱可以建在p型襯底上。

2、制造工藝簡(jiǎn)化：

采用p型晶圓時(shí)，可以直接在p型襯底上創(chuàng)建n型MOSFET，而不需要額外的工藝步驟。對(duì)于pMOSFET，可以在p型襯底上創(chuàng)建一個(gè)n型阱，然后再在n型阱中創(chuàng)建p型源極和漏極。這種方法工藝較為成熟，并且步驟相對(duì)簡(jiǎn)單。

3、電氣特性考慮：

p型襯底的本征噪聲較低：在p型材料中，主要載流子是空穴，而空穴的遷移率低于電子，這有助于降低漏電流和本征噪聲。

良好的襯底隔離：p型襯底在制造過程中提供了良好的隔離特性，可以有效地隔離不同器件之間的干擾。

4、阱（Well）工藝：

在p型襯底上，制造n型阱和p型阱（用于nMOS和pMOS）相對(duì)簡(jiǎn)單，且在制造過程中通過標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)散或離子注入工藝可以容易地實(shí)現(xiàn)。

5、成本與兼容性：

大多數(shù)CMOS制造工藝在歷史上是基于p型襯底發(fā)展的，具有廣泛的工藝基礎(chǔ)和設(shè)備兼容性。p型襯底的制造成本相對(duì)較低，且供應(yīng)鏈穩(wěn)定。

6、熱穩(wěn)定性和可靠性：

p型襯底在高溫處理過程中表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，這對(duì)于復(fù)雜的CMOS工藝中的熱處理步驟是非常重要的。

小結(jié)一下：采用p型晶圓作為CMOS工藝的基礎(chǔ)，主要是由于其在制造工藝簡(jiǎn)化、電氣特性優(yōu)化、成本控制、以及歷史發(fā)展等多個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。