随着集成电路技术的不断发展,CMOS工艺被广泛应用于各种电子设备中。CMOS即互补金属氧化物半导体(Complementary Metal oxide Semiconductor),是一种制造芯片的工艺,其中的互补指的是使用了n型和p型晶体管。使用CMOS工艺制造的芯片具有功耗低,速度较快,集成度较高等优点。
在CMOS工艺中,p型MOS和n型MOS的制造方法基本一致,唯一的不同之处在于掺杂材料的类型。而在具体制造过程中,由于掺杂材料的不同,p型MOS和n型MOS的性能也会有所不同,而这种不同的状态又容易受到噪声的影响。因此,在CMOS中引入阱(Well)结构,可以有效隔离p型MOS和n型MOS,减少噪声干扰,提高工作稳定性。
阱的作用主要分为两个方面:隔离和稳定。
隔离:CMOS工艺中,阱与衬底之间形成pn结,形成低阻隔离的局部区域,将p型区域和n型区域分隔开来,避免了电荷的相互干扰,减少了电源噪声对CMOS器件的影响。
稳定:CMOS工艺中引入阱结构,可以增加晶体管任何区域的容抗值,从而减少内部电路信号干扰,提高了CMOS器件的集成度和工作稳定性。
阱的类型主要有三种:p阱、n阱和双阱。其中,p阱和n阱主要用于分别制作nMOS和pMOS晶体管,在工艺过程中首先形成该型晶体管的阱结构再形成通道。而双阱则是在p阱和n阱之间再加一个衬底结构,用于提高CMOS器件的运行速度。