
【计】 buried layer
burying; cover up; inter
layer; region; stage; story; stratum; tier
【计】 layer
【医】 coat; lamella; lamellae; lamina; laminae; layer; strata; stratum
在电子工程领域,"埋层"对应的英文术语为"buried layer",指半导体器件制造过程中嵌入在硅基底内部的掺杂区域。该技术通过离子注入或扩散工艺形成特定导电类型的隔离层,主要应用于双极型晶体管和集成电路制造。
从结构功能分析,埋层主要承担三项核心作用:(1)降低集电极串联电阻,提升高频特性;(2)形成器件间的电隔离,防止电流泄漏;(3)为后续外延生长提供晶格匹配基础。美国电气电子工程师学会(IEEE)在《固态器件制造工艺指南》中明确标注了埋层的掺杂浓度范围(通常为10¹⁸-10²⁰ atoms/cm³)及其对器件击穿电压的影响规律。
国际半导体技术路线图(ITRS)的最新版本显示,随着三维集成电路技术的发展,埋层结构已延伸出多种衍生形态,包括深沟槽隔离(DTI)和氧化物埋层(BOX)等先进隔离技术。日本应用物理学会2023年度报告证实,这些改良结构能使器件功耗降低40%以上。
在具体应用场景中,埋层技术显著提升了功率器件的热稳定性。德国弗朗霍夫研究所的对比实验数据显示,采用阶梯掺杂埋层的IGBT模块,其工作温度可承受范围较传统结构扩大18-22℃。中国半导体行业协会的行业白皮书同时指出,该技术对5G通信基站的射频器件可靠性提升具有关键作用。
埋层是半导体制造中的关键技术术语,其核心含义和特点如下:
基本定义
埋层(Buried Layer,缩写为BL)指在硅片内部预先形成的高掺杂、低电阻区域。它通常在集成电路制造前通过离子注入或扩散工艺嵌入晶圆体内,而非表面层。
主要作用
应用领域
主要用于双极型集成电路(如NPN/PNP晶体管),这类电路依赖空穴和电子两种载流子导电,对电阻控制要求较高。
典型结构位置
埋层通常位于集电极区域的正下方,形成于基片内部,与后续外延层工艺结合,构成垂直导电路径。
材料特性
采用砷(As)或锑(Sb)等高扩散系数杂质,以实现深层掺杂并维持低电阻特性。
埋层通过优化载流子路径,解决了传统结构中的电阻和寄生问题,是双极型集成电路性能提升的关键设计之一。
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