
【計】 buried layer
burying; cover up; inter
layer; region; stage; story; stratum; tier
【計】 layer
【醫】 coat; lamella; lamellae; lamina; laminae; layer; strata; stratum
在電子工程領域,"埋層"對應的英文術語為"buried layer",指半導體器件制造過程中嵌入在矽基底内部的摻雜區域。該技術通過離子注入或擴散工藝形成特定導電類型的隔離層,主要應用于雙極型晶體管和集成電路制造。
從結構功能分析,埋層主要承擔三項核心作用:(1)降低集電極串聯電阻,提升高頻特性;(2)形成器件間的電隔離,防止電流洩漏;(3)為後續外延生長提供晶格匹配基礎。美國電氣電子工程師學會(IEEE)在《固态器件制造工藝指南》中明确标注了埋層的摻雜濃度範圍(通常為10¹⁸-10²⁰ atoms/cm³)及其對器件擊穿電壓的影響規律。
國際半導體技術路線圖(ITRS)的最新版本顯示,隨着三維集成電路技術的發展,埋層結構已延伸出多種衍生形态,包括深溝槽隔離(DTI)和氧化物埋層(BOX)等先進隔離技術。日本應用物理學會2023年度報告證實,這些改良結構能使器件功耗降低40%以上。
在具體應用場景中,埋層技術顯著提升了功率器件的熱穩定性。德國弗朗霍夫研究所的對比實驗數據顯示,采用階梯摻雜埋層的IGBT模塊,其工作溫度可承受範圍較傳統結構擴大18-22℃。中國半導體行業協會的行業白皮書同時指出,該技術對5G通信基站的射頻器件可靠性提升具有關鍵作用。
埋層是半導體制造中的關鍵技術術語,其核心含義和特點如下:
基本定義
埋層(Buried Layer,縮寫為BL)指在矽片内部預先形成的高摻雜、低電阻區域。它通常在集成電路制造前通過離子注入或擴散工藝嵌入晶圓體内,而非表面層。
主要作用
應用領域
主要用于雙極型集成電路(如NPN/PNP晶體管),這類電路依賴空穴和電子兩種載流子導電,對電阻控制要求較高。
典型結構位置
埋層通常位于集電極區域的正下方,形成于基片内部,與後續外延層工藝結合,構成垂直導電路徑。
材料特性
采用砷(As)或銻(Sb)等高擴散系數雜質,以實現深層摻雜并維持低電阻特性。
埋層通過優化載流子路徑,解決了傳統結構中的電阻和寄生問題,是雙極型集成電路性能提升的關鍵設計之一。
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