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BiCMOS 工艺制程技术简介
来源: | 作者:LiLi | 发布时间: 2024-07-23 | 245 次浏览 | 分享到:

随着集成电路的快速发展及其应用领域的不断扩大,通信业界对于大规模集成电路的小型化、高速、低电源电压、低功耗和高性价比等方面的要求越来越高。虽然传统的双极型工艺集成电路具有高速度、强电流驱动和高模拟精度等方面的优点,但双极型工艺集成电路在功耗和集成度方面却无法满足 VLSI 系统集成多方面的发展需要,而CMOS 工艺集成电路在低功耗、高度集成和强抗干扰能力等方面有着双极型工艺集成电路无法比拟的优势,但是20 世纪70、80年代的CMOS 工艺集成电路速度低、驱动能力差,它只能满足低速的数字集成电路和小功率模拟集成电路的要求。由此可见,无论是单一早期落后的CMOS 工艺制程技术,还是单一的双极型工艺制程技术都无法满足 VLSI 系统集成多方面性能的要求,因此只有融合CMOS 工艺制程技术和双极型工艺制程技术这两种工艺制程技术各自的优点,才能满足早期 VLSI 系统集成多方面的要求,制造具有CMOS 工艺制程技术和双极型工艺制程技术特点的BiCMOS工艺制程技术才是早期 VLSI发展的必然产物。BiCMOS 是双极-互补金属氧化物半导体,简单来说BiCMOS 工艺制程技术是将双极型器件和CMOS 器件同时制造在同一芯片上,发挥它们各自的优势,克服各自的缺点,综合双极型器件的高跨导、强驱动能力和CMOS 器件的低功耗、高集成度的优点,使BiCMOS 工艺集成电路集高速度、高集成度和低功耗于一体,为高速、高集成度、高性能及强驱动的集成电路发展开辟了一条新的道路。

按照基本工艺制程技术的类型,BiCMOS 工艺制程技术又可以分为以 CMOS 工艺制程技术为基础的 BiCMOS 工艺制程技术,或者以双极型工艺制程技术为基础的 BiCMOS 工艺制程技术。以CMOS 工艺制程技术为基础的BiCMOS工艺制程技术对保证MOS 器件的性能比较有利,而以双极型工艺制程技术为基础的BiCMOS工艺制程技术对保证双极型器件的性能比较有利。由于实际应用中,影响 BiCMOS 器件性能的主要是双极型晶体管部分,因此以双极型工艺制程技术为基础的 BiCMOS 工艺制程技术较为常用。

图1-15所示为0.35μm BiCMOS 工艺制程技术的器件剖面图。它是以传统CMOS 工艺制程技术为基础,增加少量的工艺步骤而成。它包含 3.3V NMOS、3.3V PMOS、纵向 NPN结构(VNPN)和横向PNP结构 (LPNP)。

BiCMOS 工艺集成电路的基本设计思想