BiCMOS集成电路的基本制造工艺课件.ppt

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1、1.3BiCMOS集成电路的基本制造工艺BiCMOS工艺技术是将双极与CMOS器件制作在同一芯片上，这样就结合了双极器件的高跨导、强驱动和CMOS器件高集成度、低功耗的优点，使它们互相取长补短、发挥各自优点，从而实现高速、高集成度、高性能的超大规模集成电路。BiCMOS工艺大致可以分为两类：一以CMOS工艺为基础的BiCMOS工艺；二以双极工艺为基础的BiCMOS工艺。保证CMOS器件性能保证双极器件性能影响BiCMOS器件性能的主要是双极部分，因此以双极工艺为基础的BiCMOS工艺用得较多。BiCMOS工艺分类BiCMOS工艺技术大致可以分为两类：分别是以C

2、MOS工艺为基础的BiCMOS工艺和以双极工艺为基础的BiCMOS工艺。一般来说，以CMOS工艺为基础的BiCMOS工艺对保证CMOS器件的性能比较有利，同样以双极工艺为基础的BiCMOS工艺对提高保证双极器件的性能有利。1.3.1以CMOS工艺为基础的BiCMOS工艺该结构主要缺点：NPN管的基区太宽，基极和集电极串连电阻太大；NPN管与PMOS管工衬底，限制了NPN管的使用结构改进：1采用N+外延衬底，以降低NPN管的集电极串连电阻；2增加一次掩膜进行基区注入、推进，以减少基区宽度和基极串连电阻；3采用多晶硅发射极以提高速度；4在P阱中制作横向NPN管，提

3、高NPN管使用范围。1P阱CMOS为基础BiCMOSP阱N+P+N+N+N+P+CESCCGGBDN-—SUBP+P阱横向NPNN+C2N阱CMOS为基础的BiCMOS主要缺点：NPN管的集电极串连电阻太大。（1）以CMOS工艺为基础的BiCMOS工艺中，影响BiCMOS电路性能的主要是双极型器件。显然，若以双极工艺为基础，对提高双极型器件的性能是有利的。（2）这种结构克服了以P阱CMOS工艺为基础的BiCMOS结构的缺点，而且还可以用此工艺获得对高压、大电流很有用的纵向PNP管和LDMOS及VDMOS结构，以及在模拟电路中十分有用的I2L等器件结构。1.3.

4、2以双极工艺为基础的BiCMOS工艺1以双极工艺为基础的P阱BiCMOS工艺2以双极型工艺为基础的双埋层双阱BiCMOS器件剖面图这种结构的特点是采用N＋及P＋双埋层双阱结构，采用薄外延层来实现双极器件的高截止频率和窄隔离宽度。此外，利用CMOS工艺的第二层多晶硅做双极器件的多晶硅发射极，不必增加工艺就能形成浅结和小尺寸发射极。小结：BiCMOS工艺是把双极器件和CMOS器件制做在同一芯片上。它综合了两种器件的优点，给高速度、高集成度、高性能的LSI及VLSI的发展开辟了一条新的道路。优势互补、取长补短。BiCMOS工艺可分为两大类：一类是以CMOS工艺为基础

5、的；另一类是以标准双极工艺为基础的。以标准双极工艺为基础的BiCMOS工艺对保证器件中的双极器件有利。影响BiCMOS工艺器件性能的主要是双极部分，因此以标准双极工艺为基础的BiCMOS工艺用得较多。BCD工艺