BiCMOS技术:制造与应用

目前，在我们日常生活中使用的每一种电气和电子器件中都有集成电路，这些集成电路是利用半导体器件制造工艺制造的。的电子电路是在由纯半导体材料组成的晶圆上创建的硅和其他半导体具有多个步骤的化合物，涉及光光刻和化学过程。

半导体制造的过程始于20世纪60年代早期的德克萨斯州，然后扩展到世界各地。

BiCMOS技术

这是主要的半导体技术之一，是一项高度发展的技术，在1990年合并了两种独立的技术，即双极结晶体管和CMOS晶体管在一个单一的现代集成电路中。因此，为了更好地纵容这种技术，我们可以粗略地看一下CMOS技术和双极技术。

图中显示的是第一个模拟/数字是一种高灵敏度的BiCMOS集成接收机。

互补金属氧化物半导体技术

它是MOS技术或CSG（Commodore Semiconsool Group）的互补，它被开始为制造电子计算器的来源。之后，通过称为CMOS技术的MOS技术互补，用于开发数字的集成电路逻辑电路随着单片机年代和微处理器。CMOS技术具有高封装密度、低功耗、低噪声等优点。

该图显示了在制造数字受控开关装置时CMOS技术的利用。

双极技术

双极晶体管是集成电路的一部分，它们的工作基于两种类型的半导体材料或依赖于两种类型的载流子，空穴和电子。这些通常分为两类PNP型和NPN型，根据其三个末端及其极性的掺杂情况进行分类。它提供高开关以及输入/输出速度和良好的噪声性能。

图中显示了双极技术在RISC处理器AM2901CPC中的应用。

BICMOS逻辑

它是一种复杂的处理技术，提供了NMOS和PMOS技术相互融合的优势，具有非常低的功耗双极技术和高速的CMOS技术。mosfet提供高输入阻抗逻辑门和双极晶体管提供高电流增益。

制造BiCMOS的14个步骤

BiCMOS的制造结合了BJT和CMOS的制造过程，但仅仅是变基的实现。下面的步骤显示了BiCMOS的制造过程。

步骤1:P-Substrate取如下图所示

步骤2:p基板被氧化层覆盖

步骤3:在氧化层上开一个小口

目的:n型杂质通过开口大量掺杂

顾不上P - 外延层在整个表面上生长

第六段：再次，通过氧化物层覆盖整层，通过该氧化物层制造两个开口。

Step7: n型杂质从通过氧化层的开口扩散形成n孔

向客人通过氧化物层制造三个开口以形成三个有源器件。

Step9:NMOS和PMOS的栅端是用Thinox和多晶硅覆盖整个表面并形成图案的。

第10步：添加p-杂质以形成BJT的基础末端，并且类似的，n型杂质严重掺杂以形成NMO的BJT，源极和漏极的发射器末端，并且对于接触目的，N型杂质掺杂进入N型孔中的n型杂质集电极。

步骤11：为了形成PMOS的源极区和漏极区以及在p -碱基区接触，p型杂质被重掺杂。

第12步：然后整个表面被厚厚的氧化层覆盖。

第13步：通过厚厚的氧化层，切割形成金属接触。

Step14:金属触点是通过氧化层上的切口进行的，端子的命名如下图所示。

如图所示，结合NMOS、PMOS和BJT制备了BICMOS。在制造过程中采用了沟道阻挡植入、厚层氧化和保护环等层。

从理论上讲，制造工艺将很难同时包含CMOS和双极技术。寄生的双极晶体管无意中生产是加工P阱和N阱CMOS的制造问题。为了制造BICMOS的许多额外步骤，用于微调双极和CMOS组分。因此，总制造的成本增加。

沟道塞在使用植入或扩散或其他方法中植入上述图中所示的半导体器件中，以限制通道区域的扩展或避免形成寄生通道。

高阻抗节点(如果有的话)可能会造成表面漏电流，并且为了避免在电流被限制的地方电流流动，使用这些保护环。

BiCMOS技术的优点

• 采用高阻抗CMOS电路作为输入，采用双极晶体管实现剩余，简化和改进了模拟放大器的设计。
• BiCMOS对温度和工艺变化具有很强的适应性，提供了良好的经济考虑(主要单位的高百分比)，而电气参数的可变性较小。
• 高负荷电流下沉和采购可以由BICMOS设备提供。
• 由于它是一组双极和CMOS技术，如果速度是一个关键参数，我们可以使用BJT，如果功率是一个关键参数，我们可以使用MOS，它可以驱动高电容负载，减少周期时间。
• 它的功耗比单独的双极技术低。
• 该技术经常应用于模拟功率管理电路和放大器电路，如BiCMOS放大器。
• 它非常适合输入/输出密集型应用，提供灵活的输入/输出(TTL, CMOS和ECL)。
• 与单纯的CMOS技术相比，它具有提高速度性能的优点。
• 锁定禁止性。
• 具有双向功能(源、漏可根据需要互换)。

BiCMOS技术的缺点

• 该技术的制造过程包括CMOS和双极技术，增加了复杂性。
• 由于制造过程的复杂性增加，制造成本也随之增加。
• 设备越多，光刻就越少。

BICMOS技术和应用

• 它可以分析为高密度和速度的与函数。
• 该技术在市场上被用作以前的双极、ECL和CMOS的替代技术。
• 在某些应用中(在功率预算有限的情况下)，BiCMOS的速度性能优于双极的。
• 这种技术非常适合密集投入/产出的应用。
• BiCMOS的应用最初是在RISC微处理器而不是传统的CISC微处理器上。
• 该技术在微处理器的两个领域，如内存和输入/输出方面，具有突出的应用价值。
• 它在模拟和数字系统中有许多应用，使得单片机跨越了模拟和数字的边界。
• 它越过间隙，允许动作过程和电路边界被越过。
• 它可以用于样品和保持应用，因为它提供高阻抗输入。
• 这也用于如加法器，混频器，ADC和DAC的应用。
• 克服双极和CMOS的局限性运算放大器在运算放大器的设计中采用了BiCMOS工艺。在运算放大器中，需要高增益和高频特性。这些特性都可以通过使用BiCMOS放大器得到。

本文简要介绍了BiCMOS技术及其制备、优缺点和应用。为了更好地理解这项技术，请在下面发表您的疑问和评论。

照片学分:

• BICMOS CME8000 BY.c-max-time
• CMOS CD74HC4067由bdtic
• Bipolar am2901cpc bysilirium