CMOS" target="_blank">BiCMOS技術(shù)廣泛應(yīng)用于5G通信、光模塊等高速場景，通過兼容工藝優(yōu)化設(shè)計。BiCMOS既滿足復(fù)雜系統(tǒng)的高效驅(qū)動需求，又降低整體能耗。為增進大家對BiCMOS技術(shù)的認識，本文將對BiCMOS以及BiCMOS工藝流程予以介紹。如果你對BiCMOS具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、什么是BiCMOS

BiCMOS（Bipolar-CMOS）是一種將雙極型晶體管（Bipolar Transistor）與互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）技術(shù)集成在同一芯片上的先進半導(dǎo)體工藝。該技術(shù)自20世紀80年代發(fā)展至今，已成為高性能模擬電路、高速數(shù)字電路及混合信號系統(tǒng)的核心解決方案，在通信、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。高性能BiCMOS電路于20世紀80年代初提出并實現(xiàn)，主要應(yīng)用在高速靜態(tài)存儲器、高速門陣列以及其他高速數(shù)字電路中，還可以制造出性能優(yōu)良的模/數(shù)混合電路，用于系統(tǒng)集成。有人預(yù)言，BiCMOS集成電路是繼CMOS集成電路形式之后最現(xiàn)實的下一代高速集成電路形式。

核心功能與應(yīng)用場景：?

1、?高性能模擬電路?

?射頻前端模塊?：5G基站功率放大器（PA）采用BiCMOS工藝，在28GHz頻段實現(xiàn)45dB增益，效率超過40%。

?高速ADC/DAC?：12位1GSPS模數(shù)轉(zhuǎn)換器利用BiCMOS的匹配特性，降低諧波失真至-80dBc。

2、?混合信號系統(tǒng)集成?

?汽車雷達芯片?：77GHz毫米波雷達通過BiCMOS集成模擬波束成形電路與數(shù)字信號處理器（DSP），探測精度達±0.1米。

?電源管理芯片?：智能功率模塊（IPM）結(jié)合雙極管的強驅(qū)動能力與CMOS的低功耗控制，轉(zhuǎn)換效率超95%。

3、?光通信與傳感?

?光纖收發(fā)器?：100G PAM4光模塊中，BiCMOS驅(qū)動激光二極管（LD）并處理高速調(diào)制信號，傳輸距離達80km。

?生物傳感器?：血糖檢測芯片利用BiCMOS的高精度模擬前端，實現(xiàn)0.1mmol/L分辨率。

二、BiCMOS工藝流程介紹

BiCMOS技術(shù)的工藝流程主要包括以下幾個步驟：

選P-Substrate（基板）：首先，選擇一塊合適的P型硅基板作為芯片的基底。P型硅基板具有良好的導(dǎo)電性能和穩(wěn)定性，是制作半導(dǎo)體器件的常用材料。

在P-substrate上覆蓋氧化層：在P型硅基板上覆蓋一層氧化層，作為后續(xù)工藝的基礎(chǔ)。這層氧化層可以有效地隔離P型硅基板與后續(xù)的工藝步驟，防止雜質(zhì)污染和擴散。

在氧化層上做一個小開口：使用光刻技術(shù)，在氧化層上制作一個小開口，用于后續(xù)的摻雜和擴散步驟。

通過開口重摻雜N型雜質(zhì)：通過開口向P型硅基板中注入N型雜質(zhì)，形成N型摻雜區(qū)。這個過程需要精確控制摻雜的濃度和深度，以確保后續(xù)工藝的穩(wěn)定性和可靠性。

P-外延層在整個表面上覆蓋：在N型摻雜區(qū)上覆蓋一層P型外延層，用于制作CMOS器件的P型區(qū)和N型區(qū)。這層P型外延層需要與N型摻雜區(qū)形成良好的接觸，以確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。

接下來，整個表面層再次被氧化層覆蓋，并通過該氧化層制作兩個開口：在P型外延層上再次覆蓋一層氧化層，并使用光刻技術(shù)在氧化層上制作兩個開口，分別用于制作NMOS和PMOS的柵極端子。

從穿過氧化層的開口中擴散N型雜質(zhì)，形成N阱：通過開口向P型外延層中注入N型雜質(zhì)，形成N阱區(qū)域。這個過程需要精確控制摻雜的濃度和深度，以確保N阱區(qū)域與P型外延層之間的良好接觸和穩(wěn)定性。

在氧化層上打三個開孔，形成三個有源器件：在氧化層上打三個開孔，分別用于制作NMOS、PMOS和雙極型晶體管的有源器件。這些有源器件是電路中的關(guān)鍵部分，需要精確設(shè)計和制造。

用Thinox和Polysilicon覆蓋并圖案化整個表面，形成NMOS和PMOS的柵極端子：使用Thinox（薄氧化層）和Polysilicon（多晶硅）材料覆蓋整個表面，并通過光刻和蝕刻技術(shù)將表面圖案化，形成NMOS和PMOS的柵極端子。這些柵極端子是控制MOS管導(dǎo)通和關(guān)斷的關(guān)鍵部分，需要精確設(shè)計和制造。

以上是BiCMOS技術(shù)的主要工藝流程步驟，但實際的制造過程可能因不同的設(shè)備、工藝和材料而有所差異。在制造過程中，需要嚴格控制各個步驟的工藝參數(shù)和條件，以確保電路的性能和可靠性。

以上便是此次帶來的BiCMOS相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對BiCMOS已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!