一种BCD工艺兼容技术研究

来源 :第十五届全国半导体集成电路、硅材料学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zuomingyu6
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  瞄准单片功率集成电路对BCD工艺的特殊需求,开展了BCD工艺兼容技术研究,解决了其关键技术问题,初步建立了 BCD工艺,制作出NPN管的BVCEO达到25V,β为50;VDMOS的BVDS达到35V,阈值电压为3V;PMOS的BVDS到14V,阈值电压为-0.8V;NMOS的BVDS达到15V,阈值电压为1.2v。
其他文献
基于对功率VDMOS器件ESD保护电路及其初始条件的深入分析,并结合栅介质击穿条件,提出其瞬态响应模型。该模型通过对保护结构进行电路等效,得到各保护器件参数与功率器件抗ESD能力的解析关系,且模型结果与数值仿真结果吻合良好。通过对模型进行解析运算,得到栅极输入串联电阻、保护二极管等效寄生电阻与击穿电压、功率VDMOS的栅源电容与栅氧厚度与器件抗ESD能力的关系,为功率VDMOS的ESD保护提供重要
采用电子束光刻方式制备了栅长200nm的GaAs基MHEMT器件,着重研究了欧姆合金工艺对MHEMT器件的直流和高频性能的影响。进行和未进行欧姆合金的MHEMT的跨导(gm)、最大饱和漏电流密度(Jdss)、电流增益截止频率(fr)分别为504(187)mS/mm、623(324)mA/mm、105(70)GHz。试验结果表明,进行欧姆合金可以大幅度提高MHEMT器件的直流和高频性能。
针对70V BCD工艺中核心器件的特殊性,采用Matlab进行了器件参数提取。在Tsuprem4和Medici的仿真基础之上,以HVPMOS为例,阐述了高压器件的参数提取过程,并将所得参数带入电路进行仿真比较,,得到了很好验证。在此基础之上,分析了参数提取过程中导致λ和rd有较大误差的原因。
介绍了一种适合于高速16位D/A转换器的CMOS电流源阵列设计技术,重点阐述了这种电流源阵列和电流源晶体管尺寸的设计原理;详细介绍了在电流源阵列版图设计中,为了减小工艺梯度误差,解决不同电流源间的匹配问题,采用了一种“矩阵对角平行线”版图设计技术。同时,采用0.35μm的标准CMOS工艺,将该"CMOS电流源阵列技术"成功应用于一种分段组合结构(5+4+7)的16位D/A转换器。
介绍了0.13μm工艺下,高速逻辑电路的设计和分析方法。讨论了在电路设计中应用广泛的多路选择器的多种实现结构,对静态和动态等各种方式实现的电路结构的性能、功耗和健壮性进行了对比分析,并通过SPICE模拟给出了各种电路结构的性能参数比较,对高速逻辑电路设计提供设计方法和结构选择上的参考。
基于境外0.5um标准CMOS工艺,通过二级温度补偿和曲率校正,设计了一种高精度的带隙基准电路结构。借助电阻二次分压网络可产生0.5-3.5V的基准电压和可调的基准电流,使用Spectre进行仿真,仿真结果表明电路在-55-125℃范围内,最高温度系数约为10 ppm/℃,电源抑制比在85 dB以上,5V电源电压时总功耗约13mW,已应用于现场可编程模拟阵列(FPAA)设计中.
以中电集团第二十四研究所0.8um模拟BiCMOS工艺为背景,介绍了在BiCMOS工艺中高速双极型晶体管结构设计和工艺集成所涉及的主要问题与优化策略。通过对器件结构和工艺的优化,在0.8um BiCMOS工艺中集成的NPN管有效基区宽度小于100 nm,f1>16 GHz,fmax>35 GHz,并对工艺流程和器件参数进行了说明和分析。
在HBT外延生长SiGe基区时,通过掺入一定量(1×1020/cm3)的碳(C),有效抑制了SiGe HBT基区中高浓度硼(B)掺杂在器件热工艺过程中产生的热扩散和瞬态增强扩散效应,大大改善了HBT器件的直流特性和高频性能,Early电压达到2987V, 截止频率fr从7.4 GHz提高到12 GHz。
介绍了硅基多芯片组件(MCM-Si)的工艺流程和基本结构,并对其工艺特征及关键工艺因素进行了研究。硅多层布线及兼容焊盘,凸点的UBM结构、厚胶光刻、焊料凸点电镀及凸点回流成型、芯片凸点倒装焊等基础工艺是难点。通过大量的研究,基本建立了可应用于高可靠、高性能、小型化混合电路MCM-Si工艺技术平台。在该平台上研制的样品已通过H级可靠性摸底试验,其产品应用正在推广中。
随着功率双极集成电路在军民两用的各种电源管理、功率驱动等领域中应用日益广泛,集成电路工作电压逐步提高,原有工艺技术和工艺规范已不满足这类产品的要求。文章介绍了工作电压高于50V的功率器件硼基区工艺优化方案,给出了工艺结果及其在产品中的应用。