Bipolar工艺和BiCMOS工艺的区别与关系

时间:2022-09-01 10:34:39

基本Bipolar工艺与器件结构

Bipolar集成电路的基本制造工艺,可以分为两类:一类是在元器件间要做额外的隔离区。隔离的方法有多种,如PN结隔离、全介质隔离及PN结一介质混合隔离等。采用这种制造工艺的Bipolar集成电路有线性/ECL、TTL/DTL及STTL电路,这些电路的制造工艺基本相同,其中线性/ECL比TTL电路减少了掺金工序,STTL电路工艺虽不掺金,但是多了制作肖特基势垒二极管(SBD)的工序。另一类为元器件之间的自隔离。I2L电路采用了这种制造工艺。

对于需要额外隔离的Bipolar集成电路制造技术,其要点是:通过隔离把硅片分成一定数目互相绝缘的隔离区;在各个隔离区内制作晶体管、电阻等元器件;制作 互连线,把各个元件按照一定功能连接起来。目前,最主要的Bipolar集成电路制造技术为PN结隔Bipolar工艺

基本BiCMOS工艺

     采用Bipolar工艺可以制造出高速、高驱动能力的集成电路,如电源管理芯片、电动机驱动芯片等,但是Bipolar集成电路的功耗和集成度无法满足系统集成的要求,也不能满足无刷电机驱动、LED驱动控制等芯片的要求。CMOS工艺能制造低功耗、高度集成和抗干扰能力强的CMOS集成电路但是速度低、驱动性能差是其最大的弱点,只能满足数字集成电路和小功率模拟集成电路的需要。BiCMOS工艺是将Bipolar的器件和CMOS器件同时制造在同一芯片上,综合了Bipolar器件的高跨导、强驱动能力和CMOS器件的低功耗、高度集成的优点,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。

目前,BiCMOS主要用于无刷电机驱动、RF电路、LED控制驱动、IGBT控制驱动、IGBT控制驱动等芯片设计,对于高度集成的片上系统(SOC)芯片设计,CMOS工艺还是最理想的选择。按照基本工艺基础,BiCMOS工敢又可以分为以CMOS工艺和以Bipolar工艺为基础的BiCMOS工艺,用于实现不同应用的集成电路。以CMOS工艺为基础的BiCMOS工艺对保证MOS器件的性能比较有利,而以Bipolar工艺为基础的BiCMOS工艺对保证Bipolar器件的性能比较有利。