Bi-CMOS微電子技術(shù)簡介
Bi-CMOS技術(shù)是一種將CMOS器件和雙極型器件集成在同一芯片上的技術(shù)。由上述兩節(jié)可知，雙極型器件速度高，驅(qū)動能力強，模擬精度高，但是功耗大，集成度低，無法在超大規(guī)模集成電路中實現(xiàn)；而CMOS器件功耗低，集成度高，抗干擾能力強，但是速度低、驅(qū)動能力差。在當代的技術(shù)應(yīng)用中，既要求高集成度又要求高速度，這是上述兩種器件中任何一種單獨的器件所不能達到的。Bi-CMOS技術(shù)綜合了雙極型器件高跨導(dǎo)和強負載驅(qū)動能力及CMOS器件高集成度和低功耗的優(yōu)點，使這兩者取長補短，發(fā)揮各自優(yōu)點，是高速、高集成度、高性能超大規(guī)模集成電路又一可取的技術(shù)路線。目前，在某些專用集成電路和高速SRAM產(chǎn)品中已經(jīng)使用了Bi-CMOS工藝技術(shù)。Bi-CMOS技術(shù)可能不會成為主流的微電子工藝技術(shù)，但是在高性能數(shù)字與模擬集成電路領(lǐng)域，這種技術(shù)將是一種強有力的解決方案之一。
在工藝流程上，Bi-CMOS工藝僅僅是在MOS工藝或者雙極型工藝中加入有限的工藝步驟來實現(xiàn)的。目前，Bi-CMOS的制作工藝主要分為兩大類。一種稱為低端Bi-CMOS王藝。這種工藝以CMOS工藝為基礎(chǔ)，將一些少量的中速雙極型器件集成到大量集成的CMOS器件中。低端Bi-CMOS工藝又可以分為P阱Bi-CMOS工藝和N阱Bi－CMOS工藝兩種。另一種稱為高端Bi-CMOS工藝。這種工藝以雙極型工藝為基礎(chǔ)，與低端Bi-CMOS工藝相反，高端Bi-CMOS工藝在雙極型工藝中集成進少量CMOS器件。這種工藝又可以進一步分為P阱Bi-CMOS工藝和雙阱Bi-CMOS工藝兩種。
對低端工藝而言，主要目標是在成本少量增加的條件下利用雙極型器件盡可能地提高器件性能。Bi－CMOS工藝中大量集成的CMOS器件可以達到低功耗、高集成度的要求，而在芯片中有選擇地加入雙極型器件可以提高芯片的整體性能。而在高端工藝中，由于MOS器件的高集成度的特點，MOS器件通常是被用來實現(xiàn)大量的存儲器模塊，主要電路仍然是用雙極型器件實現(xiàn)。圖是雙阱Bi－CMOS器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
