隨著RF集成技術(shù)的發(fā)展，鍺將進(jìn)軍SOCASIC
---- 在最近于華盛頓舉行的國際電子器件會(huì)議（ IEDM, International Electron Devices Meeting ）上,發(fā)表了好幾篇文章,報(bào)道如何將前端RF線路集成到CMOSASIC中去的技術(shù)。這也說明,在全世界范圍內(nèi)正在加緊進(jìn)行這方面的研究開發(fā)。很明顯無線通信系統(tǒng)的巨大發(fā)展所產(chǎn)生的商業(yè)利益是推動(dòng)這方面研究開發(fā)的主要?jiǎng)恿�。好幾家集成電路制造公司中的巨�?如IBM,日立,Lucent,和Motorola,都在和歐美設(shè)在大學(xué)校園里的研究所密切合作,集中注意力研究如何將制造鍺硅器件的工序集成到CMOS生產(chǎn)工藝中去。
---- 雖然所采用的方法和所獲得的結(jié)果有些不同,但是殊途同歸各廠家努力的結(jié)果都證實(shí),研發(fā)的器件可以取代當(dāng)前應(yīng)用在蜂窩電話手機(jī)、基站以及其它UHF系統(tǒng)中的GaAs分立晶體管;另外也表明所有的開發(fā)項(xiàng)目都已經(jīng)不是實(shí)驗(yàn)室的探索性題目,而是在近期內(nèi)能夠?qū)嵱玫恼n題。
---- IBM微電子公司（位于美國紐約的Hopewell Junction）的論文報(bào)道了采用0.18μm發(fā)射極自對(duì)準(zhǔn)工藝制成的硅鍺合金異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）,截止頻率和最高振蕩頻率都超過90GHz,噪音指數(shù)達(dá)到0.4 db,BVCEO為2.7 V。這并不是這類晶體管所達(dá)到的最高指標(biāo)。然而,所進(jìn)行的工作主要意義在于能夠?qū)⒅谱鱄BT的工序,在不對(duì)CMOS工藝流程和設(shè)計(jì)規(guī)則作較大改變的前提下,就可以集成到該公司的0.18μm銅連接線CMOS生產(chǎn)流程中去。
----日立公司中央研究所（位于日本東京）的論文,報(bào)道了他們采用選擇性外延生長工藝制成的SiGe HBT ,最高振蕩頻率達(dá)到107GHz,ECL門延遲達(dá)到6.7 ps。該HBT具有四層連接線導(dǎo)電層。日立公司開發(fā)的HBT雖然制造工藝比較復(fù)雜,但是除了由SiGe基區(qū)和Si形成的電容所采用自對(duì)準(zhǔn)選擇性外延工序以外;都完全和該公司的BiCMOS生產(chǎn)工藝相兼容。當(dāng)Si / SiGe本征基區(qū)在多晶硅阻擋層中和基區(qū)下面生長時(shí),也同時(shí)形成了和多晶SiGe的接觸。此種工藝比IBM的工藝復(fù)雜,投產(chǎn)可能也會(huì)較晚。
----Motorola公司半導(dǎo)體分部（位于美國阿利桑那州的Mesa）和德國位于法蘭克福的一家半導(dǎo)體研究所合作的論文,描述了如何將制作SiGe和碳 HBT的工藝模塊,集成到Motorola公司的0.25μm CMOS生產(chǎn)工藝中去。制成的npn器件,截止頻率達(dá)到55GHz,最高振蕩頻率達(dá)到90GHz 。制造HBT的工藝模塊,成功地被集成到兩種CMOS工藝流程方案中去,都無須對(duì)工藝流程加以改變。
----利用工藝模塊的上述特性,設(shè)計(jì)人員可以將HBT的有關(guān)線路集成到現(xiàn)有的CMOS線路設(shè)計(jì)中去�？磥硪灿邢Ｍ鳛樵缙诘墓に囃度肷a(chǎn),尤其是當(dāng)要求在投產(chǎn)時(shí)不能花費(fèi)較大的投資時(shí)更為合適。
----Lucent Technologies公司,設(shè)在美國新澤西州Murry Hill和設(shè)在佛羅理達(dá)州Orlando的貝爾實(shí)驗(yàn)室的論文,報(bào)告了另外一種工藝模塊可以集成到BiCMOS工藝流程中去,而且投產(chǎn)所需費(fèi)用也不高。該器件的漸變式SiGe基區(qū)是采用自對(duì)準(zhǔn)工藝生成的,并且是采用離子注入方法,不是采用外延生長方法形成集電極區(qū)域。該公司原有的0.25μm CMOS工藝流程包含20次光刻,增加SiGe HBT線路后只須再增加四次光刻,并不需要改變?cè)泄に嚒Ｖ瞥傻木w管,截止頻率達(dá)到52GHz,最高振蕩頻率可達(dá)70GHz。制成的器件在10GHz條件下,作為 ( 4 : 1 )多路選擇器和( 1 : 4 )線路分離器工作得很好。
