BiCMOS

BiCMOS
"BiMOS"는 여기서 리다이렉트 됩니다.BIMOS 또는 Bimo(동음이의)와 혼동하지 마십시오.

바이폴라 CMOS(BiCMOS)는 바이폴라 접합 트랜지스터와 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 게이트 등 2개의 반도체 기술을 하나의 집적회로 [1][2]소자에 통합한 반도체 기술이다.최근에는 실리콘 게르마늄 접합을 사용하는 고이동성 소자를 포함하도록 양극화 프로세스가 확장되었습니다.

바이폴라 트랜지스터는 고속, 고이득 및 저출력 임피던스를 디바이스당 비교적 높은 소비전력으로 제공합니다.이것은 소수의 액티브디바이스만을 사용하는 저소음 RF앰프를 포함한 고주파 아날로그 앰프의 뛰어난 특성입니다.또한 CMOS 테크놀로지는 높은 입력저항을 제공하며, 높은 출력임피던스를 구축하는데 탁월합니다.저전력 로직 게이트의 아크 수.BiCMOS 프로세스에서는 CMOS 또는 양극성 디바이스 중 하나에 유리하도록 도핑 프로파일 및 기타 프로세스 특징을 기울일 수 있습니다.예를 들어, 글로벌 주조 공장(구 IBM)은 기본 180nm BiCMOS7WL 프로세스와 다양한 방식으로 최적화된 [3]다른 BiCMOS 프로세스를 제공합니다.이러한 프로세스에는 정밀 저항의 증착 순서와 "순수한" CMOS 로직 설계에서는 필요하지 않은 고Q Rf 인덕터 및 콘덴서 온칩도 포함됩니다.

BiCMOS는 ADC와 같은 혼합 신호 소자와 로직 게이트뿐만 아니라 칩에 증폭기와 아날로그 전력 관리 회로가 필요한 칩 상의 완전한 소프트웨어 라디오 시스템을 목표로 하며 디지털 인터페이스를 제공하는 데 몇 가지 장점이 있다.BiCMOS 회로는 각 유형의 트랜지스터 특성을 가장 적절하게 사용합니다.일반적으로 온칩 파워 레귤레이터와 같은 고전류 회로는 효율적인 제어를 위해 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)를 사용하며, '논리의 바다'는 기존의 CMOS 구조를 사용하는 반면 ECL 디바이다와 LNA와 같은 특수 고성능 회로 부분은 양극성 장치를 사용합니다.그 예로는 무선 주파수(RF) 발진기, 밴드갭 기반 기준 및 저노이즈 [citation needed]회로가 있습니다.

Pentium, Pentium Pro 및 SuperSPARC 마이크로프로세서도 BiCMOS를 사용합니다.

단점들

CMOS 제조의 장점 중 일부(예를 들어 대량 생산 시 매우 낮은 비용)는 BiCMOS 제조에 직접 전달되지 않습니다.공정의 BJT와 MOS 컴포넌트를 최적화하는 것은 많은 제작 공정을 추가하지 않고서는 불가능하기 때문에 공정 비용이 증가하고 수율이 감소하기 때문에 본질적으로 어려움이 발생합니다.마지막으로 고성능 로직 영역에서 BiCMOS는 대기 누설 전류가 높아질 수 있기 때문에 CMOS에만 최적화된 주조 공장 프로세스만큼 낮은 전력 소비량을 제공하지 않을 수 있습니다.

역사

1968년 7월, 린흥창과 라마찬드라 R.Iyer는 Westinghouse Electric [4]Corporation에서 양극 접합 트랜지스터(BJT)와 금속 산화물 반도체(MOS) 기술을 결합한 통합 양극성 MOS(BiMOS) 오디오 앰프를 시연했습니다.린과 아이어는 나중에 CT로 시연했다.Ho는 1968년 [5][6]10월 Westinghouse에서 BJT와 상호보완적 MOS(CMOS) 기술을 하나의 집적회로에 결합한 최초의 BiCMOS 집적회로입니다.1984년에는 히구치 고로, 키츠카와 고로, 이케다 [7]다카히데가 이끄는 히타치 연구팀이 BiCMOS의 대규모 집적(LSI)을 실증했다.

1990년대 [citation needed]현대 집적회로 제작 기술은 상업적인 BiCMOS 기술을 실현하기 시작했습니다.이 기술은 증폭기와 아날로그 전력 관리 회로에 빠르게 적용되었다.

BiCMOS 기술은 BiCMOS와 전력 MOSFET 기술인 DMOS(이중확산 MOS)를 결합한 바이폴라-CMOS-DMOS(BCD) 기술이다.BCD 기술은 전력 집적회로(IC) 칩에 정밀 아날로그 기능을 위한 바이폴라, 디지털 설계를 위한 CMOS, 전력 전자 및 고전압 소자를 위한 DMOS 등 3가지 반도체 소자 제작 공정을 결합한 기술이다.1980년대 중반에 ST Microelectronics에 의해 개발되었습니다.BCD에는 고전압 BCD와 고밀도 BCD의 두 가지 유형이 있습니다.SOI(Silicon-on-Insulator) BCD가 의료 전자 제품, 자동차 안전 및 오디오 [8]기술에 사용되는 등 다양한 응용 분야를 보유하고 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ BiCMOS 프로세스 테크놀로지H 푸치너 1996
  2. ^ BiCMOS 프로세스 흐름H 푸치너 1996
  3. ^ https://www.globalfoundries.com/sites/default/files/sige_hp_pb_2020-0212web.pdf[베어 URL PDF]
  4. ^ Lin, Hung Chang; Iyer, Ramachandra R. (July 1968). "A Monolithic Mos-Bipolar Audio Amplifier". IEEE Transactions on Broadcast and Television Receivers. 14 (2): 80–86. doi:10.1109/TBTR1.1968.4320132.
  5. ^ Lin, Hung Chang; Iyer, Ramachandra R.; Ho, C. T. (October 1968). Complementary MOS-bipolar structure. 1968 International Electron Devices Meeting. pp. 22–24. doi:10.1109/IEDM.1968.187949.
  6. ^ Alvarez, Antonio R. (1990). "Introduction To BiCMOS". BiCMOS Technology and Applications. Springer Science & Business Media. pp. 1–20. doi:10.1007/978-1-4757-2029-7_1. ISBN 9780792393849.
  7. ^ Higuchi, H.; Kitsukawa, Goro; Ikeda, Takahide; Nishio, Y.; Sasaki, N.; Ogiue, Katsumi (December 1984). "Performance and structures of scaled-down bipolar devices merged with CMOSFETs". 1984 International Electron Devices Meeting: 694–697. doi:10.1109/IEDM.1984.190818. S2CID 41295752.
  8. ^ "BCD (Bipolar-CMOS-DMOS) - Key Technology for Power ICs". ST Microelectronics. Archived from the original on 6 June 2016. Retrieved 27 November 2019.