Sa kasalukuyan, sa bawat elektrikal at elektronikong aparato na ginagamit namin sa aming pang-araw-araw na buhay ay binubuo ng mga integrated circuit na gawa ng paggamit ng proseso ng paggawa ng semiconductor aparato. Ang electronic circuit ay nilikha sa isang manipis na tinapay na binubuo ng purong mga semiconductor na materyales tulad ng silikon at iba pang semiconductor mga compound na may maraming mga hakbang na kinasasangkutan ng photo lithography at mga proseso ng kemikal.

Ang proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor ay nagsimula mula sa Texas noong unang bahagi ng 1960 at pagkatapos ay pinalawak sa buong mundo.

Teknolohiya ng BiCMOS

Ito ay isa sa mga pangunahing teknolohiya ng semiconductor at isang mataas na binuo na teknolohiya, noong 1990 na nagsasama ng dalawang magkakahiwalay na teknolohiya, katulad ng bipolar junction transistor at CMOS transistor sa isang solong modernong integrated circuit. Kaya, para sa mas mahusay na pagpapakasawa sa teknolohiyang ito, maaari kaming tumingin sa teknolohiya ng CMOS at teknolohiya ng Bipolar sa maikling sabi.

BiCMOS CME8000

Ang ipinakitang pigura ay ang una analog / digital ang tatanggap na IC at isang BiCMOS integrated receiver na may napakataas na pagiging sensitibo.

Teknolohiya ng CMOS

Ito ay komplementaryong teknolohiya ng MOS o CSG (Commodore Semiconductor Group) na sinimulan bilang mapagkukunan para sa pagmamanupaktura ng mga electronic calculator. Matapos ang komplementaryong teknolohiya ng MOS na tinatawag na teknolohiyang CMOS ay ginagamit para sa pagbuo ng mga integrated circuit tulad ng digital mga circuit ng lohika kasama ni microcontroller s at microprocessors. Ang teknolohiya ng CMOS ay nagbibigay ng benepisyo ng mas kaunting pagwawaldas ng kuryente at mababang margin ng ingay na may mataas na density ng pag-iimpake.

CMOS CD74HC4067

Ipinapakita ng pigura ang paggamit ng teknolohiya ng CMOS sa pagmamanupaktura ng mga digital na kinokontrol na switch device.

Teknolohiya ng Bipolar

Ang Bipolar transistors ay bahagi ng integrated circuit at ang kanilang operasyon ay batay sa dalawang uri ng materyal na semiconductor o nakasalalay sa parehong uri ng mga hole hole at electron ng charge carrier. Ang mga ito ay karaniwang naiuri sa dalawang uri bilang PNP at NPN , inuri batay sa pag-doping ng tatlong mga terminal at ng kanilang mga polarities. Nagbibigay ito ng mataas na paglipat pati na rin ang bilis ng pag-input / output na may mahusay na pagganap ng ingay.

Bipolar AM2901CPC

Ipinapakita ng pigura ang paggamit ng bipolar na teknolohiya sa RISC processor AM2901CPC.

Logic ng BiCMOS

Ito ay isang komplikadong teknolohiya sa pagproseso na nagbibigay ng mga teknolohiyang NMOS at PMOS na pinagsama ang bawat isa sa mga kalamangan ng pagkakaroon ng napakababang pagkonsumo ng bipolar na teknolohiya at mataas na bilis sa teknolohiya ng CMOS. Ang mga MSFET ay nagbibigay ng mataas na input impedance na mga gate ng lohika at ang mga bipolar transistor ay nagbibigay ng mataas na kasalukuyang kita.

14 Mga Hakbang para sa BiCMOS Fabrication

Pinagsasama ng katha ng BiCMOS ang proseso ng paggawa ng BJT at CMOS, ngunit ang pagkakaiba-iba lamang ay isang pagsasakatuparan ng base. Ipinapakita ng mga sumusunod na hakbang ang proseso ng paggawa ng BiCMOS.

Hakbang1: Ang P-Substrate ay kinuha tulad ng ipinakita sa figure sa ibaba

P-substrate

Hakbang2: Ang p-substrate ay natatakpan ng layer ng oxide

P-substrate na may layer ng oksido

Hakbang3: Ang isang maliit na pambungad ay ginawa sa layer ng oksido

Ang pagbubukas ay ginawa sa layer ng oksido

Hakbang4: N-type impurities ay mabigat na doped sa pamamagitan ng pagbubukas

N-type impurities ay mabigat na doped sa pamamagitan ng pagbubukas

Hakbang5: Ang layer ng P - Epitaxy ay lumago sa buong ibabaw

Ang layer ng Epitaxy ay lumago sa buong ibabaw

Hakbang6 : Muli, ang buong layer ay natatakpan ng layer ng oxide at dalawang bukana ang ginawa sa pamamagitan ng layer ng oksido na ito.

“infrared illuminator para sa night vision ”

ang dalawang bukana ay ginawa sa pamamagitan ng layer ng oksido

Hakbang7 : Mula sa mga bukana na ginawa sa pamamagitan ng layer ng oxide n-type na mga impurities ay nagkakalat upang mabuo ang mga n-balon

n-uri ng mga impurities ay nagkakalat upang mabuo ang mga n-balon

Hakbang8: Ang tatlong mga bukana ay ginawa sa pamamagitan ng layer ng oksido upang mabuo ang tatlong mga aktibong aparato.

Ang tatlong mga bukana ay ginawa sa pamamagitan ng layer ng oksido upang mabuo ang tatlong mga aktibong aparato

Hakbang9: Ang mga terminal ng gate ng NMOS at PMOS ay nabuo sa pamamagitan ng pagtakip at pagmomodelo sa buong ibabaw ng Thinox at Polysilicon.

Ang mga terminal ng gate ng NMOS at PMOS ay nabuo kasama ang Thinox at Polysilicon

Hakbang10: Ang P-impurities ay idinagdag upang mabuo ang base terminal ng BJT at katulad, ang mga impurities na uri ng N ay labis na na-doped upang mabuo ang emitter terminal ng BJT, pinagmulan at alisan ng NMOS at para sa contact na layunin na mga impurities na uri ng N ay na-doped sa N-well maniningil

Ang P-impurities ay idinagdag upang mabuo ang base terminal ng BJT

Hakbang11: Upang mabuo ang mga rehiyon ng mapagkukunan at alisan ng tubig ng PMOS at upang makipag-ugnay sa rehiyon ng P-base ang mga impurities na uri ng P ay mabibigyan ng doped.

Ang mga impurities na uri ng P ay labis na na-doped upang mabuo ang mga rehiyon ng mapagkukunan at maubos ang PMOS

Hakbang12: Pagkatapos ang buong ibabaw ay natatakpan ng makapal na layer ng oksido.

Ang buong ibabaw ay natatakpan ng makapal na layer ng oksido

Hakbang13: Sa pamamagitan ng makapal na layer ng oksido ang mga pagbawas ay patterned upang mabuo ang mga metal na contact.

Ang mga hiwa ay may pattern upang mabuo ang mga metal na contact

Hakbang14 : Ang mga contact sa metal ay ginawa sa pamamagitan ng mga pagbawas na ginawa sa layer ng oxide at ang mga terminal ay pinangalanan tulad ng ipinakita sa figure sa ibaba.

Ang mga contact sa metal ay ginawa sa pamamagitan ng mga pagbawas at ang mga terminal ay pinangalanan

Ang katha ng BICMOS ay ipinapakita sa nasa itaas na pigura na may isang kumbinasyon ng NMOS, PMOS at BJT. Sa proseso ng paggawa ng ilang mga layer ay ginagamit tulad ng channel stop implant, makapal na layer ng oksihenasyon at mga singsing ng bantay.

Ang katha ay magiging mahirap sa teoretikal para sa pagsasama ng parehong mga teknolohiya na CMOS at bipolar. Parasyunal bipolar transistors ay ginawa nang hindi sinasadya ay isang problema ng katha habang pinoproseso ang p-well at n-well CMOS. Para sa katha ng BiCMOS maraming karagdagang mga hakbang ang idinagdag para sa pinong pag-tune ng mga bahagi ng bipolar at CMOS. Samakatuwid, ang gastos ng kabuuang katha ay tumataas.

Ang stopper ng channel ay itinanim sa mga aparato ng semiconductor tulad ng ipinakita sa itaas na figureby gamit ang pagtatanim o pagsasabog o iba pang mga pamamaraan upang malimitahan ang pagkalat ng lugar ng channel o maiwasan ang pagbuo ng mga parasito na channel.

Ang mataas na mga impode ng node kung mayroon man, ay maaaring maging sanhi ng mga kasalukuyang pagtulo sa ibabaw at upang maiwasan ang daloy ng kasalukuyang mga lugar kung saan pinaghihigpitan ang kasalukuyang daloy na ginagamit ang mga singsing na bantay na ito.

Mga kalamangan ng teknolohiya ng BiCMOS

Ang disenyo ng amplifier ng analog ay pinadali at napabuti sa pamamagitan ng paggamit ng mataas na impedance CMOS circuit habang ang input at natitirang napagtanto sa pamamagitan ng paggamit ng bipolar transistors.
Ang BiCMOS ay mahalagang sigla sa temperatura at proseso ng mga pagkakaiba-iba na nag-aalok ng mahusay na mga pagsasaalang-alang sa pangkabuhayan (mataas na porsyento ng mga pangunahing yunit) na may mas kaunting pagkakaiba-iba sa mga de-koryenteng parameter.
Ang mataas na kasalukuyang paglulubog at pag-sourcing ay maaaring ibigay ng mga aparato ng BiCMOS ayon sa kinakailangan.
Dahil ito ay isang pagpapangkat ng mga teknolohiya ng bipolar at CMOS maaari naming gamitin ang BJT kung ang bilis ay isang kritikal na parameter at maaari naming gamitin ang MOS kung ang kapangyarihan ay isang kritikal na parameter at maaari itong maghimok ng mga mataas na karga sa capacitance na may nabawasang oras ng pag-ikot.
Ito ay may mababang pagwawaldas ng kuryente kaysa sa bipolar na teknolohiya lamang.
Ang teknolohiyang ito ay natagpuan ang madalas na mga aplikasyon sa analog na kapangyarihan na namamahala sa mga circuit at amplifier circuit tulad ng BiCMOS amplifier.
Ito ay mahusay na naaangkop para sa input / ouput masinsinang mga application, nag-aalok ng may kakayahang umangkop na mga input / output (TTL, CMOS at ECL).
Mayroon itong kalamangan ng pinabuting bilis ng pagganap kumpara sa teknolohiya ng CMOS lamang.
Makibalita sa kawalan ng kapahamakan.
Mayroon itong kakayahan sa bidirectional (ang mapagkukunan at alisan ng tubig ay maaaring mapalitan ayon sa bawat kinakailangan).

Mga drawbacks ng teknolohiya ng BiCMOS

Ang proseso ng paggawa ng teknolohiyang ito ay binubuo ng parehong mga teknolohiya ng CMOS at bipolar na nagdaragdag ng pagiging kumplikado.
Dahil sa pagtaas sa pagiging kumplikado ng proseso ng paggawa, tataas din ang halaga ng katha.
Tulad ng maraming mga aparato, samakatuwid, mas kaunting lithography.

Teknolohiya at Mga Aplikasyon ng BiCMOS

Maaari itong pag-aralan bilang AT na pag-andar ng mataas na density at bilis.
Ang teknolohiyang ito ay ginagamit bilang isang kahalili ng nakaraang bipolar, ECL at CMOS sa merkado.
Sa ilang mga application (kung saan may may limitasyong badyet para sa lakas) ang pagganap ng bilis ng BiCMOS ay mas mahusay kaysa sa bipolar.
Ang teknolohiyang ito ay angkop para sa masinsinang mga aplikasyon ng input / output.
Ang mga aplikasyon ng BiCMOS ay una sa RISC microprocessors kaysa sa tradisyonal na CISC microprocessors.
Ang teknolohiyang ito ay higit na mahusay sa mga aplikasyon nito, pangunahin sa dalawang mga lugar ng microprocessors tulad ng memorya at input / output.
Mayroon itong bilang ng mga application sa mga analog at digital system, na nagreresulta sa solong chip na sumasaklaw sa hangganan ng analog-digital.
Nalampasan nito ang puwang na pinapayagan ang kurso ng pagkilos at mga circuit margin na tawiran.
Maaari itong magamit para sa sample at hawakan ang mga application dahil nagbibigay ito ng mga mataas na impedance input.
Ginagamit din ito sa mga application tulad ng mga adder, mixer, ADC at DAC.
Upang lupigin ang mga limitasyon ng bipolar at CMOS pagpapatakbo amplifiers ang mga proseso ng BiCMOS ay ginagamit sa pagdidisenyo ng mga amplifier na pagpapatakbo. Sa Operational amplifiers, nais ang mataas na pakinabang at mataas na dalas ng mga katangian. Ang lahat ng mga nais na katangian na ito ay maaaring makuha sa pamamagitan ng paggamit ng mga biCMOS amplifier na ito.

Ang teknolohiya ng BiCMOS kasama ang katha, pakinabang, kawalan at aplikasyon nito ay tinalakay sa maikling artikulong ito. Para sa mas mahusay na pag-unawa tungkol sa teknolohiyang ito, mangyaring i-post ang iyong mga query bilang iyong mga komento sa ibaba.

Mga Kredito sa Larawan: