1、BCD(Bioolar-CMOS-DMOS)工藝技術(shù)能在同一塊芯片上制作多種類(lèi)型器件,使電路設(shè)計(jì)變得非常靈活,因此有著廣闊的應(yīng)用前景,并很快成為VLSI(Very Large Scale Integration)設(shè)計(jì)的主流技術(shù)。集成的BCD工藝中所包含的器件應(yīng)具有各自分立時(shí)的良好性能,各種器件的工藝和隔離技術(shù)應(yīng)相互兼容,同時(shí)使用少的光刻版,可見(jiàn)如何獲得工藝上的最優(yōu)與結(jié)構(gòu)上的最佳設(shè)計(jì)是BCD工藝的關(guān)鍵技術(shù)所在。國(guó)外半導(dǎo)體廠(chǎng)商已經(jīng)有很多成熟

2、的BCD產(chǎn)品面世,但國(guó)內(nèi)這類(lèi)產(chǎn)品還比較少。因此設(shè)計(jì)出功能滿(mǎn)足要求、兼容性好、光刻版次少的BCD工藝具有重要意義。 本文完成了能廣泛應(yīng)用于電源管理、顯示驅(qū)動(dòng)、汽車(chē)電子等領(lǐng)域的18V BCD工藝設(shè)計(jì)。論文首先簡(jiǎn)單介紹了BCD工藝的關(guān)鍵技術(shù)和BCD產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)；接著利用理論和專(zhuān)業(yè)軟件ISE實(shí)現(xiàn)器件工藝的最優(yōu)和結(jié)構(gòu)的最佳設(shè)計(jì),具體為：從普通雙阱CMOS工藝出發(fā),在保證CMOS器件性能和與低壓工藝兼容的前提下引入功率器件NLDMOS

3、(Lateral Double-diffusion NMOS,橫向雙擴(kuò)散NMOS),分析其中漂移區(qū)、溝道區(qū)等對(duì)器件特性的影響,深入優(yōu)化工藝參數(shù)和器件結(jié)構(gòu),得出了滿(mǎn)足要求的工藝條件：然后在高低壓兼容工藝和已具有良好MOS性能基礎(chǔ)上,增加一塊基區(qū)掩膜版引入縱向雙極晶體管VNPN(Vertical NPN),著重優(yōu)化基區(qū)濃度、結(jié)深工藝以獲得高電流放大倍數(shù)和高耐壓特性；最后在這些優(yōu)良的器件性能基礎(chǔ)上討論了BCD工藝中采用的混合隔離技術(shù)和出現(xiàn)的可

4、靠性問(wèn)題。 設(shè)計(jì)的整個(gè)BCD流程到Al1工藝步驟時(shí)只有13塊掩膜版,工藝兼容性好?；谠揃CD工藝條件流水的器件性能測(cè)試結(jié)果為：低壓CMOS擊穿電壓為10V,閾值電壓是0.8V;NLDMOS關(guān)態(tài)耐壓達(dá)到25V,閾值電壓1.5V,特征導(dǎo)通電阻為20(mΩ*mm2).雙極晶體管的BVCEO達(dá)到30V,共發(fā)射極直流電流放大倍數(shù)β為120以上,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的目標(biāo)要求,同時(shí)混合隔離技術(shù)成本低性能好。這些結(jié)果表明本BCD工藝方案切實(shí)可行,且在