科普 BCD工艺

　　BCD工艺是1986年由ST首次推出的一种单晶片集成工艺技术，这种技术能够在同一芯片上制作双极管bipolar，CMOS和DMOS 器件，它的出现大大地减小了芯片的面积凯发娱乐直属。

　　可以说，BCD工艺充分发挥了Bipolar驱动能力凯发娱乐直属、CMOS高集成度和低功耗、DMOS高压大电流通流能力的优势。其中凯发娱乐直属，DMOS是提升功率和集成度的关键。随着集成电路工艺的进一步发展，BCD工艺已经成为PMIC的主流制造技术凯发娱乐直属。

　　BCD工艺把Bipolar器件、CMOS器件凯发娱乐直属、DMOS功率器件同时制作在同一芯片上凯发娱乐直属，整合了双极器件Bipolar的高跨导、强负载驱动能力和CMOS的高集成度、低功耗，使其互相取长补短，发挥各自的优点；同时DMOS可以在开关模式下工作凯发娱乐直属，功耗极低。

　　总而言之凯发娱乐直属，低功耗、能效高、集成度高是BCD的主要优点之一。BCD工艺可大幅降低功率耗损，提高系统性能，具有更好的可靠性凯发娱乐直属凯发娱乐直属。电子产品功能与日俱增，对于电压的变化、电容的保护和电池寿命的延长要求日益重要凯发娱乐直属，而BCD所具备的高速节能的特点满足对高性能模拟/电源管理芯片的工艺需求。

　　BCD工艺典型器件包括低压CMOS、高压MOS管、各种击穿电压的LDMOS、垂直NPN/PNP和肖特基二极管等凯发娱乐直属，有些工艺还集成了JFET凯发娱乐直属、EEPROM等器件，导致BCD工艺中器件种类多凯发娱乐直属，因此在设计中除了要考虑高压器件和低压器件以及双击工艺和CMOS工艺等的兼容性凯发娱乐直属，还要考虑合适的隔离技术。

　　在BCD隔离技术上相继出现了结隔离凯发娱乐直属、自隔离和介质隔离等多项技术。结隔离技术是将器件做在P型衬底的N型外延层上凯发娱乐直属，利用PN结的反偏特性实现隔离，因为PN结在反偏下具有很高的电阻。

　　自隔离技术本质上也是PN结隔离凯发娱乐直属，是依靠器件中源漏区与衬底之间形成自然的PN结特性实现隔离凯发娱乐直属。当MOS管导通时源区凯发娱乐直属凯发娱乐直属、漏区与沟道都被耗尽区包围，与衬底之间形成隔离。当其截止时漏区与衬底之间PN结反偏，源区高压被耗尽区隔离凯发娱乐直属。

　　介质隔离是利用氧化硅等绝缘介质实现隔离，在介质隔离和结隔离基础上结合二者优点还发展出了准介质隔离，通过选择性的采用上述隔离技术，实现高压和低压的兼容。

　　BCD 工艺技术的发展不像标准CMOS 工艺那样凯发娱乐直属，一直遵循Moore 定律向更小线宽、更快的速度方向发展凯发娱乐直属。BCD 工艺大致朝着三个方向分化发展：高压凯发娱乐直属、高功率、高密度。

　　高压 BCD，可以在同一芯片上同时制造高可靠性的低压控制电路和超高压DMOS 级电路， 可实现500-700V的高压器件的制作凯发娱乐直属凯发娱乐直属，但总体上BCD还是适合那些对功率器件尤其是BJT或大电流DMOS器件要求比较高的产品，可用于电子照明和工业应用的功率控制。

　　目前制造高压BCD的技术是1979年由Appel等人提出的RESURF技术，利用轻掺杂的外延层制作器件，使表面电场分布更加平坦从而改善表面击穿的特性，使击穿发生在体内而不是表面，从而提高器件的击穿电压凯发娱乐直属。轻掺杂是提高BCD击穿电压的另一个方法，主要是采用双扩散漏DDD（double Doping Drain）和轻掺杂漏LDD（lightly Doping Drain）凯发娱乐直属，在DMOS漏区通过添加N型漂移区使原来N+漏极与P型衬底之间的接触变为N-漏极与P型衬底之间的接触，从而提高击穿电压凯发娱乐直属凯发娱乐直属。

　　高功率BCD的电压范围在40-90V，主要用于需求大电流驱动能力、中等电压和简单控制电路的汽车电子凯发娱乐直属。它的需求特点是大电流驱动能力、中等电压，而控制电路往往比较简单凯发娱乐直属。

　　高密度BCD，电压范围为5-50V，个别汽车电子会到70V。可以在同一个芯片上集成越来越多的复杂和多样化的功能凯发娱乐直属。高密度BCD采用了一些模块化的设计思路凯发娱乐直属，从而实现产品多样化，主要用于汽车电子应用。

　　BCD工艺广泛运用于电源管理（电源和电池控制）、显示驱动、汽车电子、工业控制等凯发娱乐直属。电源管理芯片（PMIC）属于模拟芯片的重要类型之一凯发娱乐直属凯发娱乐直属。BCD工艺与SOI技术结合也是BCD工艺发展的一大特点。

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