LV_HV P-Well BCD技术是一项能够实现低压5V与高压100V至700V(或更高)兼容的BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺技术。该技术的关键在于高低压MOS器件的兼容集成,通过源区硼磷双扩散形成具有漂移区的偏置栅结构HVLDMOS(High Voltage Lateral Diffused MOS)器件来实现。通过对漂移区的长度、宽度、结深度以及掺杂浓度等因素的调整,可以获得不同的高电压性能。
在HVLDMOS器件中,漂移区的物理尺寸和掺杂情况对其电气特性有着直接影响。例如,漂移区长度的增加会导致器件的耐压能力提高,但同时会增加器件的导通电阻,导致导通损耗增加。宽度的增加可以降低导通电阻,但可能会引起电场集中,影响器件的耐压性能。结深度和掺杂浓度则与器件的击穿电压直接相关,合适的掺杂浓度和结深是确保器件在高压下正常工作的关键因素。
BCD工艺是一种将双极型晶体管、互补金属氧化物半导体(CMOS)以及DMOS(Double-diffused MOSFET)集成在同一芯片上的工艺技术,这种集成方式使芯片能够在同一个硅衬底上实现多种电子功能。通过将LVCMOS、LV双极型以及HV LDMOS集成在同一芯片上,BCD工艺技术能够实现低压逻辑电路与高压功率电路的兼容,从而拓展了电路的应用范围,特别是在功率管理、电源控制等领域。
LV_HV P-Well BCD技术的芯片与制程剖面结构设计,是基于MOS集成电路芯片结构设计、工艺与制造技术。在该技术下,芯片制程结构的实现需要采用场氧化层(Field Oxide,F-Ox)在沟道和漏极之间,形成适合于高电压要求的漏漂移区。通过工艺优化,可以在同一硅衬底上形成所需的低压CMOS、低压双极型器件以及高压LDMOS器件。
从制造工艺的角度来看,该技术整合了低压和高压器件的制造流程,对传统制造工艺进行了创新和改进。芯片的生产需要精确控制每一步的制程参数,包括氧化、光刻、掺杂、化学气相沉积、蚀刻等,以确保器件性能的一致性和可靠性。
此外,文中提到的潘桂忠为上海贝岭股份有限公司的高级工程师,其研究方向为MOS集成电路芯片结构与制造技术,作者不仅负责了多家芯片制造厂生产线的启动和运转,并且也参与了多种工艺技术的研究与开发,以及集成电路的研制与生产工作。由此可见,LV_HV P-Well BCD技术是集成电路制造领域中的一个重要技术突破,不仅为芯片设计者提供了新的思路,也为集成电路的应用拓展了新的领域。
通过该技术的应用,可以实现更高效的电源管理系统、汽车电子、通信设备以及工业控制等领域的技术升级,为电子系统的小型化、集成化提供了技术保障。同时,这项技术也为高性能电子器件的发展奠定了坚实的基础,对推动集成电路技术的进步具有重要意义。