BCD 工藝制程技術只適合某些對功率器件尤其是BJT 或大電流 DMOS 器件要求比較高的IC產品。BCD 工藝制程技術的工藝步驟中包含大量工藝是為了改善 BJT 和 DMOS 的大電流特性,所以它的成本相對傳統的CMOS 要高很多。對于一些用途單一的LCD 和LED高壓驅動芯片,它們的要求是驅動商壓信號,并沒有大功率的要求,所以一種基于傳統 CMOS 工藝制程技術的低成本的HV-CMOS 工藝制程技術被開發出來。HV-CMOS 工藝制程技術是傳統 CMOS 工藝制程技術向高壓的延伸,由于 HV-CNO亞藝制程技術的成本比BCD 工藝制程技術低,所以利用HV-CMOS 工藝制程技術生產出來的產品在市場上更具的競爭力。
HV-CMOS 工藝制程技術是把 CMOS 和 DDDMOS (Double Drift Drain MOS)/ FDMOS(Field Oxide Drift MOS) 制造在同一個芯片上。DDDMOS和 FDMOS 屬于高壓MOS器件,高壓MOS 器件與DMOS 不同,DMOS 的優點是高跨導(導通電阻低)、強負載驅動能力和高功率,而高壓 MOS 器件的優點是工作電壓是中高壓(一般小于40V),尺寸小和集成度高。高壓 MOS 器件比DMOS 的電流驅動能力要差很多,但并不影響芯片功能。高壓 MOS 的器件結構決定了它的源極和漏極都能承受高壓,高壓 MOS 器件適合用于模擬電路和輸出驅動,尤其是高壓部分,但不適合做邏輯處理,CMOS 器件可以彌補它這個缺點。
圖1-18所示 0.13μm HV-CMOS 的高壓器件的剖面圖,只畫出了高壓器件HVNMOS和HVPMOS的剖面圖,沒有把CMOS的部分畫出來。PF (P-Field)是P型場區,NF(N-Field)是n型場區,HVPW是(High VoltageP-WELL是高壓P型阱。HVNMOS 制造在HVPW里,源極或者漏極與器件溝道用STI隔開,NF的目的是提高源極或者漏極與襯底HVPW 的擊穿電壓。HVPMOS 制造在HVNW里,源極或者漏極與器件溝道也用STI隔開,PF 的目的是提高源極或者漏極與襯底 HVNW的擊穿電壓。HV-CMOS 工藝制程技術是以傳統CMOS 工藝制程技術為基礎,增加少量的高壓工藝步驟而成,例如HVPW、HVNW、NF、PF 和高壓柵介質層。
HV-CMOS 工藝制程技術主要應用在 AC/DC轉換電路,DC/DC 轉換電路,高壓數模混合電路等。HV-CMOS 工藝集成電路主要應用在LCD 和 LED 屏幕驅動芯片。
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原文標題:HV-CMOS 工藝制程技術簡介
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