高压BCD技术的工艺开发和器件性能的研究

高压BCD技术的工艺开发和器件性能的研究作者：封晶学位授予单位：复旦大学参考文献(21条)1.StephenACampbell微电子制造瞟理与工程技术2.StanleyWolfSiliconProcessingForTheVLSIEra3.JTdeboerBCDDesign4.CPearceCrystalGrovrthandWaferPreparation,VLSITechnology19885.庄同曾集成电路制造技术-原理与实践6.VLSITech19887.SM+SzePhysicsofSemiconductorDevices19818.StanleyWolfSiliconProcessingForTheVLSIEra9.MichaelQulirkSemiconductorManufactuiringTechnology10.Swnif.RTauberSiliconProcessfortheVLSIEra200011.ERiminiIonImplantation:BasicstonDeviceFabrication199512.SematechDiffusionProcessAndRelatedTopics199413.薛成山.庄惠照VLSI背面金属化技术研究1996(05)14.孙宏伟叠层芯片封装技术与工艺探讨15.HAslfsExperimentDesignsForDiSCOMachine199416.彭之汀半导体器件的背面金属化工艺1990(02)17.WAPClaassen.AJJanssentheadhesionofTi/Ni/AgPartII[RNR-52/93-296]199318.JHolsbrink.ConsumerICDevelopment,Nijmegen199419.TREflandIntegrationofpowerdevicesinadcancedmixedsignalanalogBiCMOStechnology20.CContieroTrendandissllesinBCDsmartpowertechnologies21.TaylorEflandAnOptimizedRESURFLDMOSPowerDeviceMo&lle相似文献(6条)1.期刊论文赵梦恋.吴晓波.汤俊斐.张毅.严晓浪.ZHAOMeng-lian.WUXiao-bo.TANGJun-fei.ZHANGYi.YANXiao-lang阀控密封铅酸蓄电池充电控制集成电路设计-浙江大学学报（工学版）2008,42(9)为提高阀控密封铅酸(VRLA)蓄电池的充电效率和长期运行的可靠性与安全性,设计了一种智能型阀控密封铅酸蓄电池充电控制芯片,该芯片可控制充电电路实现4种不同模式的充电过程,在微处理器的支持下针对不同应用场合的需要进行编程,交替使用4种模式对蓄电池进行充电,使充电效率及电池组的可靠性与安全性达到最佳化;此外该芯片内部设置了电源的欠压锁定、低电压的监测以及过流保护功能,该芯片已在1.5μm50V双极型-互补金属氧化半导体-双扩散金属氧化半导体(BCD)工艺下设计完成.测试结果表明,芯片工作正常,预期的全部充电控制功能均已实现.2.学位论文赵双龙BCD工艺在电源管理IC设计中的应用2006本文在分析了一种适合用于电源管理IC设计的双极型-CMOS-DMOS(简称BCD，Bipolar-CMOS-DMOS)工艺的原理和特点基础上，讨论了BCD工艺中双极型、CMOS和DMOS器件的实现方法；然后结合电源管理芯片中的典型IP模块，包括电压基准源、运算跨导放大器、模拟乘法器、输出驱动电路等，给出了在BCD工艺支持下的单元电路设计实例；最后，成功运用所完成的IP模块设计与构成了一个有源功率因数校正器芯片，给出了采用BCD工艺设计与实现的完整的电源管理IC设计实例。介绍了芯片的系统、模块和版图设计，详细讨论了采用BCD工艺实现设计时的各种要求和考虑，尤其是不同类型器件的合理应用和底层设计中的缜密考虑，为芯片功能的成功实现提供了有力的保证。整个工作与电源管理IC的项目研究与开发结合紧密。采用BCD工艺设计实现的有源功率因数校正器芯片亦已在美国国家半导体公司的支持下流片成功，经测试，其主要特性与预期设计目标相符。构建与完善了以BCD工艺为基础的电源管理芯片的设计平台，提出了采用BCD工艺实现电源管理IC芯片的设计方法和技术亦为各种类型的电源管理芯片设计以及SoC中的电源设计积累了有益的经验，所构成的IP模块已成功应用于实际电路设计，为建立和丰富相应的电源管理IP库做出了贡献。3.期刊论文谢治中.何杞鑫.XIEZhi-zhong.HEQi-xin一种新型滞环电流控制电路的设计-电子器件2008,31(6)传统的滞环电流控制电路通过共基极差分放大器采样电流信号,放大器的偏置电流会对检测电流有较大影响.提出了一种新型滞环电流控制电路,其采用宽共模输入电压范围的比较器结构,电流检测信号从双极型晶体管基极输入,能有效减小对检测电流的影响.该电路在25V1.5μmBCD工艺下设计实现,运用在白光LED恒流驱动芯片之中.仿真结果表明该电路的共模输入电压范围为5～25V,从检测电流吸收的偏置电流不超过308nA,能较好地完成恒流控制的功能.4.学位论文吴剑辉光碟机马达驱动集成电路的研究与设计2005智能功率集成电路简称SPIC(SmartpowerIC),被广泛应用于包括功率转换器、马达控制、荧光灯整流器、自动开关、视频放大器、桥式驱动电路以及显示驱动等多个领域.光碟机马达驱动芯片作为功率集成电路的一个重要分支,充分体现了控制集成电路与功率器件在单一芯片上的有机结合.我国是全球最大的消费电子产品市场,随着人们经济生活水平的不断提高,光碟机产品的需求日益倍增,然而由于我国相关产业起步较晚,光碟机驱动芯片等关键元器件仍不得不依赖进口,从而形成了我国光碟机产业发展的瓶颈.本文对目前在市场上应用非常广泛的一款光碟机马达驱动芯片BD7907进行了深入的研究和分析,以Cadence以及SynopsysMedici软件为工具,重点对芯片的内部电路模块进行了反向提取和线路仿真;并通过器件仿真软件对实现该芯片的特殊的BCD工艺及器件结构进行分析和探讨.另外,根据华越微电子硅片制造一厂的2um工艺,对芯片中部分Bipolar电路模块完成了重新设计、流片,以及测试,得到大量有参考价值的数据和结果,为今后设计拥有自主知识产权的光碟机马达驱动IC,改变目前国内光碟机市场关键元器件依赖进口的现状起了结实的铺垫作用,具备良好的科研意义.文章第一章介绍光碟机及其驱动集成电路的相关现状以及智能功率集成电路等背景知识;第二章主要说明芯片BD7907的工作原理以及特点;第三章详细分析了芯片的内部线路图,并对整块芯片做了功能仿真;第四章着重于芯片工艺的分析和探讨,并对芯片中特殊元器件进行了仿真.第五章对芯片中双极型电路部分做了重新设计、并完成了流片以及测试.最后的回顾与展望则对全文做了总结,并对课题的延伸提出了几个可以参考的方向.5.期刊论文张刚强.杨华中一种考虑集成功率三极管热效应的SOA保护电路-中国集成电路2005,(8)本文分析了影响双极型晶体管(BJT)的正向安全工作区(FBSOA)的要素,提出了FBSOA保护的思路和方法,设计了一个能考虑安全工作区(S0A)热效应特点的保护电路,在STMicroelectronics公司的BCD工艺下,该电路的功耗为6mW(当电源电压为20V时),面积为0.12mm2,工作温度范围为-40℃～160℃.6.学位论文毛伟一种采用跨周期调制模式的单片开关电源的设计2006单片开关电源具有高效率、高集成度、高性价比、体积小、重量轻、性能好和外围电路简单等特点。现已成为开发电源设备的首选设计方案，具有广阔的市场价值。本论文研究课题来源于国家自然科学基金重点项目单片功率系统集成电路(PSoC)的研究(编号：60436030)。论文研究了一种作为PSoC原型电路的四端单片开关电源电路，此电路采用新型的跨周期调制模式，与传统的脉宽调制模式相比，提高了轻负载下的工作效率；整体控制回路采用电流峰值控制模式。内部集成低压控制电路和耐压600V的高压LDMOS，最大输出电流可达250mA；此单片开关电源输出功率小于9W，外围拓扑结构可采用反激式结构。此开关电源电路拟采用自主设计的BCD(Bipolar、CMOS、DMOS)工艺，可在P型单晶衬底上将低压控制电路和高压LDMOS功率器件集成在同一芯片上，并预备在中电24所流片。论文着重介绍了该单片开关电源电路中部分子模块：基准源电路、电流极限比较器电路、电流极限状态机电路、前沿闭锁电路和调节电路。基准源电路采用三管能隙结构，电压、电流基准温度系数分别为18ppm/℃和36.2ppm/℃；电流极限比较器和电流极限状态机电路相结合，避免了变压器产生的音频噪声；前沿闭锁电路消除了功率LDMOS管开启时产生的误关断；调节电路在芯片封装后可对关键参数调节，提高了成品率。文章对电路原理进行详细的分析，同时运用仿真工具HSPICE对电路进行仿真并给出其仿真波形及关键参数，以验证电路设计的正确性，可行性和精确性。最终子模块的仿真都达到预定的要求。在基准源电路的设计过程中，论文采用一阶补偿带隙基准源结构，由于其忽略了双极型晶体管VBE电压中高阶项的影响，因此温度特性具有一定的局限性。针对一阶补偿带隙基准源局限性，论文介绍了带隙基准源高阶补偿原理并利用二极管反向电流与温度的指数关系对带隙基准源进行指数高阶补偿。通过搭建实际电路进行了理论分析和仿真验证。仿真结果表明采用高阶补偿后，带隙基准源的温度系数由22.8ppm/℃减小为7.8ppm/℃。但此电路受工艺影响较大，需在以后的工作中进行改进。在BCD工艺基础上，论文通过Cadence软件设计了部分子模块的版图，并在子模块版图的基础上对整体电路版图的布局布线进行了设计，最终设计的整体版图都已通过DRC和LVS验证。本文链接：授权使用：中科芯集成电路股份有限公司(zkxjcdlgfyxgs)，授权号：77b9c7aa-4f3e-4c54-b815-9dab00c236d8，下载时间：2010年7月6日