BCD工艺总结

单光子硅光集成项目，有单光子探头基础（原型已完成国外流片验证，大部分参数指标优于国际大厂，稍后截图照片），但是没钱做集成电路SOC单芯片（集成处理电路和接收管阵列在一起，输出就是给ToF芯片，或者其他调制模式处理电路），现在在找资金合作方（两年启动运维资金三个亿），如果能找到资金方，还得依托国内流片找流片工艺线（类似CMOS摄像头工艺），总结就是技术靠谱，缺钱，量产也缺国产化工艺，需要先找钱，有钱再看工艺合作方。2.特定产品找可以流片的N衬底BCD工艺，最高耐压要求40V～80V或再高点，工艺线宽0.5～0.11均可以接受

BCD工艺是一种集合了Bipolar、CMOS和DMOS的单片IC制造工艺。把这三种器件集成后，依然能具有各自分立时所具有的良好性能，而且取长补短，发挥更优的性能。具有高效率（低能耗）、高强度（无二次击穿）、高耐压和高速开关的特性。

BCD工艺典型器件包括低压CMOS管、高压 MOS管、各种击穿电压的LDMOS、垂直NPN管、垂直PNP管、横向PNP管、肖特基二极管、阱电阻、多晶电阻、金属电阻等；有些工艺甚至还集成了EEPROM、结型场效应管JFET等器件。由于集成了如此丰富的器件，这就给电路设计者带来极大的灵活性，可以根据应用的需要来选择最合适的器件，从而提高整个电路的性能。 

把衬底和NMOS的BULK端/地端隔离开一般用DNW和NBL两种方式。分别如下图所示：

DMOS（Double diffusion Metal-Oxide-Semiconductor）双扩散金属氧化物半导体。它和CMOS器件结构类似，也有Source、Drain、Gate，但是Drain端的击穿电压高。它主要有两种类型：有横向LDMOS和垂直VDMOS。由于LDMOS更易于CMOS工艺兼容而被广泛采用。

LDMOS是一种双扩散结构的功率器件。这项技术是在相同的源/漏区域注入两次，一次注入浓度较大（典型注入剂量 1015cm-2）的砷（As），另一次注入浓度较小（典型剂量1013cm-2）的硼（B）。注入之后再进行一个高温推进过程，由于硼扩散比砷快，所以在栅极边界下会沿着横向扩散更远（图中P阱），形成一个有浓度梯度的沟道，它的沟道长度由这两次横向扩散的距离之差决定。为了增加击穿电压，在有源区和漏区之间有一个漂移区。LDMOS中的漂移区是该类器件设计的关键，漂移区的杂质浓度比较低，因此，当LDMOS 接高压时，漂移区由于是高阻，能够承受更高的电压。图1所示LDMOS的多晶扩展到漂移区的场氧上面，充当场极板，会弱化漂移区的表面电场，有利于提高击穿电压。场极板的作用大小与场极板的长度密切相关。  

 nLDMOS剖面图如下：

DMOS器件是功率输出级电路的核心，它往往占据整个芯片面积的一半以上，它是整个BCD工艺集成电路的关键。DMOS的性能直接决定了芯片的驱动能力和芯片面积。对于一个由多个基本单元结构组成的DMOS器件，其中一个最重要的参数是DMOS器件的导通电阻Rdson。Rdson是指在DMOS器件导通工作时，从漏到源的等效电阻。对于DMOS器件应尽可能减小导通电阻，这是BCD工艺制造技术所追求的目标。当DMOS器件的导通电阻很小时，它就会提供一个很好的开关特性，因为对于特定的电压，小的导通电阻意味着有较大的输出电流，从而可以具有更好的驱动能力。DMOS的主要技术指标有：导通电阻、阈值电压和击穿电压等。

 对于功率mos，我们需要考虑以下几点:

1)电流密度，从metal到最下面的diffusion
2)Rdson和metal的寄生电阻
3)Gate上的RC是否会影响mos管开关的均匀性
4)面积利用率，density
5)Latch-up的防护，因为mos管的size很大，所以衬底的接触需要满足latch-up规则的要求，同时需要考虑它和周围电路的间距
6)噪声的隔离，开关时会有很大的噪声注入到衬底，同时它也是很大的热源
7)ESD的防护，它直接面对pad