射频bicmos技术—医学课件

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1、SiGeIC工艺技术实现宽带和低噪声SiGe工艺采用锗对硅进行掺杂，利用现有的CMOS生产设备或双极工艺设备制造芯片。SiGe技术能够获得比双极器件高得多的速度，用0.5μm工艺很容易达到几百兆的带宽；在相似的功率水平下比双极工艺提供更低的噪声特性。SiGe器件和IC主要应用于低噪声预放大、采集保持、高速A/D转换等场合。SiGe技术的主要应用领域SiGe技术主要应用于通讯领域射频前端（1GHz～30GHz）※手机（GSM,CDMA,3G）：※无绳电话（DECT）;※蓝牙技术Blue-tooth/Zigbee（IEEE802.15.1）※无线局域网（IEEE802.11b/g/a）无线保真技

2、术(WirelessFidelity)※高速光电通讯（SONET/SDH）※广播电视网、Internet网电视信号三种传输途径：卫星传输，有线传输，地面无线传输。关于无线局域网相关标准广域网(WWAN)GPRS/3G(WCDMA/CDMA2000)无线通讯局域网（WLAN）IEEE802.11b/g/a系统无线个人网(WPAN)无线局域网几种技术标准性能比较IEEE802.11b802.11a802.11g标准描述2.4GHz频带无线LAN物理层的基本规格2.4GHz频带无线LAN物理层的高速规格5.0GHz频带无线LAN物理层的基本规格最高数据传输率11Mbps54Mbps54Mbps调制

3、方式DSSS,CCKOFDMOFDM使用频带2.4GHzISM2.4GHzISMU-NII2.4GHzISM信道带宽83.5MHz200MHz83.5MHz非重叠可使用信道数38+43兼容性不兼容与802.11b兼容SiGeRFIC的主要产品SiGeRFIC主要产品有：※功率放大器（PA）：20.5%手机基站※锁相环（PLL）;5.6%※收发器电路（Transceiver）73.8%※变换器※均衡器※放大器：跨阻放大器、限幅放大器高速光纤通讯网络系统中的——射频芯片组（介绍）全套光纤传输收发器芯片组■多路复用器芯片（MUX）■多路解调器芯片（DeMUX）■互阻抗放大器芯片（TIA）■激光驱动

4、器芯片（LaserDriver）■调制驱动器芯片（ModulatorDriver）10Gbps互阻抗放大器版图□0.18μm锗化硅（GiGe）BiCMOS技术特征◆高速双极型晶体管fT频率高达60GHz；◆击穿电压BVCE0大于3.3V;◆CMOS工艺为0.18μm;◆有七层金属布线（包括铝线和铜线）；◆掩膜仅15层，掩膜费用低，与硅0.13μm相当；◆射频包括了MIN电容、MOS电容、电感、传输线及变容二极管。◆采用SiGe的原因SiGe器件的特点Si和Ge都是四价元素，具有相同的金刚石结构，但原子量和原子半径相差很大，若形成SiGe单晶材料，晶体结构应力很大，缺陷很多，不能使用。一般是在

5、Si片表面外延一层Si0.7Ge0.3的外延层。采用SiGe的原因SiGe器件的特点SiGe层的电子迁移率大约是纯Si材料的2倍，因此若晶体管基区采用这种高迁移率的SiGe合金，将明显降低噪声、偏置电流和使用功率，大大提高工作频率，实现2GHz以上的射频功能集成。SiGe电子迁移率1500cm2/Vsec3900cm2/Vsec空穴迁移率450cm2/Vsec1900cm2/Vsec0.3微米工艺Si双极管SiGe双极管截止频率30GHz50GHz最大振荡频率50GHz70GHz采用SiGe的原因SiGe器件的特点SiGe还具有良好的热传导特性和低的涉漏电流，能够在很宽的工作温度范围内保持稳

6、定的性能。SiGeIC的工艺兼容性好，只要在标准CMOS工艺增加4道工序、TTL工艺增加5道工序、BiCMOS工艺增加一道工序，就能形成SiGeIC兼容工艺线。欧洲ST公司在2000年建立了第一条SiGe生产线。HBT—SiGe基极的双极晶体管结构HBT—SiGe基极的双极晶体管结构应变硅（Strained-Silicon）的SiGe技术采用应变硅技术的MOSFETIBM和一些公司开发的这一项技术是：在Si衬底上事先生长数微米厚的SiGe层以释放应力,然后再在SiGe层上淀积全Si层作为MOS管的导电沟道。由于应变Si层载流子迁移率大大提高，因而提高了MOS器件的工作频率。SiGe外延工艺

7、常用的外延工艺分子束外延（MBE):超高真空（10-12mmHg)高温（高于1100C)化学汽相淀积（CVD):常压或低压高温（高于1100C)这两种方法都不适用，因为高温过程容易造成缺陷，也难于产生正确配比的掺杂物。SiGe外延采用的方法：特高真空化学汽相淀积法：UHV-CVDIBM推出两种SiGe－CMOS工艺IBM公司(位于纽约州的EastFishkill)为了优化射频与通信系统所用芯片的制造。提高性能