随着RF集成技术的发展，锗将进军SOCASIC
---- 在最近于华盛顿举行的国际电子器件会议（ IEDM, International Electron Devices Meeting ）上,发表了好几篇文章,报道如何将前端RF线路集成到CMOSASIC中去的技术。这也说明,在全世界范围内正在加紧进行这方面的研究开发。很明显无线通信系统的巨大发展所产生的商业利益是推动这方面研究开发的主要动力。好几家集成电路制造公司中的巨人,如IBM,日立,Lucent,和Motorola,都在和欧美设在大学校园里的研究所密切合作,集中注意力研究如何将制造锗硅器件的工序集成到CMOS生产工艺中去。
---- 虽然所采用的方法和所获得的结果有些不同,但是殊途同归各厂家努力的结果都证实,研发的器件可以取代当前应用在蜂窝电话手机、基站以及其它UHF系统中的GaAs分立晶体管;另外也表明所有的开发项目都已经不是实验室的探索性题目,而是在近期内能够实用的课题。
---- IBM微电子公司（位于美国纽约的Hopewell Junction）的论文报道了采用0.18μm发射极自对准工艺制成的硅锗合金异质结双极晶体管（HBT）,截止频率和最高振荡频率都超过90GHz,噪音指数达到0.4 db,BVCEO为2.7 V。这并不是这类晶体管所达到的最高指标。然而,所进行的工作主要意义在于能够将制作HBT的工序,在不对CMOS工艺流程和设计规则作较大改变的前提下,就可以集成到该公司的0.18μm铜连接线CMOS生产流程中去。
----日立公司中央研究所（位于日本东京）的论文,报道了他们采用选择性外延生长工艺制成的SiGe HBT ,最高振荡频率达到107GHz,ECL门延迟达到6.7 ps。该HBT具有四层连接线导电层。日立公司开发的HBT虽然制造工艺比较复杂,但是除了由SiGe基区和Si形成的电容所采用自对准选择性外延工序以外;都完全和该公司的BiCMOS生产工艺相兼容。当Si / SiGe本征基区在多晶硅阻挡层中和基区下面生长时,也同时形成了和多晶SiGe的接触。此种工艺比IBM的工艺复杂,投产可能也会较晚。
----Motorola公司半导体分部（位于美国阿利桑那州的Mesa）和德国位于法兰克福的一家半导体研究所合作的论文,描述了如何将制作SiGe和碳 HBT的工艺模块,集成到Motorola公司的0.25μm CMOS生产工艺中去。制成的npn器件,截止频率达到55GHz,最高振荡频率达到90GHz 。制造HBT的工艺模块,成功地被集成到两种CMOS工艺流程方案中去,都无须对工艺流程加以改变。
----利用工艺模块的上述特性,设计人员可以将HBT的有关线路集成到现有的CMOS线路设计中去。看来也有希望作为早期的工艺投入生产,尤其是当要求在投产时不能花费较大的投资时更为合适。
----Lucent Technologies公司,设在美国新泽西州Murry Hill和设在佛罗理达州Orlando的贝尔实验室的论文,报告了另外一种工艺模块可以集成到BiCMOS工艺流程中去,而且投产所需费用也不高。该器件的渐变式SiGe基区是采用自对准工艺生成的,并且是采用离子注入方法,不是采用外延生长方法形成集电极区域。该公司原有的0.25μm CMOS工艺流程包含20次光刻,增加SiGe HBT线路后只须再增加四次光刻,并不需要改变原有工艺。制成的晶体管,截止频率达到52GHz,最高振荡频率可达70GHz。制成的器件在10GHz条件下,作为 ( 4 : 1 )多路选择器和( 1 : 4 )线路分离器工作得很好。
