About / Advertise
Både Temic och IBM har bipolära processer med germaniumdopad bas. Det ger vad som på fackspråk kallas hetero bipolar transistor eller HBT.
Tillsammans med passiva element som resistanser, kapacitanser och induktanser kan HBT:erna användas för att göra integrerade kretsar. Bland annat kan man göra lågbrusiga förstärkare och effektförstärkare till mobiltelefoner och trådlösa telefoner. Man kan också göra kretsar med både lågbrusiga förstärkare och effektförstärkare.
Den största skillnaden mellan företagens processer ligger i hur basen dopas. Temic har en relativt kraftig dopning medan IBM dopar mindre.
- Båda tillverkarna hävdar att deras respektive metod är bättre men det finns inga bevisade skillnader, säger Hans Norström på Ericsson Components.
För att dopa basen använder företagen en epitaktisk process baserad på kemisk ångdeponering, CVD. Det går betydligt fortare än molekylepitaxi, MBE, som tidigare används i forskningsprojekt. Källor på Temic uppger att det epitaktiska CVD-steget går på 20 minuter medan MBE tar uppåt åtta timmar.
- Toleranserna i HBT-processen är snävare än i motsvarande bipolära process, hävdar Robert Zavrel.
BiCMOS snart klart
IBM är dessutom på god väg att kvalificera en BiCMOS-process. Det är en process där de bipolära transistorerna har en germaniumdopad bas medan CMOS-delen är en ren kiselprocess.
IBM har en åttatumsprocess i fabriken i Fishkill utanför New York. BiCMOS- processen har en ritad kanallängd på 0,5 μm för CMOS-transistorerna.
- Vi har redan kört provskott på en 0,35 μm-process och kommer successivt att uppgradera processen.
Temic uppger att den ritade kanallängden för HBT:n är 1,2 μm vilket ger en effektiv längd på 0,8 μm. Tillverkningen ska ske i tyska Heilbronn där företaget har konverterat en sextums kisellina till kiselgermanium.
För HBT-processerna uppger Temic en övergångsfrekvens, fT, på 50 GHz och IBM 46 GHz. Övergångsfrekvensen talar om när strömförstärkningen gått ner till 1. IBM uppger att den maximala oscillationsfrekvensen, fmax, till 65 GHz medan Temic uppger 90 GHz.
Får lära om
För konstruktörerna blir SiGe en ny utmaning. Visserligen kan man använda samma konstruktionshjälpmedel som tidigare, men det blir nya avvägningar som måste göras. Det går kanske att optimera hårdare på brusfaktorn, förstärkningen eller IP3-punkten än i motsvarande kiselprocess.
- Därför är det inte optimalt att flytta en konstruktion direkt från en kiselprocess till SiGe, förklarar Ted Tewksbury.
- Med SiGe kanske det räcker med ett förstärkarsteg istället för två som i en kiselprocess. Så kallade trench-isolatorer finns inte heller i vanlig BiCMOS vilket gör det enklare att isolera olika block från varandra, tillägger han.
PH
