| ---当今最先进的集成电路(IC)制造工艺正在重新开拓工业市场。迄今为止，在电噪声环境中以高电压工作的数据转换器、放大器、开关、多路复用器和其他器件一直沿着减小制造工艺尺寸的发展路线不懈地努力。美国模拟器件公司(Analog Devices, Inc.，简称ADI)提出了iCMOSTM——工业CMOS制造工艺，这种创新的制造工艺技术使客户可以在采用亚微米尺寸工艺的器件上施加高达30V电压，如果选用沟道扩展，可将工作电压提高到50V。
 ---除了高电压MOS电路以外，ADI公司的iCMOS工业制造工艺还包括高电压、全互补双极型电路。利用这些单元电路，iCMOS工艺把互补双极型工艺的优越性能、CMOS的高效率以及高电压性能结合在一起，使片内集成度提高到一个新水平，参见图1。iCMOS是一种完全模块化的制造工艺，采用这种工艺后，在保持电路性能和鲁棒性的同时，不需要像传统的CMOS工艺那样去牺牲集成度。
---作为一种亚微米工艺，iCMOS工艺允许将先进的数字逻辑电路与高电压模拟电路集成在一起。因此，与以前的高压器件相比，iCMOS器件提高了性能，增多了集成功能，降低了功耗并且显著减小了封装尺寸。
---除了能显著降低功耗以外，iCMOS器件还提高了性能和稳定性，并且能够在一颗单芯片上增加集成功能，因此与先前在工业应用中采用的器件相比，iCMOS器件具有更高的设计灵活性。iCMOS工艺能够用软件选择12～16位模数转换器(ADC)的输入电压，使其达到从±2.5V～±10V宽输入范围，而功耗比现有解决方案降低了85%。iCMOS数模转换器(DAC)能够以减小了30%的封装提供业界领先的性能。iCMOS多路复用器采用16引脚超薄小型封装(TSOP)，导通电阻为3～4Ω，比±15V多路复用器的工业标准导通电阻减小了大约85%。 iCMOS工业制造工艺
---iCMOS技术的关键是开发能够增加栅极氧化层厚度的制造工艺，从而使能够处理高电压的开关可与传统的5V电路一起制造。
---iCMOS工艺使用电容阵列来实现片内电压的衰减，与传统的电阻阵列信号调理方法相比，大大减小了功耗和电路尺寸。本工艺的目的是要创建一种真正模块化工艺，能为多种应用制造高电压和低电压器件，这就需要开发可以在不同配置中无缝地共同工作的专用外延和光刻掩模工艺。
---这对双极型晶体管是一个特别大的挑战，因为双极型晶体管通常会影响周围的器件。iCMOS克服了这个问题，而且不会牺牲器件的总体性能。由于iCMOS在一个掩模下能实现许多不同的制造工艺，所以具有成本低、灵活性高的优点。 元器件的选择
 ---iCMOS工艺的首要特点是，5V低压CMOS电路和16V、24V或30V高压CMOS电路之间可以隔离，并且它们都与衬底完全隔离，隔离使得可以对单片iCMOS芯片提供多种电源电压。例如，在一个混合信号器件中，采用±15V电源供电可以为衬底偏置提供-15V电压，还可以为数字逻辑电路提供标准的5V电压，参见图2。通常，5V的MOS电路必须使用5V衬底。带隔离的5V CMOS工艺与衬底独立，而且能与高电压部分隔离开。
---iCMOS工艺选项包括：
● 隔离的纵向PNP和NPN晶体管均为多晶硅发射
● 可调整的高密度薄膜电阻阵列
● 标准的多层-多层(poly-poly)电容，在高电压CMOS和5V CMOS电路中均可提供
● 基于熔丝和只读存储器(ROM)的存储能力
● 其他各种电阻、二极管和结型场效应晶体管(JFET)
---混合和匹配电路及工作电压的能力使得iCMOS工艺特别灵活。例如，使用双极型晶体管的主要目的之一是改进低失调电压放大器的匹配能力。采用iCMOS工艺可提供两类互补双极型器件，一类采用16V工作电压，具有6GHz(NPN管)和4GHz(PNP管)的截止频率;另一类采用30V工作电压，NPN和PNP管都有大约1GHz的截止频率。双极型晶体管也能为ADC和DAC提供极好的基准电压、匹配和稳定性。
---薄膜电阻可用作高精密和高精度性元件。根据设计工程师选择的体系结构，匹配良好的薄膜电阻能够提供大约12位的原始匹配和最高达16位的匹配精度。这些薄膜电阻的温度和电压系数大约降低到传统多晶硅电阻的1/20，对温度和电压的失配率降低到1/10，这些特性使iCMOS能够实现高准确度和精密度的DAC。类似地，iCMOS工艺的标准多层-多层电容单元电路可以构造开关电容滤波器等精密器件。
---片内存储器对于在器件制造后还需配置的应用特别重要，这个功能允许用户使用数字校准技术来校准高精密数据转换器的积分线性误差(INL)、失调和增益。
---最后，iCMOS工艺具有用软件改变输入电压范围或其他参数的功能。这样就能将一个iCMOS器件集成到各种应用中，从而大大了减少库存量并简化产品设计。
iCMOS工艺的优点
---iCMOS工艺的主要优点是，现在可以用小尺寸工艺生产具有处理工业级电源电压能力的精密数据转换器、放大器或其他混合信号器件。
---过去，为了达到现在iCMOS器件所具有的高速和低功耗，工业用户需要外部的信号调理、偏置电路和运算放大器，并且需要多种电源电压。早先能够处理30V电压的器件都采用3～5μm制造工艺。如果把数字功能加入到这样的器件中，则使器件的封装尺寸增大到不可接受的程度。
---iCMOS工艺使这种传统工艺过时了。以前需要用28引脚SOIC封装芯片获得的功能，现在仅用16引脚的TSSOP封装或者10引脚的μSOIC封装就能实现。iCMOS工艺还有其他优点，它可以把更多的信号链路集成到一颗单芯片中，而不会牺牲其性能。
---iCMOS工艺的纵向PNP和NPN在给定电源条件下，能够提供优异的基准电压源和超低噪声的放大器，从而显著降低了通用器件所需的功耗。iCMOS工艺的高阻抗输入特性使传统ADC的输入前端不再需要电阻网络进行信号调理，从而减小了相关的功耗。iCMOS多路复用器的低导通电阻也具有同样的作用，从而使系统的总功耗大大降低了。
---在过程控制、工企自动化和环路控制等传统应用中，大电气噪声的恶劣环境要求使用±10V的信号电压。对于这些应用来说，iCMOS工艺的主要优点体现在信号链的集成和系统设计的总体简化上。在信号范围为±5V的通信、自动测试设备和医用设备等仪器仪表领域，也会得益于iCMOS工艺，能够显著降低功耗、减小器件尺寸和提高性能。 | 
