ビシモス

バイポーラCMOS（BiCMOS）は、バイポーラ接合トランジスタとCMOS（相補型金属酸化膜半導体）論理ゲートの2つの半導体技術を1つの集積回路に統合した半導体技術です。^{[1] [2]}最近では、バイポーラプロセスはシリコンゲルマニウム接合を使用した高移動度デバイスにまで拡張されています。

バイポーラトランジスタは、デバイスあたりの消費電力が比較的高いものの、高速、高ゲイン、低出力インピーダンスを実現しており、少数のアクティブデバイスのみを使用する低ノイズ無線周波数(RF) アンプなどの高周波アナログアンプに最適な特性です。一方、CMOS テクノロジは、高い入力インピーダンスを実現し、多数の低電力ロジックゲートを構築するのに最適です。BiCMOS プロセスでは、ドーピングプロファイルやその他のプロセス機能は、CMOS デバイスまたはバイポーラデバイスのいずれかに有利になるように調整できます。たとえば、GlobalFoundries は、基本的な 180 nm BiCMOS7WL プロセスと、さまざまな方法で最適化された他のいくつかの BiCMOS プロセスを提供しています。^{[3]これらのプロセスには、高精度}抵抗器、高 Q RFインダクタ、オンチップコンデンサの堆積手順も含まれますが、これらは「純粋な」CMOS ロジック設計では不要です。

BiCMOS は、 ADCやチップ上の完全なソフトウェア無線システムなどの、アンプ、アナログ電源管理回路、およびロジック ゲートを必要とする混合信号 ICを対象としています。BiCMOS は、デジタル インターフェイスを提供する上でいくつかの利点があります。BiCMOS 回路は、各タイプのトランジスタの特性を最も適切に使用します。一般に、これは、オンチップ電源レギュレータなどの高電流回路が効率的な制御のために金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET) を使用し、「シー オブ ロジック」が従来の CMOS 構造を使用する一方で、ECL分周器やLNAなどの特殊な超高性能回路の一部がバイポーラ デバイスを使用することを意味します。例としては、RF 発振器、バンドギャップベースのリファレンス、低ノイズ回路などがあります。^{[引用が必要]}

SuperSPARC 、Pentium、Pentium ProマイクロプロセッサもBiCMOSを使用していましたが、 Pentium II以降では、より小さな（0.35μm）プロセスで設計され、より低い電圧で動作するようになり、バイポーラトランジスタはこの種のアプリケーションではパフォーマンス上の利点を提供できなくなり、削除されました。^[4]

CMOS 製造の利点の一部、たとえば大量生産時のコストが非常に低いことは、BiCMOS 製造に直接適用できるわけではありません。プロセスの BJT と MOS コンポーネントの両方を最適化するには、多くの追加製造ステップを追加しなければならず、その結果プロセス コストが増加し、歩留まりが低下するため、固有の困難が生じます。最後に、高性能ロジックの分野では、スタンバイ リーク電流が高くなる可能性があるため、BiCMOS は CMOS のみに最適化されたファウンドリ プロセスほど低い消費電力を実現できない可能性があります。