模拟集成电路主要工艺概况
思瀚产业研究院    2022-12-20

模拟集成电路设计行业的根基在于工艺，一颗优质的模拟集成电路产品的产 出，离不开工艺平台和器件的最优配合。目前，全球前十大模拟集成电路厂商均 拥有自有工艺平台，以此来保证自身产品的先进性，并提升产品的竞争力。 目前，应用于模拟集成电路的工艺包括 BCD 工艺以及 CMOS 等其他工艺。

1）BCD 工艺 BCD 工艺是一种单片集成工艺技术，为现阶段模拟集成电路行业的主流工 艺。该种技术能够在同一芯片上制作双极管 bipolar，CMOS 和 DMOS 器件，综 合了双极器件（Bipolar）跨导高、负载驱动能力强，CMOS 集成度高、功耗低以及 DMOS 在开关模式下功耗极低等优点。因此，整合过的 BCD 工艺，能够降低 模拟芯片的功耗、减少不同模块之间的相互干扰，并降低成本，具体表现如下：

①降低功耗：若使用三个分立器件进行工作，在系统内部传导转化过程中会 损耗大量能量。BCD 工艺能通过更高的集成度减少互连过程中的能量损耗。

②减少干扰：BCD 工艺具有较高的集成度，避免了不同芯片间的干扰、不 兼容等状况，增强了实际运行的稳定性。

③减少制造成本：BCD 工艺能够降低产品尺寸，因不需要增加额外的工艺步骤，能在总体上减少原材料和封装成本。

资料来源：意法半导体官网，TSMC 官网等

现阶段，BCD 工艺的发展路径是“More Moore”和“More than Moore”齐 头并进，即在重视制程的更新外，亦聚焦于优化功率器件结构、使用新型隔离工 艺等方向。目前，BCD 工艺的主要应用领域包括电源和电池控制、显示驱动、 汽车电子、工业驱动等模拟芯片应用领域，具有广阔的市场前景，并朝着高压、 高功率、高密度三个方向分化发展，具体表现为：

①高压 BCD：高压 BCD 通常可集成耐压 100 至 700 伏范围的器件，其发展重点在于在制程不断缩小的情况下兼容低压控制电路和耐高压功率器件 DMOS， 目前广泛应用于电子照明及工业控制场景中。

②高功率 BCD：高功率 BCD 通常应用于中等电压、大电流驱动等场景下， 其发展重点在于降低成本及优化功率器件结构等，广泛应用于汽车电子场景中。

③高密度 BCD：高密度是指在同一芯片上集成更多样化的复杂功能，并保证其运行的稳定性，通常适用于电压范围为 5 至 70V 的器件，目前广泛应用于 手机背光驱动、快充等消费电子类低电压场景中。

2）其他模拟集成电路生产工艺

除 BCD 工艺， 常用的 模 拟芯 片生 产工艺 还 有 CMOS、 BiCMOS 、 RF/Mixed-signal CMOS 和 RF-SOI 等。其中标准模拟 CMOS 技术主要应用于 LDO、 DC-DC 转换器、音频放大器等。BiCMOS、RF/Mixed-signal CMOS 和 RF-SOI主要应用于手机无线通信、IoT 设备、毫米波雷达等领域。