在<電子發燒友>9月20日舉行的“浣沙淘金，模擬論芯”2019年中國模擬半導體大會上，帝奧微電子產品事業部總監莊華龍分享了主題為《智能互聯的差異化解決方案》的演講。在演講中，他指出，模擬芯片設計的根基在于工藝。在集成電路領域，常常需要用到各種各樣的工藝和器件配合，想要做出好的產品，就需要選擇最合適的工藝平臺和器件。

圖1：帝奧微電子產品事業部總監莊華龍在發表演講。

目前最重要，應用也最廣泛的模擬工藝技術非BCD工藝莫屬。它是一種單芯片集成工藝技術，1986年由意法半導體（ST）公司率先研制成功。

BCD工藝的特點是將硅平面工藝用到功率集成上，是一種可以將雙極、CMOS和DMOS器件同時集成到單芯片上的技術。在功率應用領域，與傳統的雙極功率工藝相比，BCD工藝具有顯著的優勢，最基本的優勢就是使得電路設計者可以在高精度模擬的雙極器件，高集成度的CMOS器件和作為功率輸出級的DMOS器件之間自由選擇。由于DMOS具有高效率（低損耗）、高強度（無二次擊穿）、耐高壓和固有的源漏二極管的存在（作用類似續流二極管）和高速的開關特性，因此，DMOS特別適合作為功率開關器件，而且其制造工藝可以和硅柵CMOS制造工藝兼容，從而有利于功率集成。整合好的BCD工藝可大幅降低功耗，提高系統性能，增加可靠性和降低成本。

經過三十多年的發展，BCD工藝技術已經取得了很大進步，從第一代的4微米BCD工藝發展到了第六代的0.13微米BCD工藝，線寬尺寸不斷減小的同時，也采用了更加先進的多層金屬布線系統，使得BCD工藝與純CMOS工藝發展差距縮小；另一方面，BCD工藝想著標準化模塊化發展，其基本工序標準化，混合工藝則由這些基本工序組合而成，設計人員可以根據各自的需要增減相應的工藝步驟。目前的BCD工藝中的CMOS與純CMOS可完全兼容。

總的來說，今后的BCD工藝主要向著高壓、高功率和高密度三個方向發展，同時提高與CMOS工藝的工藝兼容性。在莊華龍看來，目前BCD工藝技術水平最好的基本都是歐美公司，而且主要以設計、工藝制造為一體的IDM模式為主，其次為日本、韓國，中國***和大陸的代工企業。

主要的廠商包括：

美國：德州儀器（TI）、亞德諾半導體（ADI）、安森美（ON Semi+Fairchild）等；

歐洲：意法半導體（ST）、恩智浦（NXP）等；

日本：東芝等；

韓國：東部高科（DBH）和海力士等；

中國***：臺積電（TSMC）、聯華電子（UMC）等；

中國大陸：中芯國際（SMIC）、華潤上華（CSMC）、和艦（HJTC）、華虹宏力（HHNEC），以及積塔半導體等。

圖2：全球各地區的BCD工藝發展趨勢圖。

莊華龍指出，在非IDM的晶圓代工企業中，中國***的臺積電和東部高科屬于BCD工藝的第一梯隊領跑者，他們與歐美IDM企業之間的差距已經很小，甚至在某些方面更加優秀；而中國大陸的BCD工藝技術與他們仍然有著一代工藝（3~5年）的差距。

就目前來說，市場上對模擬器件的要求越來越高，主要有以下幾個方面：

首先是低功耗，設備的續航能力與模擬器件的功耗直接相關，因此我們需要更低功耗的模擬器件；

二是高速，隨著數據傳輸量的增加，需要模擬器件支持更高的帶寬，來切換各種功能；

三是高集成度，功能的增加就意味著器件數量的增加，或單器件的面積增加，要保持現有設備的體積不變甚至更小，需要器件的集成度越來越高；

四是核心部件開拓，我們需要研發性能指標更高，更核心器件來提高國產器件的國際競爭力。

最后，莊華龍還介紹說，帝奧微電子是一家模擬和混合信號集成電路設計公司，目前有電源管理、信號鏈和ACDC照明三條產品線。