国际先进水平！华虹半导体90nm BCD工艺实现规模量产！

国产半导体厂商正在一步步追赶国际先进水平，日前华虹半导体宣布，该公司推出的90nm BCD工艺已经在华虹无锡12英寸生产线已实现规模量产。

华虹指出，90nm BCD工艺具备性能高、核心面积较小等优势，拥有更佳的电性参数，并且得益于12英寸制程的稳定性，良率优异，为数字电源、数字音频功放等芯片应用提供了更具竞争力的制造方案。

我们知道，目前台积电的3纳米都快试产了，一说到90纳米，就认为是20年的工艺了，早已落后了。不过今天说的是90nm BCD工艺，这可不是常规工艺。这个工艺的重点是BCD——BIPOLAR-CMOS-DMOS，是ST意法半导体在80年代发明的功率芯片技术。能做到90纳米已经可以挤进属于世界先进行列了！

BCD是一种复杂的硅芯片制造工艺，每种BCD工艺都具备在同一颗芯片上成功整合三种不同制造技术的优点，包括用于高精度处理模拟信号的双极晶体管，用于设计数字控制电路的CMOS（互补金属氧化物半导体）和用于开发电源和高压开关器件的DMOS（双扩散金属氧化物半导体）。

ST意法目前依然是全球领先的BCD工艺制造商，35年来生产了500万片晶圆，售出400亿颗芯片，仅2020年就售出近30亿颗芯片，工艺发展了十代了，此前主要是350nm、180nm、110nm等，最新量产的十代工艺也是90nm BCD。

从这一点上来看，华虹的90nm BCD工艺确实是该领域的先进工艺，技术优势明显，而中芯国际等国内其他代工厂也在开发90nm BCD工艺，华虹的进度也是领先的。

什么是BCD？  (以下内容转载自：芯思想）

BCD（Bipolar-CMOS-DMOS）技术是一种单片集成工艺技术，能够在同一芯片上制作Bipolar、CMOS和DMOS器件，1985年由意法半导体率先研制成功。随着集成电路工艺的进一步发展，BCD工艺已经成为PIC的主流制造技术。

 图片来自ST官网

1950年代出现了适合生产模拟功能器件的双极（Bipolar）工艺，双极器件一般用于功率稍大的电路中，具有截止频率高、驱动能力大、速度快、噪声低等优点，但其集成度低、体积大、功耗大。1960年代，出现了适合生产数字功能电路的CMOS（互补金属氧化物半导体）工艺，CMOS器件具有集成度高、功耗低、输入阻抗高等优点，驱动逻辑门能力比其他器件强很多，也弥补了双极器件的缺点。1970年代，出现了适合生产功率器件的DMOS（双扩散金属氧化物半导体）工艺，DMOS功率器件具有高压、大电流的特点。 

BCD工艺把Bipolar器件、CMOS器件、DMOS功率器件同时制作在同一芯片上，综合了双极器件高跨导、强负载驱动能力和CMOS集成度高、低功耗的优点，使其互相取长补短，发挥各自的优点；同时DMOS可以在开关模式下工作，功耗极低。不需要昂贵的封装和冷却系统就可以将大功率传递给负载。低功耗是BCD工艺的一个主要优点之一。BCD工艺可大幅降低功率耗损，提高系统性能，节省电路的封装费用，并具有更好的可靠性。 

经过35年的发展，BCD工艺已经从第一代的4微米发展到了第九代的0.11微米，线宽尺寸不断减小的同时，也采用了更加先进的多层金属布线系统，使得BCD工艺与纯CMOS工艺发展差距缩小，目前的BCD工艺中的CMOS与纯CMOS可完全兼容。另一方面，BCD工艺向着标准化模块化发展，其基本工序标准化，混合工艺则由这些基本工序组合而成，设计人员可以根据各自的需要增减相应的工艺步骤。 

BCD首创者-意法半导体 

1987年6月，意大利SGS微电子（SGS Microelettronica，始于1957年）和法国汤姆森半导体（Thomson Semiconducteurs，始于1962年）合并成立了意法半导体（SGS-Thomson Microelectronics），1998年5月英文名称更名为STMicroelectronics。 

1980年代初期，当时的SGS微电子（SGS Microelettronica）的工程师为了解决各种电子应用问题，提出了一个革命性的构想：

1）创造一种将晶体管和二极管集成在一颗芯片上的技术，并能够提供数百瓦功率；

2）用逻辑控制功率，实现方式需要遵循摩尔定律；

3）最大限度地降低功耗，从而消除散热器；

4）支持精确的模拟功能；

5）以可靠的实现方式满足广泛的应用需求。 

1984年SGS的工程师成功将Bipolar/CMOS/DMOS/Diodes通过硅栅集成在一起。BCD首个器件是L6202电动机全桥驱动器，采用4微米技术，12层光罩，工作电压60V，电流1.5A，开关频率300kHz，达到所有设计目标。这个新的可靠工艺技术让芯片设计人员能够在单个芯片上灵活地集成功率、模拟和数字信号处理电路。

经过35年的发展，意法半导体开发了一系列对全球功率IC影响深远的BCD工艺，如BCD3（1.2微米）、BCD4（0.8微米）、BCD5（0.6微米）。 

意法半导体目前提供三种主要的BCD技术，包括BCD6（0.35微米）/BCD6s（0.32微米）、BCD8（0.18微米）/BCD8s（0.16微米和BCD9（0.13微米）/BCD9s（0.11微米），其第十代BCD工艺将采用90纳米。 

BCD6和BCD8还提供SOI工艺选项。 

据悉，意法半导体从1985年BCD推出工艺，至今已经过去35年并经历了九次技术迭代，产出500万片晶圆，售出400亿颗芯片，仅2020年就售出近30亿颗芯片，第十代BCD技术即将开始投产。