bcd|重磅!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。



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bcd|重磅!国际先进水平!华虹半导体90nm BCD工艺实现规模量产!
文章插图

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。