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在微电子技术和电力电子技术的交叉推动下，功率集成电路（Power Integrated Circuit，简称PIC）得到迅速的发展，其应用领域也在不断扩大，目前已经广泛运用于马达驱动、电源管理、汽车电子和平板显示等领域当中。特别是近几年随着新工艺和新器件的不断出现，PIC也逐步向PSoC（Power System on Chip）方向迈进，但是其成本和工艺复杂度等问题始终限制着PIC的进一步发展。因此，开展功率集成电路兼容技术的相关研究，开发具有自主知识产权的BCD工艺，并研制相应的各类功率集成电路仍有着非常重要的现实意义。本文围绕着PIC兼容技术及其研发的整个过程，对PIC的工艺流程、器件结构和电路设计等方面展开了一些深入研究。主要工作和创新点有：1、提出了适用于超高压（＞500V）单片智能功率IC制造的BCDZ1工艺技术方案。该工艺方案能将无外延的双RESURF结构横向功率LDMOS器件与PWM低压控制器兼容在一起，共同组成PWM开关电源智能功率集成电路。该电路流片结果表明该LDMOS器件性能良好，击穿电压可达700V左右，低压PWM开关电源部分亦工作正常，所有参数均达到设计指标。该PIC芯片的流片成功（在国内未见同水平报导），验证了BCDZ1工艺技术方案的正确性与切实可行性。2、提出了适用于高压（＜200V）、低导通电阻的功率IC制造的BCDZ2工艺技术方案。该工艺方案能将纵向功率VDMOS器件、电平位移电路和低压控制电路等兼容在一起，共同组成高压平板显示器中的高压驱动集成电路。该工艺流程具有工艺相对简单、工艺层次少和成本低等特点。经过流片和测试表明，不仅所有元器件的性能均能达到预先设定的要求，而且该PDP显示扫描驱动IC的功能和性能全部达到设计指标。该PDP扫描驱动IC的流片成功，也验证了BCDZ2工艺技术方案的可行性和正确性。3、为了验证BCDZ2工艺技术方案的正确性与可行性，开发设计了一种用于PDP显示的扫描驱动IC。该扫描驱动IC实现PDP显示系统所需求的所有功能，能工作在15～160V高压下，并具有相当大的驱动电流能力。在完成电路设计、版图绘制和验证的基础上，进行了流片验证。测试结果表明该扫描驱动IC的所有功能和性能指标均达到了预先设计的要求，最大工作频率达到20MHz。作为检验驱动能力的两个关键参数，它的上升沿和下降沿时间分别为165ns和30ns(高压电源Vpp=90V和负载CL=200pF情况下)。4、针对BCDZ2工艺技术方案中出现的HV-VDMOS器件，为了更好的降低其导通电阻，提出了一种计算其导通电阻和特征导通电阻的三维解析模型。由于集成VDMOS器件的漏极要从芯片表面引出，其横向埋层和漏极注入等寄生电阻会对导通电阻产生极大的影响，因而这就需要对VDMOS器件的布局和元胞数做最优化的处理。利用该3D模型，可以很好地预测器件元胞布局和漏极接触边数对特征导通电阻的影响，从而可以计算出限定面积下达到最小导通电阻的最佳元胞数和漏极接触边数以及器件结构布局。整个论文围绕着PIC兼容技术及其工艺方案实现这一主线，研究提出了两种不同PIC类型的BCD工艺技术方案，并在此基础上成功研制了两种相应类型的PIC芯片。这两种工艺技术方案由于针对的PIC需求不同，其工艺方案也是截然不同的，以此来满足不同PIC对耐电压、电流等特殊的需求，这也一定程度上为PIC设计者提供了选择余地。该类芯片的研制成功，一方面意味着可以打破该类芯片只能依赖进口的落后局面，另一方面意味着具有完全自主知识产权的高压集成电路工艺生产线的国产化也不是不可能的。本文的工作为今后进一步进行PIC工艺和电路国产化研究积累了技术经验，同时通过全方位地对PIC研发整个流程的尝试，为相关技术推广及产业化打下了基础。