高压功率集成电路是功率电子学的重要领域,它将高压功率器件与控制和保护电路单片集成,减少了系统中的元件数、互连数和焊点数,不仅提高了系统的可靠性、稳定性,而且减少了系统的功耗、体积、重量和成本,对实现军事装备和民用装置的小型化、智能化和节能化有着重要的意义。在功率单片集成技术中,隔离技术是基础,高低压兼容工艺是关键,可集成的高压功率器件是核心。为此,国内外众多学者提出一系列的可集成高压功率器件和隔离技术,用于硅基和SOI(Silicon On Insulator)基高低压兼容工艺中,以满足不同应用领域的要求。迄今,由于SOI基横向高压器件的纵向耐压限制,尚无实用1000V SOI高压集成电路;而薄膜SOI的背栅效应导致高端器件穿通击穿,使得已有100V以上级薄膜SOI高低压兼容工艺的顶层硅膜厚度至少为1.5μm;对于硅基厚外延高压BCD(BipolarCMOS DMOS)工艺,存在热过程时间长、隔离横向扩散大等不足,且由于DMOS(Double-diffused MOSFET)器件漏极引出带来高压互连(High VoltageInterconnection,HVI)等新的问题。本文围绕SOI高压器件耐压与背栅效应、高压互连技术和BCD工艺进行研究。提出SOI高压器件的场控REBULF(REduced BULk Field)模型,提出薄膜SOI高压器件的场氧离子注入IFO(Implantation after Field Oxide)技术,提出无浮空场板NFFP(No Floating Field Plate)高压互连结构。基于上述模型、技术和结构,开发PDP(Plasma Display Panel)寻址驱动电路、高压大电流控制电路和高压半桥驱动电路,其中控制电路和半桥驱动电路分别用于某军用装置和民用产品。本文主要有以下三方面工作:1、提出一种利用背栅场控实现体内场降低的场控REBULF模型。基于背栅场控效应,降低SOI横向高压器件体内漏端电场,而提高体内源端电场,突破习用结构的纵向耐压限制,提高SOI横向高压器件的击穿电压。借助数值仿真,分析背栅场控对厚膜SOI横向高压器件击穿特性的影响,在背栅电压为330V时,实现击穿电压为1020V的场控REBULF LDMOS(Lateral Double-diffused MOSFET),较习用结构提高47.8%。该模型的提出,为SOI基高压功率器件和高压集成电路的实现提供了一种新的设计思路。2、提出一种场氧离子注入IFO技术。该技术包含一个穿通击穿电压判据和一项注入工艺设计,可精确控制薄膜SOI背栅效应导致的高端厚栅氧器件的穿通击穿电压。基于IFO技术和隔离氧化共用技术,开发一种新的1μm超薄膜SOI高低压兼容工艺,将迄今100V以上级薄膜SOI高压工艺的顶层硅膜厚度从1.5μm降至1μm,实现高压NLDMOS(N-channel Lateral Double-diffused MOSFET)、厚栅氧PLDMOS(P-channel Lateral Double-diffused MOSFET)、5V CMOS的单片集成。利用基于IFO技术的薄膜SOI高低压兼容工艺,研制成功64位、80V、20mA PDP寻址驱动电路和用于某军用装置的120V、100mA高压大电流控制电路。3、提出NFFP高压互连结构。通过求解二维泊松方程,建立具有HVI的单RESURF(Reduced SURface Field)器件表面电场和电势解析模型,利用p-top降场层的结终端扩展作用以及圆形器件结构的曲率效应,增强具有HVI的横向高压器件漂移区耗尽,降低高压互连线对器件击穿特性的有害影响。实验与仿真结果表明,器件的击穿电压随着互连线宽度的减小而增加,并与p-top降场层浓度存在强的依赖关系,三维仿真结果与实验结果较吻合,而二维仿真并不能较好反映具有HVI的高压器件击穿特性。基于NFFP高压互连结构和硅基薄外延BCD兼容工艺,研制成功880V高压半桥驱动电路,并已形成民用产品。