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MEMS,超越摩尔定律的突破口

王志华?? 《半导体国际》---EDN China?? 2009年11月20日 ?? 收藏0
封装都可以从CMOS IC借鉴,唯一难借鉴的是测试,测试将成为MEMS产业的瓶颈。

?????? 成品率是Fab的生命,对于MEMS也同样重要,因此作为MEMS成品率提升的关键技术MVD(分子气相沉积)倍受关注。来自宇灿股份有限公司的赵先忠在介绍Applied MicroStructures的MVD技术时表示,如MEMS传感器的具有高深宽比的梳状(Comb)结构和MEMS微麦克风的薄膜等,容易出现结构间沾粘的问题。使用MVD沉积抗粘薄膜涂层后,沾粘问题将可迎刃而解,对于MEMS制造而言,成品率可提升约14%。MVD具有低成本、环境友好、高质量薄膜沉积特点,目前全球各大MEMS大厂均已采用MVD设备。

FablessFab模式

?????? 面对爆炸式成长的MEMS市场,无论是Fabless或Fab都自然不会放过这个“蛋糕”,随着晶圆代工大厂TSMC、UMC和SMIC的强势进入,而诸如ASMC这样特制化的代工厂也独辟蹊径,一场MEMS代工的“暗战”拉

开帷幕。

?????? 耕耘于MEMS领域10年之久的美新半导体(MEMSIC)依靠Fab-lite模式成为国内MEMS成功的典范,MEMSIC R&D经理杨宏愿指出,将CMOS与MEMS集成是MEMSIC成功的重要因素。他表示,创新的运动传感器技术加速了MEMS价格的降低,MEMSIC的目标是将阳春白雪的高端传感器拉下神坛,成为普遍型的应用产品。MEMSIC目前正在开发由3轴地磁传感器和2轴加速计组成的5轴定位系统,未来将开发6轴方案,而地磁传感器将是下一个像加速计的产品。

TSMC主流技术事业发展处长刘信生?????? TSMC主流技术事业发展处长刘信生表示,成功的厂商需要在1年内推出产品,而目前近60亿美元的MEMS产业已经有相当多的高手,因此选好代工伙伴对于MEMS厂商非常关键。MEMS的进一步成长必须利用好现有CMOS的投资和基础设施。他指出,目前工艺已从4、6寸转向8寸,选择的合作伙伴需要有长远的线路图,而不仅仅是一两代的产品计划。

?????? 上海先进半导体(ASMC)COO孙臻则认为,MEMS 产业有别于半导体(IC)产业引导下游终端产品迈向经济规模效益的发展模式,MEMS着重在以客制化的微加工制程服务,来提升现有终端产品的附加价值,以维护产品在市场上的独特竞争利基。他表示,ASMC推出自己业务模式,以量至上,快速达到一定经济规模,再以有竞争力的成本,结合其他MEMS技术,共同拓宽市场需求量。

MEMS不走寻常路?

?????? 据Yole Développement预测,2010年及随后四年内MEMS市场将重启12%的年比净增长率,而MEMS代工将超过25%增长率。当前的经济衰退使得许多系统制造商停止内部制造,转向外包代工;晶圆级封装和采用TSV的3-D芯片堆叠也将驱动MEMS代工的成长。面对未来的巨大成长空间,MEMS是走CMOS IC的专业标准化合作之路还是走非标准的特殊工艺之路?来自学术界和产业界的专家也针对于此展开了激烈的辩论。

专家辩论会现场,从左至右依次为:鲍敏航(复旦大学)、杨宏愿(MEMSIC)、覃裕平(Coventor)、张剑云(Cadence)、李昕欣(上海微系统所)、孙臻(ASMC)、龚里(SUSS)、李志宏(北京大学)和赵小林(上海交大)。

?????? 北京大学李志宏教授认为,“One MEMS, One Process”,MEMS的模式开始应该是从不标准到标准再到不标准。MEMS的机械部分是IC所没有的,起始之路是不标准的;然后由于制造成本昂贵, MEMS厂商可能寻求Foundry和标准的工艺,但无疑会牺牲MEMS器件本身的特点和性能,因此有一个阶段MEMS会向几个标准化方向靠近;但是最终,MEMS会出现很多不同的分支,呈现不标准化。SUSS的龚里表示,MEMS有硅基的、非硅的、氧化矾和氧化铁的等,材料不同,设计也不同,且客户对于MEMS产品的需求多样化,没有办法去标准化。上海交大微纳科学技术研究院赵小林教授表示,硅基MEMS可能走向标准化IC工艺,但还有很多非硅、流体或磁MEMS产品,这些要形成标准化非常困难。ASMC的孙臻表示,每个MEMS公司都有自己产品的竞争优势,而Foundry所做的更多是降低成本


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MEMS? 封装? 光刻? EDA?

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