1、memsstarmemsstar 谈谈 MEMSMEMS 刻蚀与沉积工艺的挑刻蚀与沉积工艺的挑战战 鲁冰 不久前，MEMS 蚀刻和表面涂层方面的领先企业 mems star 向电子产品世界介绍了 MEMS 与传统 CMOS 刻蚀与沉积工艺的关系，对中国本土 MEMS 制造工厂和实验室的建议等。1 MEMS 比 CMOS 的复杂之处 MEMS 与 CMOS 的根本区别在于：MEMS 是带活动部件的三维器件，CMOS 是二维器件。因此，虽然许多刻蚀和沉积工艺相似，但某些工艺是 MEMS 独有的，例如失效机理。举个例子，由于 CMOS 器件没有活动部件，因此不需要释放工艺。正因为如此，当活动部件“粘
2、”在表面上，导致设备故障时，就会产生静摩擦，CMOS 没有这种问题。CMOS 器件是在硅材料上逐层制作而成的。虽然蚀刻和沉积是标准工艺，但它们主要使用光刻和等离子蚀刻在裸片上创建图案。另一方面，MEMS 是采用体硅加工工艺嵌入到硅中，或通过表面微加工技术在硅的顶部形成。体硅 MEMS 的深反应离子刻蚀（DRIE）也称为 Bosch 工艺（因为该工艺在 20 世纪 90 年代由 Bosch 开发），是专为 MEMS 设计的一种最老的工艺解决方案。虽然它不是标准的半导体工艺，但现在已应用于三维裸片堆叠中，通过硅通孔（TSV）技术进行蚀刻。此外，表面微加工蚀刻的释放蚀刻是另外一种需要释放材料的受控化
3、学蚀刻的特定 MEMS 工艺。2 将 IBCMOS 转换为 MEMS 生产线 尽管欧美国家多年来一直在推动 MEMS 创新，但直到现在，还没有一家建立MEMS 专用工厂。虽然有些公司有 MEMS 工艺生产线，但它们并不一定是最先进的。相反，是二次利用旧半导体工厂的方式，为它们注入新的活力。将旧 CMOS半导体制造设备的富余生产能力转换为 MEMS 生产线可能是中国可以考虑的一种方法。MEMS 器件不太可能达到 CMOS 器件的产量，理解这一点非常重要。一种器件没法让 MEMS 生产线盈利，因为人们不需要 5 万个初制晶圆。即使是 MEMS 麦克风这种相当高产量的应用，但生产却分布在多个厂家。3
4、 中国 MEMS 制造厂和实验设备的挑战 总体来看，中国在 MEMS 应用的内部开发方面落后于世界其他先进国家。目前，中国面临着与欧美国家多年前一样的制造和设备挑战，而且随着欧美国家不断推进发展，中国较难迎头赶上。鉴于中国当前与其他国家之间的关系，中国正在加紧发展国内能力，以期获得独立供应链。MEMS 产业发展速度快，创新力强。此外，大多数 MEMS 器件都是专用的，没有像 CMOS 器件那样大的体量。因此，正确合理的解决方案必须以技术为基础。尖端科技是需要成本的。为一家工厂配备已使用了 20 年工艺的传统 MEMS 设备并非成功之道。重要的是，设备不仅要满足今天的需要，还要满足未来 5-10
5、 年的需要。因此，为应对未来发展的需要，应尽可能选择最高生产能力的设备是很重要的，以备援未来。4 MEMS 制造需要外包吗 要想成为一家成功的中国 MEMS 制造公司，是选择外包还是建厂？这取决于您的商业模式。MEMS 集成器件制造商（IDM）并不是孤立存在的。成功的 MEMS 制造公司拥有多种 MEMS 產品，能够处理不同尺寸的晶圆，以及各种材料和工艺。目前，对于中国企业来说，这种能力都在海外在欧洲或美国。MEMS 代工厂之所以存在并取得成功，是因为它们为许多不同的公司生产许多不同的 MEMS 产品。例如，ST Microelectromcs 成功地使用了代工厂（foundry）模式。总之，
6、除非你是一个为多家 MEMS 服务的代工厂，否则建立自己的代工厂是没有意义的。对于中国内部的 MEMS 市场来说，可以采取合作的方式来替代外包，即几家 MEMS 公司共用一家工厂。归根结底，选择最终要带来最佳的投资回报。5 良率指标更为关键 memsstar-直专注于技术、工艺和良率。memsstar 通过实现这些目标，来确保客户在当前和未来都能以最低的成本制造最先进的 MEMS 器件。许多公司把“产量”作为控制成本的一种方法。而 memsstar 深信“良率”这一指标更为关键。因为无论你能生产多少器件，如果你的良率只有 50%，那么成本就是 2 倍。memsstar 的第二个独特之处在于，所提供的工艺流程贯穿在 MEMS 器件发展演变过程中，始终有效。从研发到大规模生产制造，MEMS 器件经历了概念验证、原型制作、试产和生产制造等多个阶段。如果在概念设计和可行性阶段使用不同的工艺工具，它们可能不会过渡到主流制造设备。mems star 作为 MEMS 蚀刻和表面涂层方面的专家，提供了专业知识、经验和专有技术，并且提供从研发到生产的全套设备。memsstar 的 MEMS 产品融合了下一代专有的释放蚀刻和涂层技术，以及专有和再使用半导体设备。这一系列产品确保 mems star 能够提供全套蚀刻和沉积解决方案，以支持 MEMS 开发和生产准备制造。
