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MEMS加工-MEMS制造技術(shù)

作者: 時(shí)間:2011-08-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
微機(jī)械加工是以及微光機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。微機(jī)械加工可分為體微機(jī)械加工和表面微機(jī)械加工兩種類型。體微加工技術(shù)是指利用蝕刻工藝對(duì)塊狀硅進(jìn)行準(zhǔn)三維機(jī)構(gòu)的微加工,分為蝕刻和停止蝕刻兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。表面加工技術(shù)不蝕刻掉大部分的硅材料,而是在硅片上采用不同的蝕刻和薄膜淀積方法,在硅表面上形成較薄的結(jié)構(gòu)。蝕刻技術(shù)的主要代表為犧牲層技術(shù)(表面微機(jī)械加工以硅片微基體,通過多層膜淀積和圖形加工制備三維微機(jī)械結(jié)構(gòu)。硅片本身不被加工,器件的結(jié)構(gòu)部分由淀積的薄膜層加工而成,結(jié)構(gòu)與基體之間的空隙應(yīng)用犧牲層技術(shù))。主要薄膜淀積技術(shù)有蒸鍍、濺射、化學(xué)氣相淀積等,主要蝕刻方法是選擇性濕法蝕刻和干法等離子蝕刻。

全球共有250家器件生產(chǎn)企業(yè),產(chǎn)品主要用于滿足自身終端消費(fèi)電子產(chǎn)品的需要。應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,單個(gè)細(xì)分市場規(guī)模很窄,一家公司以幾億美元規(guī)模就能占據(jù)1至2個(gè)產(chǎn)品龍頭地位。例如,德州儀器占據(jù)DLP市場,惠普占據(jù)打印機(jī)噴墨頭市場,安華高科技占據(jù)濾波器市場,ADI、ST、飛思卡爾和美新占據(jù)加速度計(jì)市場,樓氏占據(jù)麥克風(fēng)市場。為了降低成本、壟斷市場,國際大公司都加大了8英寸MEMS生產(chǎn)線的建設(shè)。意法半導(dǎo)體2006年將MEMS生產(chǎn)線升級(jí)到8英寸,歐姆龍、飛思卡爾也開始籌建8英寸生產(chǎn)線。

國內(nèi)MEMS加工產(chǎn)業(yè)還處于導(dǎo)入期,北京青鳥元芯無錫美新半導(dǎo)體占據(jù)領(lǐng)先地位。青鳥元芯依托北京大學(xué)微電子研究院,成為國內(nèi)第一家批量生產(chǎn)MEMS微型傳感器的高新技術(shù)企業(yè),月產(chǎn)MEMS傳感器達(dá)10萬只。無錫美新半導(dǎo)體是全球第一家使用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝、單芯片上集成混合信號(hào)處理的熱對(duì)流MEMS慣性傳感器公司;設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1500萬片/月,加速計(jì)產(chǎn)品500萬片/月,在無錫第二家CMOS-MEMS工廠已經(jīng)投產(chǎn),每月可生產(chǎn)1000萬個(gè)加速計(jì)。但不可否認(rèn),國內(nèi)MEMS制造商的平均生產(chǎn)能力較弱,多數(shù)仍采用4到 5英寸的中低端生產(chǎn)線。青鳥元芯就是利用早期從福特公司買來一條二手生產(chǎn)線制造MEMS傳感器。

無錫近鄰蘇州有昆山傳感器產(chǎn)業(yè)基地。該基地作為我國唯一生產(chǎn)傳感器的國家級(jí)產(chǎn)業(yè)基地,形成了以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的硅壓阻式MEMS傳感器和變送器為核心的產(chǎn)業(yè)鏈,擁有總投資18億元的30家傳感器生產(chǎn)企業(yè)。國內(nèi)MEMS壓力傳感器的龍頭企業(yè)—雙橋測控傳感器有限公司敏芯(蘇州)微電子企業(yè)都名列其中。

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