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德国博世利用多晶矽锗实现“MEMS on CMOS”

2007-01-26 10:21
瑾年Invader
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    德国博世(Robert Bosch GmbH)在“MEMS 2007”上,发布了形成CMOS之后、再在上面形成MEMS的单芯片角速度传感器(陀螺仪)。并在22日下午的“演讲3”上,率先发表。论文的作者除该公司外,还包括西班牙IMSE-CNM-CSIC、比利时ASM、德国飞利浦以及比利时IMEC。

  关于角速度传感器等MEMS元件的开发,有些方案提议通过上下层叠MEMS和控制检测用周边电路,集成在一枚芯片上。其中一种方案是:利用可在较低的温度下形成的多晶矽锗(poly-SiGe)来形成MEMS部分,这样,不会对CMOS部造成影响。多晶矽锗的工艺温度在400~500℃左右,远远低于已达实用水平的多晶硅所需的800℃以上。此次该公司把这种方法应用于即将成品的角速度传感器,并公布了其噪音特性等评估结果及封装特性。形成MEMS部分的多晶矽锗膜仅厚10μm,比较容易制成高精度的传感器。

  不过,此次试制元件的CMOS部分使用了0.35μm工艺,与集成有多晶硅MEMS的元件相比,并未实现微细化。本来降低了工艺温度,应该可以采用低于0.35μm的加工工艺。对此会场上提出了诸如“可以用于65nm工艺等尖端工艺吗”之类的问题,博世没有给出明确的回答。

  另外,博世拥有先形成MEMS部分、然后在上面形成CMOS部的“MEMS first”技术,已授权美国SiTime应用硅振荡器、并进行了量产。而此次的技术是后形成MEMS部分的“MEMS last”技术。关于MEMS部分和CMOS部分的混载,博世表示还拥有很多实用技术。

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