从概念到批量生产升级MEMS 制造
——泛林集团开发的先进工艺解决晶圆制造领域难题,满足MEMS 器件市场的强劲需求
2021-03-10泛林集团客户支持事业部战略营销高级总监DavidHaynes博士
泛林集团客户支持事业部战略营销高级总监David Haynes 博士
长期以来,电脑、手机以及一些汽车应用一直是推动半导体器件增长的动力。这些传统市场的发展也在加速催化对各种相关新应用的需求,包括人工智能(AI)、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、机器人技术、医疗传感器以及更先进的汽车电子产品,而以上各种应用的发展又刺激了对各类半导体的需求,包括逻辑芯片、控制IC、图像传感器以及MEMS 组件。
电脑、手机或汽车应用都需要各种类型的传感器(例如图像传感器和/ 或MEMS 传感器)来感知周边环境并提供客户需要的核心功能。在这种情况下,近年来传感器的需求呈现出强劲的两位数增长,这对于成熟市场来说颇为不易。2018年,MEMS 和传感器在整个IC 市场的占比超过了10%。根据法国市场调研公司Yole Développement 的《2020 年MEMS 行业报告》,到2025 年,MEMS 器件的出货量预计将从2019 年的240 多亿翻倍至500 多亿。
1 机遇与挑战并存
传感器,尤其是MEMS 器件的市场机遇也面临着制造方面的挑战,具体包括:
(1)晶圆尺寸过渡:目前图像传感器制造使用的是300 mm 晶圆,而MEMS 器件的制造将在不久的将来从小直径晶圆转移至300 mm 晶圆。所有晶圆制造厂都面临边缘不连续性的问题,而这个问题在晶圆尺寸提升至300 mm 后会更难解决。
(2)加工:MEMS 和逻辑CMOS 的晶圆加工是完全不同的。在加工MEMS 晶圆时,器件制造商可能需要用到双面抛光晶圆、带薄膜的空腔晶圆、需特殊传动的临时键合晶圆、单晶圆清洗、结构释放刻蚀和斜面工程技术。
(3)深度反应离子刻蚀(DRIE):MEMS 器件生产需要降低斜率、更好地关键尺寸和深度均匀性以及其他与集成和覆盖相关的半关键刻蚀工艺。……
