薄膜压电MEMS代工

罗姆着眼于铁电的多种技术革新,多年来不断地进行开发研究。 罗姆的薄膜压电MEMS代工,通过使用凝聚了其技术和异种材料管理系统经验、具备高可靠性和稳定性的先进生产装置,实现薄膜压电和LSI微细加工技术的高度融合。 通过与客户共同开发,我们承诺为您实现“前所未见”“超越经验”“超乎想象”的节能、小型、高性能的产品。
- ・提供从试制、开发到量产的全程支持
- ・作为客户的战略伙伴,从工艺、制造方面为产品提供支持
- ・运用高性能、高可靠性薄膜压电技术,实现更高等级的产品
开发、制造网点:LAPIS Semiconductor Miyagi Co.,ltd.
地址 | 日本宫崎县宫崎市清武町 |
---|---|
无尘室 | 压电MEMS专用部分 1,360m2 (M2 fab整体为 6,000m2 ) |
清洁度 | Class 1-1,000 |
晶圆直径 | 6英寸 |
提供服务 | 开发样品试制、量产 |
ISO等 | ISO9001, ISO14001 |
开发/量产经验 | 执行机构、传感器 |
工艺技术 | PZT压电薄膜、块体/表面MEMS、可进行双面Si加工、晶圆键合 |
自有设备
工艺分类 | 设备 |
---|---|
光刻 | 涂布、显影 |
MPA (Mirror Projection Aligner) | |
双面对准曝光机 | |
i线步进光刻机 | |
层压 | 各种层压机(UV胶带、热剥离片、聚酰亚胺等) |
成膜 | Sol-gel(PZT类) |
PE-CVD(SiO2, SiN) | |
LP-CVD(SiO2, SiN, poly-Si) | |
热氧化炉 | |
溅射(Al类、Au、Ti、TiN、TiW、Pt、Ir等) | |
ALD(Atomic Layer Deposition) (Al2O3, SiO2, Ta2O5) | |
疏水涂层成膜 | |
干法蚀刻 | Si深度蚀刻 |
层间膜RIE装置 | |
PZT、电极用ICP蚀刻机 | |
湿法蚀刻 | 氧化硅膜蚀刻 |
Au蚀刻 | |
Si各向异性蚀刻 | |
剥离、清洗 | 去胶机 |
有机物、聚合物剥离 | |
酸洗 | |
洗涤器 | |
晶圆键合 | 树脂键合 |
阳极键合 | |
单片化等 | 划片、双流体清洗 |
晶圆划片机 | |
测量相关 | SEM分析、SEM测长 |
光学式测长装置 | |
正反错位测量装置 | |
可视光、IR、激光显微镜 | |
X射线衍射装置 | |
激光式位移测量装置 | |
荧光X射线分析装置 | |
触针式步距规、光学式干涉步距规 | |
椭圆偏振仪 | |
外观检查装置 | |
各种电气特性评估装置(探针台、测试仪) |
工艺能力
工序 | 工艺规格 | 备注 |
---|---|---|
光刻 | 最小线宽:1μm(使用步进光刻机) 最小线宽:3μm(使用对准曝光机) |
|
Si深度蚀刻 | 锥角: 90±1度 蚀刻速率面内均一性: 5%以内 尺寸精度; ±0.1μm (均取决于图案) |
可进行电路板贯通加工 可进行正反两面加工 (无凹槽) 可进行锥角控制 |
TMAH蚀刻 | 相对于深度,面内5%以内 | 可进行电路板贯通加工 可进行正反两面加工 |
PZT成膜 | 膜厚精度: 晶圆内 ±1.0% 晶圆、批次间 ±2.5% |
掺杂示例(Nb、La) |
PZT蚀刻 | 加工线宽精度: ±1μm 蚀刻速率面内均一性: 5%以内 (PZT厚度~3μm、有圆锥形状) |
Pt扩散阻挡层 |
溅射 | 膜厚均一性: 面内4%以内 | AlCu, Au, Ti, TiN, TiW, Pt, Ir |
CVD | 膜厚均一性: 面内4%以内 | SiO2, SiN |
ALD | 膜厚均一性: 面内5%以内 | Al2O3, Ta2O5, SiO2 |
树脂键合 | 对准精度: ±5μm 树脂厚度: 1~3μm |
环氧树脂、BCB |
阳极键合 | 封装内部压力: >0.01Pa | Si/玻璃 |
试制业绩示例
- 喷墨执行机构
- 喷墨流路、喷嘴
- MEMS振镜
- MEMS麦克风
- 压电MEMS扬声器
- 微泵
- RF元件
- 热释电传感器
- 超声波传感器
- 加速度传感器
- 角速度传感器
- 气压传感器
工艺技术示例
PZT薄膜的性能
罗姆于1998年在成功量产铁电存储器,在将PZT薄膜应用于Si晶圆工艺方面拥有长年积累的经验和技术诀窍。
罗姆提供的溶胶凝胶PZT膜使用独立开发的生产设备成膜,具有高水平的压电性能和可靠性。

项目 | 值 | 条件 |
---|---|---|
压电常数: e31,f (-C/N) | 19 | 10V/μm |
逆压电常数: d31 (-pm/V) | 260 | 10V/μm |
绝缘耐压: (V/μm) | >75 | 室温, (评估电源限制) |
绝缘寿命:(年) | >10 | 20V/μm, 105℃, (加速试验推测) |
重复寿命:(次) | >1x1010 | 10V/μm,位移减少10% (单极脉冲) |
漏电流密度: (A/cm2) | <1x10-7 | 20V/μm |
Si深度蚀刻
罗姆拥有多家公司的Si深度蚀刻装置,其中也包括独立开发的装置,可根据产品提供适合的Si蚀刻工艺(形状、公差、异物等级、成本)。
也可进行圆锥形状的蚀刻。
薄晶圆处理技术
罗姆通过独立开发晶圆运输送备等,实现了薄Si晶圆的工艺和晶圆键合。
Q&A
- Q.适用的晶圆尺寸、标准是什么?
- A.6英寸JEITA标准(定位边长度为47.5mm)。
- Q.可以对SOI晶圆进行加工吗?
- A.可以。
- Q.PZT可以通过溅射成膜吗?
- A.目前尚不支持溅射成膜。
- Q.PZT可以使用指定的Sol-gel液成膜吗?
- A.需要咨询。
- Q.可以实现的PZT膜厚范围有多大?
- A.200nm~5μm的范围内均可实现,但考虑到成本,建议将2μm厚度作为标准。
- Q.出厂前可以进行哪些检查?
- A.可以进行电气特性评估(容量、滞后、泄漏、电阻值等),以及外观检查(有自动设备)等。
- Q.可以只委托进行试制吗?
- A.原则上优先承接可以量产的项目。
- Q.可以单独提供特定工序的加工吗?
- A.因为是以量产为目标,原则上不单独承接部分工序,具体情况以咨询结果为准。
- Q.可否制作掩膜?
- A.可以制作掩膜。
- Q.制作掩膜采用什么数据格式?
- A.请以GDS格式提供。
- Q.需要NDA和开发合同吗?
- A.进行到相应的开发步骤时需要。
- Q.进行委托时可以参观工厂吗?
- A.可以。将根据委托内容按需实施。
- Q.可以承接自有设备无法进行的处理吗?
- A.也可以使用部分外协和异地的装置。