超越摩尔定律的新技术MEMS

超越摩尔定律的新技术MEMS

Fabless与Fab模式

       面对爆炸式成长的MEMS市场，无论是Fabless或Fab都自然不会放过这个“蛋糕”，随着晶圆代工大厂TSMC、UMC和SMIC的强势进入，而诸如ASMC这样特制化的代工厂也独辟蹊径，一场MEMS代工的“暗战”拉开帷幕。

       耕耘于MEMS领域10年之久的美新半导体(MEMSIC)依靠Fab-lite模式成为国内MEMS成功的典范，MEMSIC R&D经理杨宏愿指出，将CMOS与MEMS集成是MEMSIC成功的重要因素。他表示，创新的运动传感器技术加速了MEMS价格的降低，MEMSIC的目标是将阳春白雪的高端传感器拉下神坛，成为普遍型的应用产品。MEMSIC目前正在开发由3轴地磁传感器和2轴加速计组成的5轴定位系统，未来将开发6轴方案，而地磁传感器将是下一个像加速计的产品。

       TSMC主流技术事业发展处长刘信生表示，成功的厂商需要在1年内推出产品，而目前近60亿美元的MEMS产业已经有相当多的高手，因此选好代工伙伴对于MEMS厂商非常关键。MEMS的进一步成长必须利用好现有CMOS的投资和基础设施。他指出，目前工艺已从4、6寸转向8寸，选择的合作伙伴需要有长远的线路图，而不仅仅是一两代的产品计划。

       上海先进半导体(ASMC)COO孙臻则认为，MEMS 产业有别于半导体(IC)产业引导下游终端产品迈向经济规模效益的发展模式，MEMS着重在以客制化的微加工制程服务，来提升现有终端产品的附加价值，以维护产品在市场上的独特竞争利基。他表示，ASMC推出自己业务模式，以量至上，快速达到一定经济规模，再以有竞争力的成本，结合其他MEMS技术，共同拓宽市场需求量。

MEMS不走寻常路

　　据Yole Développement预测，2010年及随后四年内MEMS市场将重启12%的年比净增长率，而MEMS代工将超过25%增长率。当前的经济衰退使得许多系统制造商停止内部制造，转向外包代工;晶圆级封装和采用TSV的3-D芯片堆叠也将驱动MEMS代工的成长。面对未来的巨大成长空间，MEMS是走CMOS IC的专业标准化合作之路还是走非标准的特殊工艺之路?来自学术界和产业界的专家也针对于此展开了激烈的辩论。

　　北京大学李志宏教授认为，“One MEMS, One Process”，MEMS的模式开始应该是从不标准到标准再到不标准。MEMS的机械部分是IC所没有的，起始之路是不标准的;然后由于制造成本昂贵， MEMS厂商可能寻求Foundry和标准的工艺，但无疑会牺牲MEMS器件本身的特点和性能，因此有一个阶段MEMS会向几个标准化方向靠近;但是最终，MEMS会出现很多不同的分支，呈现不标准化。SUSS的龚里表示，MEMS有硅基的、非硅的、氧化矾和氧化铁的等，材料不同，设计也不同，且客户对于MEMS产品的需求多样化，没有办法去标准化。上海交大微纳科学技术研究院赵小林教授表示，硅基MEMS可能走向标准化IC工艺，但还有很多非硅、流体或磁MEMS产品，这些要形成标准化非常困难。ASMC的孙臻表示，每个MEMS公司都有自己产品的竞争优势，而Foundry所做的更多是降低成本。因MEMS系统设计涉及光、机、电与材料等技术领域，量小品种多，不易发展出标准化的产出模式，因此产业链还需要一点时间酝酿。而目前MEMS大厂也以IDM居多。对于中国MEMS产业来说，更多的需要通过合作形成一个“虚拟MEMS IDM”。

　　上海复旦大学鲍敏航教授说，MEMS产业已有很多成功者，但是更多的还是在研发，要把产品进行量产，但很多公司没有太多资金去建立生产线，因此需要实现工艺的标准化，小公司就有机会通过Foundry去实现产品化，而MEMS产业也因此获得更多创新产品，未来表面硅工艺会慢慢取代体硅工艺。Coventor的覃裕平和Cadence的张剑云同时指出，需求是行业发展的最终动力，要走大众化消费品的路线，MEMS必须标准化，否则成本很难降低。MEMSIC的杨宏愿认为，MEMS必须标准化是个商业考量，它需要通过标准化来降低成本和获得利润。尽管市场上存在许多种MEMS，但最终市场会做出选择，如果有些不适合产业化，就会“慢慢死”。TSMC的刘信生表示，MEMS的发展离不开CMOS，对于MEMS产品，不仅要在实验室获得成果，更重要的是在市场上实现规模化并获得利润，与标准CMOS工艺的融合则是助其成功的最大利器。