TempFlat™MEMS振动子の制造

制造业

SiTimeMEMS振动子は,独博世社で开発されました。その后,スピンアウトしたSiTime公司によって独自开発されたMEMS首先™プロセスを用い非常に小さく,洗练されたMEMS振动子の开発に成功しました。
MEMS首先™プロセスで制造したシリコン振动子は,非常に小型であるため,シリコンチップ中に完全に真空封止することが出来ます。そのため,非常に安定しており,高い耐久性を実现しています。また,最先端のCMOS半导体制造技术や材料を使用するため,量产性が良好で,高品质,高信頼性という特徴を持っています。

特徴 メリット
  • TempFlat MEMS振动子は単结晶シリコンを使用
  • シンプルな温度补偿スキーム
  • より良い安定性と低消费电力化,低コスト化
  • MEMS构造を保护するウェハープロセス中の高温封止技术
  • 水晶では追従できない最小サイズ,高安定性,高信頼性,高品质
  • 标准CMOSプロセスと材料
  • 既存サプライチェーンを利用可能
  • 业界标准のプロセスコントロールと6シグマアプローチ
  • 高歩留まり,高品质,高信頼性


MEMS首先プロセス

かつてMEMS振动子を量产化するには,パッケージングに大きな课题がありました。しかし,MEMS首先プロセスの开発により,振动子をシリコンウェハー上に真空封止するという方法で,この课题を乘り越えました。

振动子はSOI(绝缘体上硅)ウェハーを使います。最初にDRIE(深反应离子蚀刻)プロセスを使って切り出し,ウェハーの表面にシリコン酸化膜でトレンチを充填することで平坦化します次。に,振动子と电极の电気的接続のためにコンタクトホールをエッチングで形成します。その后,薄いシリコン层が酸化物上に形成され,その上にベント(通気孔)が形成されます。最后に振动子の周りのシリコン酸化物层をフッ化水素酸蒸気で除去します。これにより,振动する为の真空キャビティが形成されます。

次のエピタキシャル封止工程であるSiTime的の的Epi-密封™プロセスは,安定したMEMS振动子を形成するために不可欠です。的Epi-密封プロセスは非常に安定したMEMS振动子を制造可能にし,世界で初めて水晶振动子を超える安定性を実现しました。エピタキシャル成膜装置中の高温氛囲気の中で振动子やその周りの真空キャビティを绮丽にし,ベントを埋めます。高温の水素ガスと塩素ガスが振动子をクリーニングし,同时にシリコン含有ガスがベント穴中にポリシリコンを埋めるように堆积し,封止します。

その后,通过が振动子と电极上に形成されます。トレンチによりエッチングされ,シリコン酸化物层で埋められます。その结果,电极と振动子の间のコンタクトが形成されます。最后に,电気的相互接続がアルミ配线やボンディングパッドで形成され,さらに保护用の酸化膜や窒化膜が形成されて,プロセスが完了します。

出来上がったウェハーは,100微米以下の厚さになり,プラスチックモールド,フリップチップ,チップスタックなどの业界标准のICパッケージングプロセスを用いてパッケージされます.MEMS首先プロセスについてのより详细な说明は,MEMSファーストプロセス(Flash演示)または,アプリケーションノート「MEMS首先プロセス」をご确认ください。