薄膜壓電MEMS代工

多年以來,羅姆專注於鐵電材料相關的各項技術創新,並積極推進相關的研究和開發。羅姆的薄膜壓電MEMS代工擁有自行研發的生產設備,其中融入了羅姆的技術優勢和在異種材料管理系統方面的經驗,擁有出色可靠性和穩定性,可以高度融合薄膜壓電和LSI微細加工技術。羅姆承諾,通過與客戶聯合開發,將會實現「前所未有」、「從未體驗過」、「超乎想像」的節能、小型且高性能的產品。

什麼是壓電?什麼是MEMS? -電子小百科
介紹了壓電和MEMS的基礎知識、特點、用途、結構及特性。

薄膜壓電MEMS代工

 

委託開發和量產

主要技術和服務

包括使用了矽晶圓和SOI晶圓等的MEMS元件的製程規劃、高性能壓電薄膜的生產製造、壓電MEMS元件的代加工和設計支援等在內,羅姆可提供從試作、開發到量產的全程支援。若想瞭解羅姆官網和產品目錄中未列出的個別製程,也歡迎隨時聯繫。

薄膜壓電技術

薄膜壓電技術
  • ・溶膠-凝膠PZT
  • ・PZT壓電陶瓷摻雜
  • ・結晶度控制 等

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半導體製程技術

半導體製程技術
  • ・微影
  • ・蝕刻
  • ・濺鍍(濺射鍍膜) 等

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MEMS加工技術

MEMS加工技術
  • ・晶圓級鍵合
  • ・矽深蝕刻
  • ・ALD成膜
  • ・切割 等

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薄晶圓處理技術

薄晶圓處理技術
  • ・承載晶圓製程
  • ・特殊清洗
  • ・減薄製程 等

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主要技術和服務

量產和開發生產線

在LAPIS Semiconductor宮崎工廠,羅姆建造了6 吋 MEMS 生產線,將羅姆專有的薄膜壓電技術與 LSI 生產線結合。

量產和開發生產線

量產和開發生產線

位置 宮崎縣宮崎市清武町
無塵室 壓電MEMS專用部分 1,360m2
清潔度等級 Class 1-1,000
晶圓直徑 6吋
提供的服務 開發樣品試作、量產
ISO等 ISO9001, ISO14001
開發和量產經驗 執行器、感測器
製程技術 PZT壓電薄膜、雙面Si加工、晶圓鍵合

從客戶諮詢到量產的流程

用專用MEMS生產線進行代工生產,支援從產品試作到量產的整個過程!

從客戶諮詢到量產的流程

*以上流程為通常流程示例,實際流程將根據每個專案具體協商確定。
如需諮詢、委託或提出要求,請隨時填寫諮詢頁面上的表格與我們聯繫。

擁有的設備

透過在生產線上配備MEMS製程所需的設備和分析工具,能夠為各種元件提出製程建議並實現品質提升。

製程分類 設備
成膜
溶膠-凝膠(PZT類)
PE-CVD (SiO2、SiN)
LP-CVD (SiO2、SiN、poly-Si)
熱氧化爐
濺鍍(Pt、Ir、IrO2、AlCu、Ti、TiN 等)
ALD(Atomic Layer Deposition)
(Al2O3、SiO2、Ta2O5)
防水塗層成膜
微影
塗佈・顯影
MPA (Mirror Projection Aligner)
雙面校準器、IR步進機、i-line步進式光刻機
乾蝕刻
矽深蝕刻
層間膜RIE裝置
PZT和電極用的ICP蝕刻機
濕蝕刻
矽氧化膜蝕刻
Au離子蝕刻
單晶矽非等向性濕式蝕刻
晶圓鍵合
樹脂鍵合
陽極鍵合
製程分類 設備
減薄
全自動晶圓貼膜機
(UV膠膜、熱剝離膜、聚醯亞胺膜等)
剝離、清洗
asher光阻去除
有機物、聚合物剝離
酸洗、清洗機
劃片等
切割、二流體清洗
晶圓切割機(Circle Cut Dicer)
測量相關
分析 SEM/長度測量 SEM、離子銑削
光學長度測量裝置
偏差測量儀
可見光/紅外光/鐳射顯微鏡
X射線繞射儀
雷射位移源測量儀
X射線螢光分析儀
接觸式液位計、光學式桿式液位計
橢偏儀
自動外觀檢測設備(支援正反面穿透晶圓)
各種電氣特性評估裝置
(探針台、測試儀)

擁有的設備

試作和量產業績示例

基於羅姆在噴頭領域的量產業績和對MEMS技術的鑽研,羅姆目前正在與客戶聯合開發和評估試作小型、低功耗和高位移執行器產品。

試作和量產業績示例

試作和量產業績示例

製程技術示例

PZT stack截面
【PZT stack截面】

羅姆於1998年在全球率先成功實現鐵電記憶體的量產。
在對矽晶圓使用PZT薄膜方面,擁有多年的經驗和技術積累。
羅姆提供的溶膠-凝膠PZT膜是使用自行研發的生產設備成膜的,可實現世界超高水準的壓電性能和可靠性。

項目 條件
壓電常數:e31,f (-C/N) 19 10V/μm
逆壓電常數:d31 (-pm/V) 260 10V/μm
介電強度:(V/μm) >75 室溫
(受評估電源影響)
絕緣壽命:(年) >10 20V/μm, 105℃,
(通過加速試驗估算)
重複壽命:(次) >1x1010 10V/μm,位移減少10%
(單極脈衝)
漏電流密度:(A/cm2) <1x10-7 20V/μm
 
晶圓鍵合截面
【晶圓鍵合截面】

晶圓鍵合截面/階梯
【晶圓鍵合截面/階梯】

羅姆擁有多種矽晶圓鍵合技術,即使是結構複雜的元件也可以進行晶圓級鍵合。
*可提供粘合劑塗覆和鍵合製程解決方案。

晶圓級鍵合技術

400μm Si貫穿
【400μm Si貫穿】

矽晶圓加工
【矽晶圓加工】

羅姆擁有多家公司的矽深蝕刻設備(包括自行開發的設備),可為產品提供最佳的矽蝕刻製程(形狀、公差、異物水準、成本)解決方案。

矽深蝕刻

薄矽晶圓
【薄矽晶圓】

羅姆自行開發了晶圓運輸設備,支援薄矽晶圓相關的製程和晶圓鍵合。

薄晶圓處理技術

TAIKO研磨晶圓
【TAIKO研磨晶圓】

薄晶圓處理技術

矽形狀截面
【矽形狀截面】

即使在有複雜凹凸形狀的元件上,也可以利用*ALD形成均勻的保護膜。
*ALD:Atomic Layer Deposition(原子層沉積)

保護膜:保護設備免受外部因素(Ink、接觸造成的磨損、帶電等)的影響。

按一下此處查看ALD成膜的詳細介紹 -電子小百科

壓電元件的模擬分析

矽懸臂梁截面
【矽懸臂梁截面】

羅姆可以對壓電元件進行有限元模擬,並為各種元件提供優化的結構和製程解決方案。

壓電元件的模擬分析

FAQ

Q. 適用的晶圓尺寸、標準是什麼?
A. 6吋JEITA標準(定位邊長度為47.5mm)。
Q. 可以對SOI晶圓進行加工嗎?
A. 可以。
Q. PZT可以透過濺射成膜嗎?
A. 目前尚不支援濺射成膜。
Q. PZT可以使用指定的Sol-gel液成膜嗎?
A. 需要交涉。
Q. 可以實現的PZT膜厚範圍有多大?
A. 200nm~5μm的範圍內均可實現,但考慮到成本,建議將2μm厚度作為標準。
Q. 出廠前可以進行哪些檢查?
A. 可以進行電氣特性評估(容量、滯後、洩漏、電阻值等),以及外觀檢查(有自動設備)等。
Q. 可以只委託進行試製嗎?
A. 原則上優先承接可以量產的專案。
Q. 可以單獨提供特定工序的加工嗎?
A. 因為是以量產為目標,原則上不單獨承接部分工序,但是可以受理交涉討論。
Q. 可否製作掩膜?
A. 可以製作掩膜。
Q. 製作掩膜採用什麼資料格式?
A. 請以GDS格式提供。
Q. 需要NDA和開發合約嗎?
A. 進行到特定開發步驟時需要。
Q. 進行委託時可以參觀工廠嗎?
A. 可以。將根據委託內容按照需求來實施。
Q. 可以承接自有設備無法對應的需求嗎?
A. 可外包或使用一部分場外裝置。