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。
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。
| 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！
*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） |
製程能力
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。
| 工程 | 製程規格 | 數值 | 備註 |
|---|---|---|---|
| 微影 | 最小線寬（使用步進器） 最小線寬（使用校準器） |
1μm 3μm |
|
| 矽深蝕刻 | 側壁蝕刻傾斜角度 蝕刻速率均勻性 尺寸精度 |
90±1度 ≤5% ±0.1μm （均取決於Pattern） |
可進行電路板過孔加工 可進行正反兩面加工 （無缺口） 可進行側壁蝕刻傾斜度控制 |
| TMAH非等向性濕蝕刻 | 深度 | ≤面內5% | 可進行電路板過孔加工 可進行正反兩面加工 |
| PZT成膜 | 膜厚精度 | 晶圓內 ±1.0% 晶圓間、Lot間 ±2.5% |
摻雜示例（Nb、La） |
| PZT蝕刻 | 加工線寬精度 蝕刻速率面內均勻性 |
±1μm ≤5% （PZT厚度~3μm，有側壁刻蝕傾斜度） |
支援Pt Stop |
| 濺鍍 | 膜厚均勻性 | ≤面內4% | Pt、Ir、IrO2、AlCu、Ti、TiN 等 |
| CVD | 膜厚均勻性 | ≤面內4% | SiO2、SiN |
| ALD | 膜厚均勻性 | ≤面內5% | Al2O3、Ta2O5、SiO2 |
| 樹脂鍵合 | 對準精度 樹脂厚度 |
±5μm 1～3μm |
環氧樹脂、BCB |
| 陽極鍵合 | 密封內部壓力 | >0.01Pa | 矽/玻璃 |
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。
製程技術示例
PZT薄膜的性能
【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 | 值 | 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 |
晶圓級鍵合技術
【晶圓鍵合截面】
【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。
矽深蝕刻
【400μm Si貫穿】
【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。
薄晶圓處理技術
【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。
【TAIKO研磨晶圓】
ALD保護膜形成
【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。
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壓電元件的模擬分析
【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。
