这家公司，重新构想MEMS制造

来源:半导体行业观察发布时间:2023-07-26714浏览

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初创公司Nanusens 声称，通过修改 CMOS 处理技术，在 MEMS 传感器制造方面取得了突破。

微机电系统(MEMS) 是采用精细的半导体制造技术开发的。多家半导体公司专门制造用于加速计、陀螺仪、压力传感器等的 MEMS IC。

CMOS 中的 MEMS 结构示意图

总部位于英国的 Nanusens 是一家专门制造 CMOS 纳米传感器的公司，目前正在创新制造 MEMS IC 的新技术。该公司的 MEMS-in-ASIC 传感器技术最近与大批量传感器融合 IC 开发商Azoteq 签订了 IP 许可协议。该协议使 Nanusens 能够将其 MEMS-in-ASIC 传感器技术扩展到 3D 加速度计。

MEMS 器件通常使用两个芯片制造：一个来自 CMOS 晶圆，另一个来自 MEMS 晶圆。这种两芯片制造工艺给制造商带来了一些挑战。为 MEMS 和 CMOS 生产单独的晶圆成本高昂，会延长上市时间，而且只能生产小批量（特别是在硅短缺的情况下）。

一些公司正在尝试通过在现有 CMOS 晶圆上构建 MEMS 晶圆来应对这些挑战。虽然此工艺可能会提高单个 MEMS 传感器的性能并减少寄生电容，但它不能用于制造将多个传感器封装在单个 IC 中的 MEMS 设备。在其他情况下，公司可能会使用 CMOS 制造技术进行 MEMS 制造。例如，一些开发人员诉诸于使用 CMOS 处理的后端 (BEOL) 中现有的材料来制造 MEMS。

Nanusens 已成功制造出 MEMS 芯片，该芯片成本降低，尺寸约为 1 mm3（1 立方毫米）。该公司利用CMOS 工艺 BEOL 中的蒸汽氢氟酸 (vHF) 蚀刻技术开发了该芯片。根据 Nanusens 的说法，金属间电介质 (IMD) 通过钝化层中的焊盘开口被蚀刻掉。然后使用甚高频来创建纳米传感器结构。该公司声称，通过采用 0.18 微米 CMOS 技术，可以大规模扩大 MEMS 芯片的生产规模。

vHF 技术有助于减少器件顶部和底部金属平面之间的寄生电容。寄生电容（约 50 fF）的减少据说可以提高灵敏度和性能。随着这款单一 MEMS 传感器芯片的成功，Nanusens 现在的目标是使用 vHF 技术将多个 MEMS 纳米传感器组合在同一芯片上。

得益于器件中的环形振荡器，该器件可提供电容感应；电容值的变化表示运动的变化。电容传感器中的环形振荡器消除了模数转换器、模拟滤波器等笨重的组件。设计人员可以采用该传感器作为运动传感器，用于智能手机、可穿戴设备和其他消费电子设备中的运动检测。

Nanusens 革命性的 MEMS-in-ASICs传感器技术

Nanusens 是一家无晶圆厂半导体公司，提供 CMOS 内置的新型 MEMS 传感器，该公司宣布与大容量传感器先驱 Azoteq 就其MEMS - in-ASI C技术签订第一份 IP 许可协议用于工业和消费应用的融合 IC。

Nanusens 技术使其 MEMS（微机电系统）IP 传感器结构能够与使用标准 CMOS 工艺的 ASIC 上的其他 IP 同时在芯片内制造，从而形成具有嵌入式 MEMS 传感器的 ASIC。将传感器解决方案集成为 IP 块的这一突破性成果可大幅降低成本和尺寸，因为它完全取代了当前分立传感器封装的解决方案。

Nanusens 首席执行官 Josep Montanyà 博士表示：“Azoteq 是最近收到我们的 3D 加速度计样品的众多公司之一，这些样品是使用 ASIC 内的 IP 块创建的。Azoteq 是第一个签署 IP 许可的公司，我们计划很快宣布更多许可协议。”

Azoteq 首席技术官 Dieter Mellet 博士评论道：“我们的业务基础是为经常需要将许多传感器纳入空间受限应用的客户创建多传感器解决方案。Nanusens 技术实现了 MEMS 在 IC 内的单片集成，非常适合我们，因为我们现在可以将一系列 3D 加速度计嵌入到现有的 IC 中，与目前可用的解决方案相比，为我们的客户节省成本、功耗和空间，进一步扩展了我们的 ProxFusion 奉献。

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