SilTerra開(kāi)發(fā)MEMS-on-CMOS平臺(tái)擴(kuò)展新應(yīng)用

微訪談：SilTerra傳感器和MEMS業(yè)務(wù)高級(jí)副總裁Arjun Kumar Kantimahanti

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，作為馬來(lái)西亞最大的代工廠，SilTerra一直在開(kāi)發(fā)其MEMS-on-CMOS平臺(tái)，并將其擴(kuò)展到新的應(yīng)用，例如：醫(yī)療和指紋傳感器應(yīng)用的PMUT（壓電MEMS超聲換能器），時(shí)鐘器件應(yīng)用的SAW（聲表面波濾波器），以及短距離無(wú)線RF（射頻）收發(fā)器應(yīng)用的BAW（體聲波濾波器）。SilTerra與客戶合作提供概念的基本驗(yàn)證、定制器件原型開(kāi)發(fā)、可制造性評(píng)估和批量生產(chǎn)。

MEMS Journal最近采訪了SilTerra傳感器和MEMS業(yè)務(wù)高級(jí)副總裁Arjun Kumar Kantimahanti，在這篇訪談中討論了SilTerra的歷史，目前的MEMS規(guī)劃以及未來(lái)的發(fā)展路線圖；此外雙方還探討了由光學(xué)、RF和超聲波MEMS器件賦能的新興應(yīng)用。MEMS Journal：請(qǐng)您介紹一下SilTerra的MEMS發(fā)展歷史，以及工藝能力的發(fā)展。Arjun Kumar：SilTerra的MEMS歷史始于2010年。我們的第一個(gè)MEMS開(kāi)發(fā)項(xiàng)目是微鏡陣列，用于數(shù)字投影儀中的顯示芯片。我們將這款MEMS器件集成于我們的0.18微米CMOS工藝技術(shù)。我們開(kāi)發(fā)了可制造的工藝，并實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)的良率。第一款產(chǎn)品是客戶專有的器件，1 MPixel WXGA。隨后，我們?cè)?011年開(kāi)始開(kāi)發(fā)我們的MEMS-on-CMOS器件架構(gòu)，以構(gòu)建RF MEMS集成解決方案平臺(tái)。在我們的平臺(tái)上制造的諧振器件覆蓋了從10 MHz到2.4 GHz的各種參考頻率。我們還在2015年啟動(dòng)了超聲波MEMS項(xiàng)目，以滿足指紋傳感和醫(yī)療成像細(xì)分市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用需求。

SilTerra新工藝平臺(tái)打造的PMUT器件

MEMS Journal：是什么推動(dòng)你們開(kāi)始提供MEMS代工服務(wù)？Arjun Kumar：SilTerra主要是一家提供先進(jìn)邏輯、BCD、RF CMOS的CMOS代工廠，我們啟動(dòng)MEMS代工服務(wù)計(jì)劃，是為了通過(guò)附加MEMS模塊補(bǔ)充現(xiàn)有的產(chǎn)品組合，以增強(qiáng)產(chǎn)品功能。MEMS Journal：SilTerra及其MEMS業(yè)務(wù)的愿景是什么？未來(lái)五年， SilTerra及其MEMS業(yè)務(wù)將會(huì)如何規(guī)劃？Arjun Kumar：我們的愿景是提供一個(gè)成熟的MEMS-on-CMOS平臺(tái)，以便面對(duì)即將興起的物聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛汽車市場(chǎng)，提供至關(guān)重要的各種MEMS器件和傳感器。我們還將通過(guò)我們的MEMS代工服務(wù)模式，繼續(xù)支持客戶驅(qū)動(dòng)的工藝開(kāi)發(fā)。SilTerra的目標(biāo)是在5年內(nèi)將MEMS業(yè)務(wù)營(yíng)收提高到總營(yíng)收的20%。

MEMS Journal：與其他MEMS代工廠相比，你們的核心優(yōu)勢(shì)是什么？強(qiáng)在哪些方面？Arjun Kumar：我們獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在于我們簡(jiǎn)單易用的MEMS-on-CMOS平臺(tái)，以及我們?cè)陬A(yù)處理CMOS晶圓上構(gòu)建各種MEMS器件的能力。此外，我們?yōu)楣庾訉W(xué)和生物光子學(xué)應(yīng)用制造復(fù)雜的芯片，這些芯片使用與MEMS器件非常相似的工藝模塊，從而使我們能夠達(dá)成良率和可靠性學(xué)習(xí)曲線。此外，我們還使用缺陷密度監(jiān)測(cè)測(cè)試結(jié)構(gòu)來(lái)不斷提高良率。我們還為客戶特定的器件架構(gòu)開(kāi)發(fā)可制造的工藝模塊，以驗(yàn)證其概念驗(yàn)證，并提供產(chǎn)能以支持其產(chǎn)量要求。MEMS Journal：你們近期增加了哪些新MEMS工藝？安裝了哪些新的MEMS設(shè)備？Arjun Kumar：我們最新推出的是PMUT工藝，可以在我們的180nm或130nm平臺(tái)上構(gòu)建。我們應(yīng)該是最早提供單片PMUT制造服務(wù)的公司之一。最近，我們添置了“釋放機(jī)臺(tái)”，并且正在采購(gòu)第二臺(tái)壓電沉積設(shè)備。MEMS Journal：你們有哪些拓展或升級(jí)計(jì)劃？請(qǐng)您介紹一下未來(lái)1~2年的技術(shù)和工藝開(kāi)發(fā)規(guī)劃。Arjun Kumar：我們將為微流控應(yīng)用和工業(yè)傳感器應(yīng)用的基于SOI的PMUT平臺(tái)，添加用于高深寬比硅蝕刻的工藝模塊。MEMS Journal：到目前為止，你們的工廠制造了哪些類型的MEMS器件？目前的產(chǎn)能如何？Arjun Kumar：我們目前制造的MEMS器件包括：光學(xué)MEMS（微鏡陣列芯片）、RF MEMS（靜電諧振器、SAW諧振器和BAW諧振器）、超聲MEMS（PMUT）和MEMS運(yùn)動(dòng)傳感器（加速度計(jì)）。我們的8英寸MEMS產(chǎn)能約每月3000片，另外，我們的CMOS產(chǎn)能為每月40000片。我們的MEMS產(chǎn)能增長(zhǎng)，計(jì)劃與MEMS產(chǎn)品的市場(chǎng)接受度保持一致。MEMS Journal：你們?nèi)绾伍_(kāi)發(fā)集成MEMS解決方案？你們的合作伙伴有哪些？如何與他們有效合作？Arjun Kumar：構(gòu)建集成MEMS器件非常具有挑戰(zhàn)性。在集成MEMS器件及其可制造性方面，我們已經(jīng)投入了超過(guò)5年，開(kāi)發(fā)了一些創(chuàng)新的工藝模塊，可以與ASIC晶圓無(wú)縫集成。為了提供完整的解決方案（不僅僅是晶圓加工），我們與全球的IC設(shè)計(jì)專家、研發(fā)組織、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和半導(dǎo)體組裝廠合作。我們的團(tuán)隊(duì)專注于為特定市場(chǎng)提供解決方案，如時(shí)鐘器件、射頻和成像等。

MEMS Journal：時(shí)鐘相關(guān)應(yīng)用你們重點(diǎn)關(guān)注什么？目標(biāo)是哪種頻率和用例？Arjun Kumar：我們主要專注于使用我們的薄膜聲波諧振器技術(shù)提供單片參考振蕩器。我們與合作伙伴合作，展示了320 MHz集成相位抖動(dòng)為160 fs（12 kHz至20 MHz）的參考時(shí)鐘。我們的目標(biāo)產(chǎn)品是消費(fèi)類和汽車應(yīng)用的可編程聲振蕩器（AO）。MEMS Journal：你們正在開(kāi)發(fā)哪種類型的RF MEMS應(yīng)用？Arjun Kumar：我們已經(jīng)展示了一款高頻振蕩器（QFN封裝的2.4GHz FBAR振蕩器，集成相位抖動(dòng)為358 fs）。我們正在開(kāi)發(fā)集成高頻RF收發(fā)器。MEMS Journal：您現(xiàn)在關(guān)注到哪些極具吸引力的MEMS成像應(yīng)用？Arjun Kumar：PMUT正在成為便攜式醫(yī)療成像應(yīng)用、手勢(shì)控制和指紋傳感的新興產(chǎn)品。MEMS Journal：指紋傳感器的最新趨勢(shì)是什么？Arjun Kumar：最新的趨勢(shì)是將指紋傳感器安裝在玻璃顯示屏下，PMUT技術(shù)支持玻璃下的指紋傳感，對(duì)于仿冒指紋高度安全。SilTerra的PMUT-on-CMOS工藝平臺(tái)將成為該領(lǐng)域極具吸引力的解決方案。