德国博世利用多晶矽锗实现“MEMS on CMOS”

德国博世（Robert Bosch GmbH）在“MEMS 2007”上，发布了形成CMOS之后、再在上面形成MEMS的单芯片角速度传感器（陀螺仪）。并在22日下午的“演讲3”上，率先发表。论文的作者除该公司外，还包括西班牙IMSE-CNM-CSIC、比利时ASM、德国飞利浦以及比利时IMEC。

　　关于角速度传感器等MEMS元件的开发，有些方案提议通过上下层叠MEMS和控制检测用周边电路，集成在一枚芯片上。其中一种方案是：利用可在较低的温度下形成的多晶矽锗（poly-SiGe）来形成MEMS部分，这样，不会对CMOS部造成影
响。多晶矽锗的工艺温度在400～500℃左右，远远低于已达实用水平的多晶硅所需的800℃以上。此次该公司把这种方法应用于即将成品的角速度传感器，并公布了其噪音特性等评估结果及封装特性。形成MEMS部分的多晶矽锗膜仅厚10μm，比较容易制成高精度的传感器。

　　不过，此次试制元件的CMOS部分使用了0.35μm工艺，与集成有多晶硅MEMS的元件相比，并未实现微细化。本来降低了工艺温度，应该可以采用低于0.35μm的加工工艺。对此会场上提出了诸如“可以用于65nm工艺等尖端工艺吗”之类的问题，博世没有给出明确的回答。

　　另外，博世拥有先形成MEMS部分、然后在上面形成CMOS部的“MEMS first”技术，已授权美国SiTime应用硅振荡器、并进行了量产。而此次的技术是后形成MEMS部分的“MEMS last”技术。关于MEMS部分和CMOS部分的混载，博世表示还拥有很多实用技术。