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2007 년 1 월 19 일

CMOS 회로의 배선 레이어에 쌓인 MEMS
작고 저전력 압력 손오공 토토사이트 LSI를 성공적으로 생산했습니다

LSI 영역은 기존의 것과 비교하여 약 1/10이며, 현재 소비는 절반 미만으로 감소합니다

  토토 사이트. Central Research Institute (Director : Fukunaga Yasushi/Heallyinafter, Hitachi)는 최근 1MM의 면적을 가진 MEM (Micro Electro Mechanical Systems) 및 주변 회로를 스택하기 위해 미세한 고성능 CMO (보완 금속-산화물 반도체)를위한 제조 공정을 시작했습니다.²2384_2644
    이 연구의 일부는 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 조직 (NEDO)이 부여한 "고도로 통합 및 복합 MEMS 제조 기술 개발 프로젝트"의 혼합 마이크로 미 및 CMOS 회로를위한 MEMS/반도체 모 놀리 식 통합 기초 기술 "을 통해 수행되었습니다.

  MEMS 손오공 토토사이트는 반도체 마이크로 마킹 기술을 사용하여 기계적으로 작동 할 수있는 요소를 제조하고 손오공 토토사이트로 사용합니다. 최근에는 압력, 가속도, 각속 속도 등의 작은 손오공 토토사이트로 사용되기 시작했습니다. 향후에는 휴대 전화 및 자동차와 같은 소규모 정보 장치의 분야에서 MEMS 손오공 토토사이트의 추가 소형화 및 전력 소비가 필요하며 네트워크를 통해 손오공 토토사이트와 함께하는 작은 터미널의 전체 스프레드 스프레드가 필요합니다. 이를 해결하기 위해 MEMS 손오공 토토사이트 LSI의 개발이 수행되고 있으며, 여기서 MEMS 손오공 토토사이트 및 주변 회로가 하나의 칩에 통합됩니다. 그러나, 중공 구조와 같은 기계적으로 움직이는 구조를 생성하기 위해, MEMS는 전통적으로 몇 마이크로 미터의 두께가 수십 마이크로 미터 및 약 1000 도의 고온 열처리 처리가 필요하므로 저온에서 제조 된 고성능 미세 CMOS 회로와 통합하기가 어렵습니다. 이러한 이유로, 이전 MEMS 손오공 토토사이트 LSI는 MEMS 제조 공정에 따라 큰 크기의 처리를 갖는 트랜지스터로부터 형성되었으며, 이는 MEMS가있는 평면에 배열된다. 그러나 전력 소비 및 소형화를 더욱 줄이기 위해서는 MEMS 손오공 토토사이트와 고성능 미세한 CMO 회로의 통합이 필요하다고 생각되었다.
  이러한 배경으로 인해 토토사이트 는 CMOS 제조 공정을 사용하여 MEMS 제조 기술 개발을 수행했으며 CMOS 회로의 배선 층에 MEMS가 쌓이는 One-Chip MEMS 압력 손오공 토토사이트 LSI의 프로토 타입을 성공적으로 생산했습니다.
  프로토 타입 MEMS 압력 손오공 토토사이트 LSI의 기능은 다음과 같습니다.

1. LSI의 배선 형성 과정을 사용하여 MEMS 손오공 토토사이트 만들기

  우리는 400도 이하의 전형적인 배선 형성 공정을 사용하여 300 나노 미터 높이와 50 마이크로 미터의 밀봉 된 캐비티를 사용하여 CMOS 회로의 배선 층에 텅스텐 및 텅스텐 실살을 제조하는 기술을 개발했습니다. 커패시턴스의 변화 로서이 공동의 압력으로 인한 변형을 감지함으로써 압력 손오공 토토사이트로서 기능한다.

2. CMOS 회로의 MEMS 손오공 토토사이트 스태킹

   CMOS 회로 위에 MEMS 손오공 토토사이트를 쌓아 커패시턴스 변화를 전압으로 변환하고 출력하면 칩 영역이 크게 감소했습니다. 또한 손오공 토토사이트와 CMOS 회로의 근접성으로 인해 커패시턴스 및 저항과 같은 손오공 토토사이트의 성능에 영향을 미치는 요소를 줄일 수 있습니다.

  이번에 생산 한 MEMS 압력 손오공 토토사이트 LSI는 약 1mm², 작동 중 전류 소비는 0.6mA이며 0.5 ~ 10 대기의 압력은 0.5% 이하의 변화로 측정 할 수 있으며, 평평한 표면에 배치 된 MEM 및 말초 회로를 갖는 기존의 압력 손오공 토토사이트 LSI와 비교하여 면적은 약 1 분의 1이며 현재 소비는 절반 미만입니다. 또한, 우리는 반도체에 사용되는 표준 신뢰성 테스트를 수행했으며, 시간이 지남에 따라 악화가 10 년이 지난 후 2% 이하로 실질적으로 사용하기에 충분한 성능과 신뢰성이 있음을 발견했습니다.

  이번에 개발 된 MEMS 압력 손오공 토토사이트 칩은 가스 및 공기와 같은 가스와 같은 다양한 압력 게이지, 물 및 오일과 같은 액체뿐만 아니라 압력 민감한 스위치 및 접촉 손오공 토토사이트에 사용할 수 있습니다. 또한, 현재 MEMS 손오공 토토사이트 제조 기술은 압력 손오공 토토사이트 이외의 손오공 토토사이트에 사용될 수 있으며, 다양한 MEMS 손오공 토토사이트를 고성능 LSI와 통합하여 작고 저전력 및 고정밀 한 칩 손오공 토토사이트를 실현할 수 있습니다.

   이 결과는 1 월 21 일부터 고베에서 개최 될 MEMS "Mems 2007"국제 회의에서 발표 될 예정이다.

연락처 정보

토토 사이트. Central Research Institute 계획 사무소 [담당 : Kinoshita, Hanawa]
280 Higashi-Keigakubo 1-Chome, Kokubunji City, 도쿄 185-8601
전화 : 042-327-7777 (Direct)

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