第二届“微言大义”MEMS研讨会
2012-07-02 16:28:42   来源:微迷   评论:0   点击:

2012年6月30日,第二届“微言大义”MEMS研讨会圆满落幕:本次活动主题为关注中国MEMS企业规模化成长,齐集国内优秀的MEMS企业,围绕MEMS加工平台(实验、中试、代工),组织上下游企业交流分享。

2012年6月30日,由苏州纳米科技发展有限公司联合中国微纳米技术俱乐部举办第七届“Go Go Nano-午后纳米茶”暨第二届“微言大义”MEMS研讨会。本次活动主题为关注中国MEMS企业规模化成长,齐集国内优秀的MEMS企业,围绕MEMS加工平台(实验、中试、代工),组织上下游企业交流分享。本次活动由矽睿半导体技术有限公司联合创始人谢志峰博士主持。

第二届“微言大义”MEMS研讨会

精彩演讲内容总结:

1、《整合资源 加强合作 推动MEMS产业创新与规模发展》

苏州纳米科技发展有限公司 总裁 张希军

张总介绍了国内MEMS产业现状:创新资源丰富,但规模化发展缓慢。园区把MEMS作为战略性新兴产业,高度重视并大力推动MEMS产业发展,打造纳米技术产业生态圈。目前,苏州已经拥有一批富有活力的MEMS企业:苏州敏芯、苏州明皜等。

园区“领军人才工程”:累计MEMS项目超20项(含纳米专项);胜出项目可获超1000万的资金支持,重点引进海内外MEMS产业高端人才,掌握核心高端技术。

园区加紧布局面向全国的中试平台(6英寸MEMS中试线,8英寸兼容),填补从研发到产业化中间环节,提供创新研发和工程化支撑。中试平台与国内、外代工厂达成战略合作关系,定期向国内、外代工厂合作伙伴提供园区MEMS产业信息与代工需求。

2、《全球MEMS市场现状》

中国微纳技术俱乐部 会长 王懿

王会长分析了当前MEMS市场现状:2011年MEMS市场总值达到100亿美元,未来5年复合年增长率为13%,到2017年MEMS市场总值翻一番,超过200亿美元。今年是组合传感器(加速度计+陀螺仪、加速度计+磁传感器)的起飞之年,未来5年复合年增长率超过100%,而分立的惯性传感器增长缓慢,均不超过5%。

2017年惯性传感器(消费电子)和微流控芯片(生物医疗)成为未来主要2个市场板块,市场总值分别占25%和23%。另外压力传感器和光学MEMS成长速度也很快。压力传感器未来会进入智能手机、平板电脑等便携式移动设备,用于高度测量、天气预报等;光学MEMS主要由通信领域的光开关和微投影应用推动增长。

从出货量来看,未来5年复合年增长率更高,超过20%,与智能手机相关的传感器大幅增长,如惯性传感器、麦克风、RF MEMS。

全球Top 30 MEMS公司以营收7亿美元为界限,分为2大“阵营”。第一阵营由TI、ST、HP和Bosch组成,其中ST和Bosch因消费电子的成功,增速很快,有望今年分别超过TI和HP。在第2阵营中值得一提的是作为中国MEMS公司的代表:美新首次进入全球Top 30,去年美新的磁传感器和加速度计在亚洲市场上热卖(供货三星),营收增长约80%。

从MEMS公司的商业模式看,由于MEMS工艺还没标准,通常是one device,one process,所以IDM占有优势,如ST、Bosch、TI;成功的Fabless很少,如楼氏和InvenSense,所以MEMS foundry的营收很小。

2011年前20家foundry的MEMS代工服务增长仅为5%,市场总值为6亿美元。ST排名第一,占市场总额40%;去年Sony为楼氏麦克风代工,增长145%,排名第二;Silex和Teledyne Dalsa增长均超过20%。

3、《中科院纳米加工平台和佛山纳米器件华南中心》

中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 纳米加工平台主任 张宝顺

纳米加工平台为企业和研究院所提供设备资源(总投入约1个亿)、研发场地、公共技术、人才培养、技术开发和技术咨询等服务。具体包括6大项:器件设计、工艺加工、工艺测试、器件封装、可靠性及失效分析、设备研发。

苏州敏芯最先进入纳米所的中试平台,并提供了很多建设意见,2010年进入纳米所的MEMS客户爆发性成长。客户遍布全国各地,有200多家。

张主任介绍了纳米所加工平台一些设备:光刻设备、薄膜沉积设备、刻蚀设备、封装设备等。工艺能力建设:(1)纳米加工;(2)工艺测试;(3)器件封装;(4)设备研发和维护。器件加工能力建设:(1)6” MEMS加工线(包括生物芯片);(2)2-6” III-V器件加工线;(3)2-6” GaN基器件加工线;(4)器件设计中心。

研发支撑队伍:“青年千人“1人,“百人计划”1人,博士后5人,学生队伍10-20人。

服务过的企业有苏州晶方、苏州敏芯、无锡纳微、广微积电、苏州纳微、宁波比亚迪、无锡美新、友达光电、浙江大立等。

20家企业、大学和研究所组成了“微纳加工和制造产业联盟”。

纳米加工平台作用总结:
1、为企业和研究院所提供支撑服务:设备、技术、场地、人员和咨询。
2、成果转化:技术开发和产品开发。
3、交流合作:企业和企业之间,企业和研究所之间。
4、人才聚集:高端科技人员,研发人员,工程师。
5、产业辐射与聚集:辐射全国、聚集新兴产业。

4、《上海先进--传统模拟芯片代工厂的MEMS发展之路》

上海先进半导体制造股份有限公司 技术发展MEMS分部经理 夏佳杰

夏经理首先介绍了上海先进公司概况,公司在上海拥有两家晶圆加工厂包括5”,6”及8”以及MEMS生产线。主力产品为:Auto Electronics、MEMS和IGBT。

上海先进做为一家模拟芯片代工厂为什么转型MEMS代工?因为模拟芯片和MEMS有很多相似之处:细分市场、非固定工艺、灵活定制的解决方案、更复杂的工艺要求、更长的认证周期。

上海先进MEMS工艺平台情况:
(1)开始制造MEMS喷头芯片已经超过10年;
(2)已经能够制造三轴陀螺仪,加速度计,流量传感器,光学MEMS 及压力传感器等;
(3)目前产能: 每月1,500片,计划每月3,000片;
(4)与中科院上海微系统所达成战略合作伙伴关系。

上海先进将MEMS工艺分为前道及后道工艺。前道工艺在无可动离子沾污的5”& 6”IC工厂中流通;后道工艺在专门的MEMS工厂中流通,该工厂中存在可动离子Na+, K+。5”& 6”作业前道工艺的净化室面积为4300m2。MEMS作业后道工艺的净化室面积为300m2.

然后,夏经理详细介绍了C-SOI平台、TPMS平台及三轴陀螺仪平台的研发过程。

最后,总结出成功MEMS代工业务的要素:
(1)受控的生产过程
(2)针对性的失效分析手段
(3)模块化、专利化的工艺库
(4)器件级仿真、设计支持能力
(5)完整的晶圆级、器件级设计规则
(6)高产量的填线产品
(7)细分市场上领先的客户群
(8)适应的ERP/CAM系统

5、《MEMS器件-工艺-系统产业化技术的演变及启示及中芯国际CMOS-MEMS技术简介》

中芯国际集成电路制造有限公司 3D IC和MEMS技术研发总监 黄河

首先,黄总带来了MEMS产业界的好消息:(1)未来千亿美元规模的MEMS传感器市场;(2)下一代任天堂游戏机控制器据报道将包含约100个MEMS器件;(3)如果新的机遇确认后,MEMS市场年增长率将超过50%;(4)到2015年30%的智能手机将带有移动医疗设备及应用软件,个人移动医疗检查系统预计到2021年达到500亿美元;(5)下一个巨大应用包括气体检测器,用于手机、安防,以及气象检测等。

接着,黄总介绍了汽车胎压检测系统芯片(TPMS)中的难点,如何实现TPMS智能化、低成本、低功耗和小体积?只有通过单芯片(或最多双芯片)系统集成,降低单一芯片及系统封装成本,才可能实现。

黄总解析MEMS产业微加工技术“摩尔”发展定律:(1)摩尔定律同样适用于MEMS;(2)MEMS进入商业化大批量,成本必然大幅下降。CMOS MEMS和3D集成工艺是目前最为火热的。大约70%的MEMS器件都可以使用CMOS MEMS来加工生产。老牌CMOS厂商或走向CMOS MEMS加工技术。

封装占MEMS器件成本约50%,发展趋势从组装层次系统封装晶圆封装,目前代表性技术,如ST的TSV、Baolab的MEMS in CMOS。

中芯国际CMOS MEMS工艺平台及所支持的MEMS系统产品:体硅MEMS、自主SOI MEMS、CMEMS、自主全薄膜MEMS、晶圆级功能测试。

中芯国际第一款产品:0.13微米单芯片CMOS片上MEMS集成时钟振荡器,即将进入规模量产;中芯国际在建设SOI MEMS与CMOS集成平台,9月份可以生产运动传感器;全薄膜CMOS MEMS技术走向产业化。

2012年中芯国际CMOS MEMS工作重点:

1、完成CMOS MEMS集成工艺平台建设和批量产业化。
(1)中芯国际与美国领先的混合系统芯片开发商:0.13微米CMOS片上MEMS集成时钟振荡器进入规模量产,业界首款最先进工艺集成系统。
(2)中芯国际、美国MEMS芯片前列公司和国内专业芯片开发商合作:完成0.18微米单芯片CMOS片上MEMS集成智能压力传感器开发及产品验证。
(3)中芯国际为MEMS芯片前4大公司之一合作:完成0.18微米单芯片CMOS片上TSV以实现超薄MEMS系统集成芯片。
(4)国际MEMS业界领先日本厂商开始与中芯国际合作:未来以中芯国际的CMOS MEMS技术平台为基础,在完成代工的同时,共同推动下一代MEMS系统产品的开发和商业化。
(5)中科院与中芯国际合作:在国内首次成功完成MEMS阵列光阀的设计、流片和投影显示,技术指标接近商业化产品的水平。

2、完成SOI MEMS与CMOS集成工艺平台建设。

3、构架本土完整加工产业链及上海MEMS及物联网智能传感芯片产业技术创新战略联盟。

CMOS MEMS技术具有高加工效率、低加工成本、高性能、低功耗、微型化等优点,适合商用(尤其是消费电子)系统产品,本土业界最先进的CMOS MEMS技术即将走入批量产业化。

6、《MEMS之微流控芯片》

苏州汶颢芯片科技有限公司 研发总监 沙俊

沙总先介绍了苏州汶灏科技有限公司——专注微流控芯片技术与新型功能材料的科研成果产业化。然后重点介绍微流控芯片及其加工技术:微流控芯片是人们沿用微电子工业中加工集成电路的思路,通过微机电加工技术,在方寸大小的玻璃、硅、石英和高聚物等材料薄片上,加工出具有一定结构的微细通道网络及其他相关分析器件,形成集成化的微流控芯片。

目前可用于制造芯片的常见材料有玻璃、石英和各种塑料。玻璃和石英有很好的电渗性质和优良的光学性质,可采用标准的刻蚀工艺加工,用比较熟悉的化学方法进行表面改性,但加工成本较高,封接难度较大。常用的有机聚合物包括PMMA、PDMS和PC等,这些材料成本低,可用物理或化学方法进行表面改性,制作技术和玻璃芯片有较大的区别。

常用的加工方法:光刻(湿法、干法)、模版浇注法(模塑法)、模版热压法以及激光刻蚀法等。常用的封合方法:热键合、阳极键合、贴合以及压合等。

微流控芯片操作单元:(1)流体驱动和控制;(2)微混合、反应和分离系统;(3)检测器。 最后沙总介绍了微流控应用及产业化情况,汶颢芯片科技是国内微流控芯片开拓者,目标是加快中国微流控芯片技术的产业化进程,将微流控芯片应用拓展到食品安全、医疗诊断、化学加工、能源及环境等各领域。

7、《中国MEMS的创业投资思考》

华登国际投资集团 投资总监 苏仁宏

苏总首先介绍了华登国际的发展历程,2011年华登国际设立半导体基金,在很多VC不敢投半导体的时候,华登依然对半导体行业保持高热情。华登在Fabless 领域以及在中国的投资,具有高的投资成功率。著名的有中芯国际、华润上华、格科微电子、中微半导体等。

中国半导体机会:(1)全球半导体产值$306B,复合年增长率1.8%;而中国产值$100B,复合年增长率高达20%。(2)中国芯片自给率仅5-8%,进口数量庞大,因此最大的机会是进口替代,另外山寨市场也是值得关注的。

同样,中国半导体业面临各种竞争压力:全球半导体行业集中度提高(前10:53% ,前20:72% ),中国本土初创公司面临成本提高、融资难等问题。

中国半导体业成功经验:新品快(山寨市场要求)、服务好(供货,支持)、能吃苦(低毛利,低成本)、下游弱(Turn-key)。

中国MEMS发展模式探讨:(1)跟随台湾CMOS MEMS模式;(2)中国机会在于市场+应用;(3)细分市场,从做系统集成开始,再进入MEMS器件设计生产;(4)系统集成和MEMS器件同步走;(5)海外MEMS技术引进+国内应用市场;(6)靠拼、靠熬、靠贱可以吗?见仁见智。

                            第二届“微言大义”MEMS研讨会合影                            

更多信息及会议视频请登录“微言大义”MEMS研讨会网站:www.memseminar.com

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