傳感器是信息獲取的重要工具，是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性和戰(zhàn)略性高新技術(shù)器件。微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)是傳感器批量制造的主流技術(shù)，器件種類(lèi)繁多，工藝復(fù)雜多樣。目前國(guó)內(nèi)MEMS工藝平臺(tái)普遍存在技術(shù)體系不完備、單項(xiàng)工藝通用性不好、公共服務(wù)能力較弱等問(wèn)題，很難高效支撐我國(guó)傳感器技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

相較于常規(guī)集成電路（IC）工藝，MEMS傳感器工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化程度低，往往需要結(jié)合器件的整體結(jié)構(gòu)、功能參數(shù)等多方面因素進(jìn)行針對(duì)性開(kāi)發(fā)，定制化需求很高，導(dǎo)致工藝研發(fā)周期長(zhǎng)，研發(fā)成本和生產(chǎn)成本高。此外，由于單步工藝之間的兼容性較差，單步工藝的關(guān)鍵參數(shù)波動(dòng)較大，導(dǎo)致類(lèi)似工藝很難標(biāo)準(zhǔn)化，需要重復(fù)開(kāi)發(fā)。

2021年起，上海工研院承擔(dān)了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“8英寸MEMS傳感器加工中試平臺(tái)”項(xiàng)目，核心內(nèi)容就是針對(duì)多種類(lèi)MEMS器件，開(kāi)發(fā)通用工藝模塊并形成標(biāo)準(zhǔn)工藝設(shè)計(jì)套件（PDK），解決MEMS制造中的單項(xiàng)工藝普適性差的問(wèn)題，推動(dòng)MEMS工藝的“部分”標(biāo)準(zhǔn)化，從而逐步解決我國(guó)核心MEMS產(chǎn)品制造的“卡脖子”問(wèn)題。通過(guò)研發(fā)成套關(guān)鍵共性工藝的系統(tǒng)集成，將原本獨(dú)立的單步工藝，轉(zhuǎn)化為基于PDK的標(biāo)準(zhǔn)工藝模塊，推動(dòng)MEMS工藝從傳統(tǒng)的“碎片化”狀態(tài)向“模塊化”發(fā)展，從而提高了MEMS工藝技術(shù)的通用性、標(biāo)準(zhǔn)化和集成度，提升我國(guó)MEMS工藝技術(shù)的源頭供給能力。在此基礎(chǔ)上，將PDK模塊進(jìn)行科學(xué)合理的有機(jī)組合，上海工研院進(jìn)一步提升了研發(fā)中試線的工藝水平，可以大幅縮短研發(fā)周期和降低客戶(hù)的研發(fā)成本。

在重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持下，上海工研院已完成14套MEMS PDK模塊，包括：MEMS專(zhuān)用SOI晶圓、MEMS專(zhuān)用CSOI晶圓、SOI基底AlN壓電工藝、CSOI基底AlN壓電工藝、高厚度干膜、聚酰亞胺薄膜、金屬硅通孔、硅介質(zhì)硅通孔、片上薄膜吸氣劑、氧化釩薄膜、大背腔刻蝕、晶圓鍵合、硅超透鏡和熒光場(chǎng)生物芯片工藝PDK，其中5項(xiàng)成果已成功入選上海市科委發(fā)布的《2023年上海市科技進(jìn)步報(bào)告》。

審核編輯 黃宇