CMOS和MEMS的集成展望

做特性測(cè)量時(shí)，陀螺儀芯片置于有輔助電路的試驗(yàn)板上。在3mBar處工作時(shí)得到0.01°s-1 sqrt(Hz)-1/2的噪聲，相應(yīng)于50Hz帶寬系統(tǒng)的最小分辨率為0.07°s-1。

poly-SiGe MEMS制造平坦可靠的微鏡

單片集成微鏡陣列已是在視頻投影、自適應(yīng)光學(xué)和掩膜制作系統(tǒng)中應(yīng)用的成熟器件。現(xiàn)在大多數(shù)集成微鏡采用Al基，常常引起可靠性方面的問題。用Si替換Al可解決此問題，但將Si微鏡與CMOS驅(qū)動(dòng)電路集成只能用晶圓鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)。與陀螺儀的情況類似，當(dāng)需要在CMOS上加工MEMS器件時(shí)，SiGe可以替代Si。IMEC開發(fā)的用于微鏡的SiGe結(jié)構(gòu)層是微晶SiGe層（μc-SiGe:H）（圖4），它可以在比用于陀螺儀的厚SiGe（450℃）更低的溫度（300-400℃）下淀積。而且SiGe的小晶粒（最大的直徑為100nm）確保了亞微米鉸鏈一致和可重復(fù)的機(jī)械性質(zhì)。用μc-SiGe:H制作的微鏡尺寸在7.5×7.5和16×16μm2之間，亞微米鉸鏈從250到400nm。工藝流程的熱溫度范圍保持在CMOS兼容的420℃以下。十分平坦的微鏡（3-4nm 凹凸，表面粗糙度0.3nm）顯示，20天以上沒有鉸鏈蠕變，5×1010次循環(huán)后沒有疲勞損傷。這些器件是現(xiàn)在Al基微鏡非常有希望的替代品，也是能滿足微鏡平坦性、一致性和可靠性等性能的優(yōu)良備選者。

結(jié)論

Poly-SiGe后加工有可能成為一種通用技術(shù)，用它能在標(biāo)準(zhǔn)CMOS頂部加工不同的MEMS器件。此外，類似的加工可用來制作MEMS器件上方的薄膜覆蓋，形成節(jié)省面積的MEMS器件規(guī)模0級(jí)封裝。此工藝有可能最終促成高度集成的產(chǎn)生，這種微型系統(tǒng)具有多個(gè)在單芯片上后加工的封裝傳感器和執(zhí)行元件。