由恩智浦与台积电合资成立的研究中心(NXP-TSMC Research Center),日前成功开发出将先进CMOS LSI布线中所使用的材料用于MEMS组件封装的制程方法,并于美国MEMS 2008展会上展示相关技术。
该研究中心所提出的方式,是将可移动的MEMS组件封入搂空的封装制程中,并使用先进LSI布线层中使用的low-k材料。类似将MEMS组件旧有的封装制程向现有CMOS制程拉近。目前这种制程可使用台积电的生产线进行制造。
将low-k材料应用于先进LSI设计,是为了利用其低介电的特性,抑制层间的结合,进而达成高速传输的目的。而应用于MEMS封装时,则是利用多孔特性。基本上是将多孔特性应用于蚀刻。一般来说,MEMS组件的封装是在MEMS周围形成空间。在空间上设置覆盖层、以覆盖所形成的蚀刻层,并对蚀刻层进行蚀刻。把多孔材料作为上述覆盖层使用的话,便可利用气相蚀刻去除蚀刻层,并达到成膜与气密封装。
气相蚀刻过程中使用HF,多孔材料的蚀刻速度仅每分钟0.14nm。因此,蚀刻层的二氧化硅对多孔材料具有充分的选择性。例如,多孔的密度仅有7%的话,气密封装材料将无法进入空穴内部。另外,此次使用的low-k材料为美国应用材料(Applied Materials)的Black Diamond。
该研究中心计划将此封装技术应用于硅振荡器的封装。