台积电主流技术事业发展处处长 刘信生
除了消费类应用外,MEMS在汽车或工业的应用会越来越多,当然进入汽车业的门槛会比较高,但增长速度也会相当快。而在工业界,MEMS技术的应用非常多元化。
为了让MEMS加快设计和生产的速度,并降低产品的成本,台积电在MEMS生产方面将提供一个比较标准的平台,也就是MEMS工艺要尽量与在业界已经非常成熟的CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺相结合;而随着MEMS销售量的增长,MEMS的生产将从现在的5英寸和6英寸向8英寸生产线转移。
MEMS技术在价格上有竞争力
去年MEMS在Wii和iPhone中获得了成功的应用,我们相信,今年它在市场上还会有更多的应用,而增长将主要来自消费电子产业。在手机方面,MEMS的增长点在硅麦克风和压力传感器上。其中,硅麦克风的性能比现有的麦克风要好很多,因此,我们相信这一产品在手机上的应用推广会非常快。而压力感应器使手机可以感受到重力加速度,从而衍生出很多应用。在游戏机方面,压力传感器也将获得应用。
在成本敏感的消费类应用中,我相信MEMS在价格方面会有它的竞争力。在价格上,有些MEMS解决方案比现有的传统方案更便宜,而性能要好很多,这也就是为什么消费电子产业对MEMS感兴趣的原因。实际上,MEMS可以为系统厂商提供更小、更轻、更便宜的选择。因此,我想现在竞争应该是MEMS与MEMS的竞争,而不是MEMS与传统解决方案之间的竞争。而MEMS产品之间的竞争,就要看MEMS企业设计与制造上的能力,以及设计企业与制造企业之间的配合。
MEMS设计要与CMOS相结合
从工艺方面讲,MEMS对工艺的要求比较特殊,这也是以前MEMS市场增长较慢的原因。为此,台积电计划,要在MEMS生产方面提供一个比较标准的平台,让MEMS在未来设计和生产上快一些。
具体来说,MEMS工艺要尽量与CMOS工艺相结合,而不是依靠一些特殊的材料和机器才能做出来。因为CMOS工艺是今天市场上最成熟的,也是全球采用最多的技术,所以MEMS如果能够利用现有的基础设施和架构进行设计和生产的话,就会更快推向市场,量也会更大,价格还会更便宜。
这里有一点非常重要,因为MEMS是机械性产品,而CMOS工艺一直是一个解决电子设计和生产的技术,因此,MEMS设计企业与Foundry(代工厂)双方都要做些调整,才能够实现用CMOS工艺完成MEMS产品的生产。
这样,对于设计公司来讲,他们在设计上应尽量采用CMOS架构,这对于他们与Foundry的合作及产品的上市时间非常重要。双方的合作,应该从设计公司开始设计、定义产品的阶段就开始,而不是等到他们做出了样机之后,再送到Foundry来。
MEMS生产向8英寸生产线转移
目前,台积电在MEMS领域已经有很多客户了,从硅麦克风、压力传感器到喷墨打印机喷头方面都有合作伙伴来一起做研发,事实上也都有样品在测试,我们对研发的成果很有信心。
目前,大部分MEMS制造都是6英寸和5英寸生产线上,还有大量的产品在慢慢向8英寸生产线上走。我们看到,MEMS产品在量小时,6英寸生产线会更便宜些,但是量大的话,8英寸生产线更有优势。今天,大部分IDM(集成器件制造商)都在采用5英寸或6英寸生产线进行生产,但他们也都在向8英寸生产线上扩产。
由于MEMS采用CMOS工艺需要CMOS工厂来做这些调整,我们相信,只有工厂有非常好的研发能力,才能够做得出来。对于MEMS公司来说,他们需要选择一个CMOS研发能力很好的合作伙伴,才能够把MEMS产品做得很好。
MEMS企业要有独到技术
现在MEMS主要集中在一些大型的ODM(委托设计代工)手上,这些ODM都分布在欧美地区,亚洲还较少。但我们也在亚太区看到一些新创建的公司开始设计MEMS,他们的解决方案也相当有趣,我相信未来Fabless(无生产线设计公司)在MEMS领域还是有一片天地的。
小企业虽然在MEMS上的机会未来会相当好,但他们要成功应重视两方面的因素,一是技术上一定要有独特的地方;二是他们一定要与Foundry企业有很好的配合,要选择有研发能力的Foundry合作,在这方面,台积电是业界最突出的。由于每个MEMS产品都是客户化的,所以它们的研发和生产过程都不太一样,但我们都会尽量采用现有CMOS的设备和材料来配合顾客。在中国大陆,目前大学里的MEMS研发非常活跃,但因为他们现在都依靠学校中的一些设备,对量产来说可能还不合适。我觉得这是下一步我们双方可以合作的地方。