薄膜ピエゾMEMSファウンドリ
ロームは強誘電体がもつ多くの技術革新性に注目し、長年研究開発を進めてきました。ロームの薄膜ピエゾMEMSファウンドリは、その技術と異種材料マネジメントシステムの経験を活かした信頼性・安定性の高い独自の生産装置により薄膜ピエゾとLSI微細加工技術を高度に融合させることができます。お客様との共同開発によって「これまで見たこともない」「経験したこともない」「想像もつかない」省エネ・小型・高機能の製品の実現を約束します。
- ・試作・開発から量産までをトータルサポート
- ・お客様の戦略パートナーとして、製品をプロセス・製造面からサポート
- ・高性能・高信頼性の薄膜ピエゾ技術でワンランク上の製品を実現
開発・製造拠点：ラピスセミコンダクタ宮崎株式会社
| 場所 | 宮崎県宮崎市清武町 |
|---|---|
| クリーンルーム | ピエゾMEMS専用部分 1,360m2 (M2 fab全体は 6,000m2 ) |
| クリーン度 | Class 1-1,000 |
| ウェハ径 | 6インチ |
| 提供サービス | 開発サンプル試作、量産 |
| ISO等 | ISO9001, ISO14001 |
| 開発/量産経験 | アクチュエータ、センサ |
| プロセス技術 | PZT圧電薄膜、バルク・表面MEMS、両面Si加工可能、ウェハ接合 |
お客様からの相談から量産までの流れ
※上記フローは、一般的な例で実際のフローは案件毎に、ご相談の上決定いたします。
ご相談、ご依頼、ご要望については下記より、お問い合わせページのフォームに記入いただき、お気軽にお問い合わせください。
保有設備
| プロセス分類 | 設備 |
|---|---|
| フォトリソグラフィ | 塗布・現像 |
| MPA (Mirror Projection Aligner) | |
| 両面アライナ | |
| i線ステッパ | |
| ラミネート | 各種ラミネータ(UVテープ、熱剥離シート、ポリイミド等） |
| 成膜 | Sol-gel (PZT系) |
| PE-CVD(SiO2, SiN) | |
| LP-CVD(SiO2, SiN, poly-Si) | |
| 熱酸化炉 | |
| スパッタ(Al系, Au, Ti, TiN, TiW, Pt, Ir等) | |
| ALD(Atomic Layer Deposition) (Al2O3, SiO2, Ta2O5) | |
| 撥水コート成膜 | |
| ドライエッチング | Si深堀エッチング |
| 層間膜RIE装置 | |
| PZT・電極用ICPエッチャ | |
| ウェットエッチング | シリコン酸化膜エッチング |
| Auエッチング | |
| Si異方性エッチング | |
| 剥離・洗浄 | アッシャー |
| 有機・ポリマー剥離 | |
| 酸洗浄 | |
| スクラバ | |
| ウェハ接合 | 樹脂接合 |
| 陽極接合 | |
| 個片化等 | ダイシング、2流体洗浄 |
| サークルカットダイサー | |
| 計測関係 | 解析SEM・測長SEM |
| 光学式測長装置 | |
| 表裏ずれ測定装置 | |
| 可視光・IR・レーザー顕微鏡 | |
| X線回折装置 | |
| レーザー式変位測定装置 | |
| 蛍光X線分析装置 | |
| 接針式段差計、光学式干渉段差計 | |
| エリプソメータ | |
| 外観検査装置 | |
| 各種電気的特性評価装置（プローバ、テスタ） |
プロセス能力
| 工程 | プロセス仕様 | 備考 |
|---|---|---|
| フォトリソグラフィ | 最小線幅: 1μm（ステッパー使用） 最小線幅: 3μm（アライナー使用） |
|
| Si深堀エッチング | テーパー角: 90±1度 エッチングレート面内均一性: 5%以内 寸法精度; ±0.1μm (いずれもパターン依存あり) |
基板貫通加工可 表裏両面加工可 (ノッチフリー) テーパーコントロール可 |
| TMAHエッチング | 深さに対して面内5%以内 | 基板貫通加工可 表裏両面加工可 |
| PZT成膜 | 膜厚精度: ウェハ内 ±1.0% ウェハ、ロット間込み ±2.5% |
ドーピング例(Nb, La) |
| PZTエッチング | 加工線幅精度: ±1μm エッチングレート面内均一性: 5%以内 （PZT厚さ~3μm、テーパー形状あり） |
Ptストップ可 |
| スパッタ | 膜厚均一性: 面内4%以内 | AlCu, Au, Ti, TiN, TiW, Pt, Ir |
| CVD | 膜厚均一性: 面内4%以内 | SiO2, SiN |
| ALD | 膜厚均一性: 面内5%以内 | Al2O3, Ta2O5, SiO2 |
| 樹脂接合 | アライメント精度: ±5μm 樹脂厚さ: 1～3μm |
エポキシ、BCB |
| 陽極接合 | 封止内部圧力: >0.01Pa | Si/ガラス |
試作実績例
- インクジェットアクチュエータ
- インクジェット流路、ノズル
- MEMSミラー
- MEMSマイク
- 圧電MEMSスピーカ
- マイクロポンプ
- RF素子
- 焦電センサ
- 超音波センサ
- 加速度センサ
- 角速度センサ
- 気圧センサ
プロセス技術例
PZT薄膜の性能
ロームは、1998年に世界で初めて強誘電体メモリの量産化に成功し、SiウェハプロセスでPZT薄膜を利用することに関して長年の経験とノウハウを持っています。
ロームの提供するゾルゲルPZT膜は、自社開発した生産設備により成膜され、世界最高レベルの圧電性能と信頼性を有しています。
| 項目 | 値 | 条件 |
|---|---|---|
| 圧電定数: e31,f (-C/N) | 19 | 10V/μm |
| 逆圧電定数: d31 (-pm/V) | 260 | 10V/μm |
| 絶縁耐圧: (V/μm) | ＞75 | 室温, (評価電源による制約) |
| 絶縁寿命: (年) | ＞10 | 20V/μm, 105℃, (加速試験による推定) |
| 繰り返し寿命: (回) | ＞1x1010 | 10V/μm, 変位10%減 (単極パルス) |
| リーク電流密度: (A/cm2) | ＜1x10-7 | 20V/μm |
Si深堀エッチング
ロームでは、自社開発を含む複数社のSi深堀エッチング装置を保有し、製品に最適なSiエッチングプロセス（形状、公差、異物レベル、コスト）を提案します。
テーパー形状のエッチングも可能です。
薄ウェハハンドリング技術
ロームでは、ウェハの搬送設備を自社開発するなどし、薄いSiウェハでのプロセスやウェハ接合を可能にしました。
Q&A
- Q. 対応ウェハサイズ、規格は？
- A. 6インチJEITA規格(オリフラ長47.5mm)です。
- Q. SOIウェハへの加工はできますか？
- A. 可能です。
- Q. PZTはスパッタでの成膜は可能ですか？
- A. 現時点でスパッタ成膜には対応していません。
- Q. PZTは、指定のSol-gel液での成膜は可能ですか？
- A. 要相談となります。
- Q. PZT膜厚はどれくらいの範囲が可能ですか？
- A. 200nm～5μmの範囲で実績がありますが、コストも考慮し2μm厚を標準としてお勧めしています。
- Q. 出荷前の検査はどのような事を行えますか？
- A. 電気的特性評価(容量、ヒステリシス、リーク、抵抗値など)および、外観検査(自動機有り)等可能です。
- Q. 試作のみの依頼は可能ですか？
- A. 原則としては、量産の可能性がある案件を優先しています。
- Q. 特定の工程のみの加工は行っていますか？
- A. 量産を目指すため、部分工程のみの請負は原則としては行っていませんが、ご相談には応じます。
- Q. マスク作製は、可能ですか？
- A. マスク作製可能です。
- Q. マスク作製のためのデータのフォーマットは？
- A. GDS形式での提供をお願いします。
- Q. NDAや開発契約書は必要ですか？
- A. 開発STEPに応じて必要になります。
- Q. 依頼にあたって工場見学は可能ですか？
- A. 可能です。ご依頼内容により、必要に応じて実施させていただきます。
- Q. 保有設備に無い処理については、対応可能ですか?
- A. 外注やオフサイトの装置も一部使用可能です。