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Dünnschicht-Piezo-MEMS-Produktion

In der Forschung und Entwicklung konzentriert sich ROHM seit vielen Jahren auf technologische Innovationen unter Verwendung von Ferroelektrika. Die Dünnfilm-Piezo-MEMS-Produktionsstätte von ROHM verfügt über eine eigene, hochzuverlässige Produktionsanlage, die auf marktbewährtem ferroelektrischen Fachwissen basiert, sowie über ein heterogenes Materialmanagementsystem, das die Integration von piezoelektrischen MEMS-Dünnfilm- und IC-Mikrofabrikationstechnologien ermöglicht. Gleichzeitig ermöglicht die gemeinsame Entwicklung den Kunden, Lösungen der nächsten Generation zu entwickeln, die eine bahnbrechende Miniaturisierung mit beispiellosen Energieeinsparungen und Leistungen bieten.

Was ist "Piezo"? Was ist MEMS? -Elektronik-Grundlagen
Hier erläutern wir die Grundlagen von Piezos und MEMS, ihre Merkmale und Anwendungen sowie ihren Aufbau und ihre Eigenschaften.

 

Entwicklungs- und Serienproduktionsaufträge

Wichtigste Technologien und Dienstleistungen.

Wir bieten umfassende Unterstützung vom Prototyping und der Entwicklung bis hin zur Massenproduktion, einschließlich der Prozessplanung für MEMS-Bauteile auf Silizium- und SOI-Wafern, der Herstellung hochleistungsfähiger piezoelektrischer Folien sowie der Vergabe von Unteraufträgen und der Unterstützung bei der Entwicklung von piezoelektrischen MEMS-Bauteilen. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, um individuelle Prozesse zu besprechen, die nicht auf unserer Website oder in unseren Katalogen aufgeführt sind.

Dünnschicht-Piezotechnik

Dünnschicht-Piezotechnik
  • ・Sol-gel PZT
  • ・PZT Dotierung
  • ・Kontrolle der Kristallinität, usw.

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Halbleiter-Prozesstechnologien

Halbleiter-Prozesstechnologien
  • ・Lithographie
  • ・Ätzen
  • ・Sputtern, usw.

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MEMS-Verfahrenstechnik

MEMS-Verfahrenstechnik
  • ・Bonding auf Wafer-Ebene
  • ・Silizium-Tiefätzung
  • ・Atomlagenabscheidung (ALD)
  • ・Dicing, usw.

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Technologie zur Handhabung dünner Wafer

Technologie zur Handhabung dünner Wafer
  • ・Unterstützung des Waferprozesses
  • ・Spezielle Reinigung
  • ・Laminieren, usw.

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Wichtigste Technologien und Dienstleistungen.

Massenproduktion und Entwicklungslinien

Im Werk Miyazaki von LAPIS Semiconductor wird eine 6-Zoll-MEMS-Linie gebaut, die die proprietäre Dünnfilm-Piezotechnologie in eine LSI-Produktionslinie integriert.

Massenproduktion und Entwicklungslinien

Massenproduktion und Entwicklungslinien

Standort Kiyotake-cho, Miyazaki-Stadt, Präfektur Miyazaki, Japan
Reinraum Spezieller Piezo-MEMS-Bereich 1,360m2
Sauberkeit Class 1-1,000
Wafer-Durchmesser 6 Zoll
Angebotene Dienstleistungen Entwicklungsmuster, Prototyping, Massenproduktion
ISO-Zertifizierungen ISO9001, ISO14001
Erfahrung in der Entwicklung/Volumenproduktion Aktuatoren, Sensoren
Verfahrenstechnik PZT-Piezo-Dünnschicht, doppelseitige Si-Verarbeitung, Wafer-to-Wafer-Bonding

Prozess von der Kundenberatung bis zur Massenproduktion

Unsere Produktionsanlagen mit spezieller MEMS-Linie ermöglicht es uns, alles vom Prototyping bis zur Massenproduktion von Kundenprodukten abzuwickeln.

Prozess von der Kundenberatung bis zur Massenproduktion

*Der obige Ablauf ist nur ein Beispiel. Der tatsächliche Ablauf wird in jedem Einzelfall nach Rücksprache festgelegt.
Für Anfragen, Anträge und/oder Beratung können Sie das Formular auf der Kontaktseite ausfüllen.

Hausinterne Ausrüstung

Durch die Installation der erforderlichen Ausrüstung und Analysewerkzeuge für MEMS-Prozesse in unserer Fertigungslinie können wir Prozesse für eine breite Palette von Geräten und Initiativen zur Qualitätsverbesserung vorschlagen.

Prozessklassifizierung Ausrüstung
Schichtaufbringung
Sol-Gel (PZT-basiert)
PE-CVD (SiO2, SiN)
LP-CVD (SiO2, SiN, poly-Si)
Thermischer Oxidationsofen
Sputtern (Pt, Ir, IrO2, AlCu, Ti, TiN usw.)
Atomlagenabscheidung (ALD)
(Al2O3, SiO2, Ta2O5)
Aufbringen einer wasserabweisenden Beschichtung
Photolithographie
Resistbeschichtung / Entwicklung
MPA (Mirror Projection Aligner)
Doppelseitige Ausrichtgeräte, IR-Stepper, i-line-Stepper
Trockenätzung
Si-Tiefätzung
Zwischenschichtmembran RIE-Ausrüstung
ICP-Ätzen für PZT und Elektroden
Nassätzung
Ätzen von Siliziumoxid
Au-Ätzen
Anisotropes Ätzen von Si
Wafer-Bonding
Kunstharz-Bonding
Anodisches Bonding
Prozessklassifizierung Ausrüstung
Laminierung
Automatische Wafer-Laminiermaschine
(UV-Band, thermische Trennfolie, Polyimid, etc.)
Abisolieren und Reinigen
Asher
Organische und polymere Abbeizmittel
Saure Reinigung, Scrubber
Aufteilung, etc.
Dicing, Zweiflüssigkeitsreinigung
Kreisschneider
Messung
Analyse / Messung SEM, Ionenfräsen
Optisches Längenmessgerät
Oberfläche-zu-Oberfläche-Verschiebungsmessgerät
Sichtbares Licht / IR / Laser-Mikroskope
Röntgen-Diffraktometer
Laser-Verschiebungsmessgerät
Röntgenfluoreszenzspektrometer (XRF)
Optisches Interferenz-Messgerät
Ellipsometer
Automatisches visuelles Inspektionssystem (für die Vorder- und Rückseite von Wafern)
Verschiedene Geräte zur elektrischen Charakterisierung (Sonden, Prüfgeräte)

Hausinterne Ausrüstung

Beispiele für die Ergebnisse der Prototypen- und Massenproduktion

Basierend auf unserer Erfahrung in der Massenproduktion von Tintenstrahlköpfen und unserer Untersuchung der MEMS-Technologie arbeiten wir mit unseren Kunden zusammen, um Prototypen von Aktuatoren zu entwickeln und zu evaluieren, die kompakt, stromsparend und mit hoher Auslenkung operieren müssen.

Beispiele für die Ergebnisse der Prototypen- und Massenproduktion

Beispiele für die Ergebnisse der Prototypen- und Massenproduktion

Beispiele für Verfahrenstechnik

Leistung von PZT-Dünnschichten
[PZT Stack Cross-Section]

ROHM gelang es 1998, den weltweit ersten ferroelektrischen Speicher in Serie zu produzieren.
Das Unternehmen verfügt über langjährige Erfahrung und Know-how bei der Verwendung von PZT-Dünnschichten auf Siliziumwafern.
Die Sol-Gel-PZT-Filme von ROHM werden in eigens entwickelten Produktionsanlagen abgeschieden, um das weltweit höchste Niveau an piezoelektrischer Leistung und Zuverlässigkeit zu erreichen.

Parameter Wert Bedingungen und Konditionen
Piezoelektrische Konstante: e31,f (−C/N) 19 10V/μm
Konstante Rückwärtsspannung: d31 (−pm/V) 260 10V/μm
Durchschlagsfestigkeit: (V/μm) >75 Raumtemperatur
(eingeschränkt durch Auswertungsnetzteil)
Isolationsdauer: (Jahre) >10 20V/μm, 105˚C,
(Schätzung durch Beschleunigungstests)
Lebensdauer der Wiederholungen: (mal) >1x1010 10V/um, Auslenkung um 10% reduziert
(unipolarer Impuls)
Ableitstromdichte: (A/cm2) <1x10−7 20V/μm
 
Wafer-Level-Bonding-Technologie
[Querschnitt der Waferverbindung]

Querschnitt der Waferverbindung / Stufenregion
[Querschnitt der Waferverbindung / Stufenregion]

Mehrere Technologien ermöglichen es uns, das Bonding auf Wafer-Ebene auch für Produkte mit komplexen Strukturen durchzuführen.
*Wir bieten auch adhäsives Aufbringen und Bonding an.

Wafer-Level-Bonding-Technologie

Si-Tiefätzung
[400μm Si-Durchdringung]

Si-Tiefätzung
[Silizium-Wafer-Verarbeitung]

Wir verfügen über Si-Tiefätzanlagen verschiedener Unternehmen, darunter auch solche, die wir selbst entwickelt haben, und können Ihnen das optimale Silizium-Ätzverfahren (Form, Toleranzen, Verschmutzungsgrad, Kosten) für Ihr Produkt vorschlagen.

Si-Tiefätzung

Dünner Silizium-Wafer
[Dünner Silizium-Wafer]

Eine in unserem Hause entwickelte Wafer-Transferanlage ermöglicht Prozesse und Wafer-Bonding mit dünnen Silizium-Wafern.

Technologie zur Handhabung dünner Wafer

Wafer mit TAIKO-Schleifung
[Wafer mit TAIKO-Schleifung]

Thin Wafer Handling Technologies

Querschnitt der Siliziumform
[Querschnitt der Siliziumform]

Selbst bei Geräten mit komplexer, ungleichmäßiger Geometrie kann ALD* eine einheitliche Schutzschicht bilden.
*ALD = Atomic Layer Deposition (Atomlagenabscheidung)

Schutzfolie: Schützt Geräte vor äußeren Einflüssen (z. B. Tinte, Abrieb durch Berührung, statische Elektrizität)

Eine ausführliche Erklärung der Atomlagenabscheidung (ALD) finden Sie hier. -Elektronik-Grundlagen

Simulationsanalyse von piezoelektrischen Bauelementen

Querschnitt eines Silizium-Auslegers
[Querschnitt eines Silizium-Auslegers]

Es können Finite-Elemente-Simulationen von piezoelektrischen Bauteilen durchgeführt und optimale Strukturen und Verfahren für verschiedene Bauteile vorgeschlagen werden.

Simulationsanalyse von piezoelektrischen Bauelementen

FAQ

Q. Was ist die kompatible Wafergröße und Standard?
A. 6-Zoll JEITA Standard (gestreckte Länge 47.5mm).
Q. Ist es möglich, SOI-Wafer zu verarbeiten?
A. Ja, das ist möglich.
Q. Ist es möglich, PZT durch Sputtern herauszulösen?
A. Leider wird die Sputterlösung zurzeit nicht untersützt.
Q. Ist es möglich, PZT mit der spezifizierten Sol-Gel-Lösung herauszulösen?
A. Beratung ist erforderlich.
Q. Welcher Bereich von PZT-Schichtdicken ist möglich?
A. Wir haben einen nachweisbaren Erfolg im Bereich von 200nm bis 5µm erzielt; lediglich eine Dicke von 2µm ist Standard in Anbetracht der Kosten.
Q. Was kann bei der Vorabnahme getan werden?
A. Die Bewertung der elektrischen Eigenschaften (d. h. Kapazität, Hysterese, Verlust, Widerstand), die äußerliche visuelle Kontrolle (automatisiert) und andere Prozesse sind verfügbar.
Q. Ist es möglich, nur einen Prototyp anzufordern?
A. In der Regel priorisieren wir Projekte, die das Potenzial haben, in Massenproduktion hergestellt zu werden.
Q. Ist es möglich, bestimmte Prozesse durchzuführen?
A. Im Allgemeinen führen wir keine Teilprozesse für die Massenproduktion durch, wir sind jedoch offen für Verhandlungen.
Q. Ist es möglich, Masken herzustellen?
A. Ja, es ist mäglich.
Q. Welches Datenformat wird für die Maskenherstellung benötigt?
A. Bitte geben Sie die Daten im GDS-Format an.
Q. Ist ein NDA oder ein Entwicklungsvertrag erforderlich?
A. Ja, basierend auf dem Entwicklungsschritt.
Q. Ist es möglich, auf Anfrage eine Fabrik zu besichtigen?
A. Ja, das ist möglich. Je nach Anfrage können wir eine Besichtigung ermöglichen.
Q. Ist es möglich, eine Verarbeitung durchzuführen, die in Ihrem Werk nicht verfügbar ist?
A. Ja, ausgelagerte und externe Geräte sind verfügbar.

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