InSense有望颠覆惯性MEMS产业格局

InSense即将问世的10轴单芯片惯性（运动）MEMS传感器，包括3轴加速度计+3轴陀螺仪+3轴地磁+压力传感器据麦姆斯咨询报道，InSense（盈感电子科技）是一家总部位于美国硅谷的MEMS创业公司，专注于加速度计、陀螺仪等新一代惯性MEMS传感器的开发和量产。InSense创始人源自美国斯坦福大学和英特尔（Intel），在MEMS器件和工艺开发方面深耕多年。InSense的MEMS技术具有颠覆现有惯性传感器产品的创新性，相比传统硅MEMS器件在性能上有极大地提高，同时成本获得了大幅降低。

其早期MEMS传感器原型产品在斯坦福MEMS纳米制造实验室开发。目前，InSense已经获得了三家机构的风险投资，投资方包括New Enterprise Associates（全球第一大VC）、Walden International（华登国际）和斯坦福基金。现在，MEMS器件已经广泛应用于消费类电子产品和汽车产业。市场对于集成多用元件的需求正在高速增长，分立式MEMS器件市场开始放缓。在组合式MEMS应用中，多个MEMS器件被集成于单个芯片，例如多自由度惯性传感器，这些微机械加工的MEMS结构（比如加速度计、陀螺仪以及磁力计）全部集成在同一个封装体内,以获得更小的器件尺寸、更低的成本以及更低的功耗，因此，这些对单芯片集成提出了新的要求。然而，目前上述惯性传感器芯片集成通常以混合方式实现，其中含有多颗MEMS芯片和ASIC芯片，这些芯片单独制造并组装以形成所需的产品。

由于集成是在器件级而非晶圆级上进行，这种方案的相关成本通常很高。此外，由于需要许多层布线和键合，因而使得器件整体尺寸较大。这些瓶颈可以由在CMOS衬底上直接制造MEMS器件来解决。不过，硅是目前制造MEMS 器件的主要材料，其沉积与CMOS衬底的所需热预算（thermal budget）不兼容，CMOS衬底无法承受任何高于450℃的工艺温度。InSense的专利技术通过使用电镀铜（electroplated copper，e-Cu）作为结构材料，在低于 450℃下直接沉积在ASIC互连层上形成MEMS结构，以单片方式提供了晶圆级集成。随后的微制造步骤限定固定到金属互连体的MEMS器件，从而提供直接电气接触。使用目前用于ASIC金属互连的e-Cu作为结构材料，可以实现更容易的布线，得益于铜的高密度可以实现优化的机械结构和更小的尺寸。并且由于不需要晶圆键合，因此器件成本更低，可以在单个芯片上集成多个传感器。此外，更小的寄生效应，可以提供低噪声和更高的性能。

InSense发明专利中的一个实施例，通过ASIC互连层上的直接工艺在CMOS衬底上进行直接制造InSense这项技术曾于2016年获得美国国家科学基金会（NSF）给予的749,942美元项目（SBIR）支持，该项目已经进入第二阶段。从NSF官方给出的信息看到，该项目的首席调查员（Principal Investigator）是InSense董事长兼首席执行官（CEO）：Noureddine Tayebi。

InSense获得美国国家科学基金会的项目支持

InSense董事长兼首席执行官Noureddine TayebiInSense为其创新技术在美国、欧洲和中国都申请了发明专利，其专利技术有望颠覆目前的惯性MEMS产业格局。InSense近日展示的10轴单芯片惯性（运动）MEMS传感器（3轴加速度计+3轴陀螺仪+3轴地磁+压力传感器）目前正在专业代工厂调试，预计将于2019年问世，让我们一起拭目以待！