SilTerra开发MEMS-on-CMOS平台扩展新应用

微访谈：SilTerra传感器和MEMS业务高级副总裁Arjun Kumar Kantimahanti

据麦姆斯咨询报道，作为马来西亚最大的代工厂，SilTerra一直在开发其MEMS-on-CMOS平台，并将其扩展到新的应用，例如：医疗和指纹传感器应用的PMUT（压电MEMS超声换能器），时钟器件应用的SAW（声表面波滤波器），以及短距离无线RF（射频）收发器应用的BAW（体声波滤波器）。SilTerra与客户合作提供概念的基本验证、定制器件原型开发、可制造性评估和批量生产。

MEMS Journal最近采访了SilTerra传感器和MEMS业务高级副总裁Arjun Kumar Kantimahanti，在这篇访谈中讨论了SilTerra的历史，目前的MEMS规划以及未来的发展路线图；此外双方还探讨了由光学、RF和超声波MEMS器件赋能的新兴应用。MEMS Journal：请您介绍一下SilTerra的MEMS发展历史，以及工艺能力的发展。Arjun Kumar：SilTerra的MEMS历史始于2010年。我们的第一个MEMS开发项目是微镜阵列，用于数字投影仪中的显示芯片。我们将这款MEMS器件集成于我们的0.18微米CMOS工艺技术。我们开发了可制造的工艺，并实现了可重复的良率。第一款产品是客户专有的器件，1 MPixel WXGA。随后，我们在2011年开始开发我们的MEMS-on-CMOS器件架构，以构建RF MEMS集成解决方案平台。在我们的平台上制造的谐振器件覆盖了从10 MHz到2.4 GHz的各种参考频率。我们还在2015年启动了超声波MEMS项目，以满足指纹传感和医疗成像细分市场不断增长的应用需求。

SilTerra新工艺平台打造的PMUT器件

MEMS Journal：是什么推动你们开始提供MEMS代工服务？Arjun Kumar：SilTerra主要是一家提供先进逻辑、BCD、RF CMOS的CMOS代工厂，我们启动MEMS代工服务计划，是为了通过附加MEMS模块补充现有的产品组合，以增强产品功能。MEMS Journal：SilTerra及其MEMS业务的愿景是什么？未来五年， SilTerra及其MEMS业务将会如何规划？Arjun Kumar：我们的愿景是提供一个成熟的MEMS-on-CMOS平台，以便面对即将兴起的物联网和自动驾驶汽车市场，提供至关重要的各种MEMS器件和传感器。我们还将通过我们的MEMS代工服务模式，继续支持客户驱动的工艺开发。SilTerra的目标是在5年内将MEMS业务营收提高到总营收的20%。

MEMS Journal：与其他MEMS代工厂相比，你们的核心优势是什么？强在哪些方面？Arjun Kumar：我们独特的优势在于我们简单易用的MEMS-on-CMOS平台，以及我们在预处理CMOS晶圆上构建各种MEMS器件的能力。此外，我们为光子学和生物光子学应用制造复杂的芯片，这些芯片使用与MEMS器件非常相似的工艺模块，从而使我们能够达成良率和可靠性学习曲线。此外，我们还使用缺陷密度监测测试结构来不断提高良率。我们还为客户特定的器件架构开发可制造的工艺模块，以验证其概念验证，并提供产能以支持其产量要求。MEMS Journal：你们近期增加了哪些新MEMS工艺？安装了哪些新的MEMS设备？Arjun Kumar：我们最新推出的是PMUT工艺，可以在我们的180nm或130nm平台上构建。我们应该是最早提供单片PMUT制造服务的公司之一。最近，我们添置了“释放机台”，并且正在采购第二台压电沉积设备。MEMS Journal：你们有哪些拓展或升级计划？请您介绍一下未来1~2年的技术和工艺开发规划。Arjun Kumar：我们将为微流控应用和工业传感器应用的基于SOI的PMUT平台，添加用于高深宽比硅蚀刻的工艺模块。MEMS Journal：到目前为止，你们的工厂制造了哪些类型的MEMS器件？目前的产能如何？Arjun Kumar：我们目前制造的MEMS器件包括：光学MEMS（微镜阵列芯片）、RF MEMS（静电谐振器、SAW谐振器和BAW谐振器）、超声MEMS（PMUT）和MEMS运动传感器（加速度计）。我们的8英寸MEMS产能约每月3000片，另外，我们的CMOS产能为每月40000片。我们的MEMS产能增长，计划与MEMS产品的市场接受度保持一致。MEMS Journal：你们如何开发集成MEMS解决方案？你们的合作伙伴有哪些？如何与他们有效合作？Arjun Kumar：构建集成MEMS器件非常具有挑战性。在集成MEMS器件及其可制造性方面，我们已经投入了超过5年，开发了一些创新的工艺模块，可以与ASIC晶圆无缝集成。为了提供完整的解决方案（不仅仅是晶圆加工），我们与全球的IC设计专家、研发组织、学术机构和半导体组装厂合作。我们的团队专注于为特定市场提供解决方案，如时钟器件、射频和成像等。

MEMS Journal：时钟相关应用你们重点关注什么？目标是哪种频率和用例？Arjun Kumar：我们主要专注于使用我们的薄膜声波谐振器技术提供单片参考振荡器。我们与合作伙伴合作，展示了320 MHz集成相位抖动为160 fs（12 kHz至20 MHz）的参考时钟。我们的目标产品是消费类和汽车应用的可编程声振荡器（AO）。MEMS Journal：你们正在开发哪种类型的RF MEMS应用？Arjun Kumar：我们已经展示了一款高频振荡器（QFN封装的2.4GHz FBAR振荡器，集成相位抖动为358 fs）。我们正在开发集成高频RF收发器。MEMS Journal：您现在关注到哪些极具吸引力的MEMS成像应用？Arjun Kumar：PMUT正在成为便携式医疗成像应用、手势控制和指纹传感的新兴产品。MEMS Journal：指纹传感器的最新趋势是什么？Arjun Kumar：最新的趋势是将指纹传感器安装在玻璃显示屏下，PMUT技术支持玻璃下的指纹传感，对于仿冒指纹高度安全。SilTerra的PMUT-on-CMOS工艺平台将成为该领域极具吸引力的解决方案。