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外文翻译单片集成MEMS技术.doc

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外文翻译单片集成MEMS技术.doc

外文翻译资料1单片集成MEMS技术在过去的20年中,CMOS技术已成为集成电路主要制造工艺,制造成本下降的同时,成品率和产量也得到很大提高,COMS工艺将继续以增加集成度和减小特制尺寸向前发展。当今,CMOS集成工艺不仅被利用在集成电路设计上,而且,也被利用在很多微传感器和微执行器上,这样可以把微传感器与集成电路集成在一起,构成功能强大的智能传感器。随着微传感应用范围的不断扩大,对传感器的要求也越来越高,对未来微传感器的主要要求是:微型化和集成化;低功耗和低成本;高精度和长寿命;多功能和智能化。硅微机械和集成电路的一体化集成,可以满足上述要求。目前,集成传感器的产品多数采用混合集成,单片集成的比例很小。而实现单片集成是实现传感器智能化的关键,特别是单片集成MEMS传感器技术也是当今片上系统芯片能否实现的关键技术之一。可见,对各种单片集成MEMS技术难点进行分析以及给出目前已有的各种单片集成MEMS技术是非常必要的。1.单片集成MEMS技术的优势和面临的挑战实现MEMS和CMOS共同工作是分别制造MEMS传感器和CMOS集成电路,然后,从各自的晶片切开,固定在一个共同的衬底上,并且,连线键合,这样就实现两者的集成,这就是所谓的混合(hybrid)方法。这种方法不会产生MEMS制造过程对CMOS电路的污染,同时,两者生产过程互不干扰。但是,由于信号经过键合点和引线,导致在高频应用时,信号传输质量下降,并且,开发两套生产线增加了产品的成本。为了解决一些性能问题,并降低制造成本,提出把MEMS部分做在和CMOS电路同一块衬底上,也就是产生了与CMOS工艺兼容单片集成MEMS技术或叫CMOS-MEMS技术。这种方法相对混合方法总的来说有如下优势:第一,性能能得到很大的提高,因为寄生电容和串扰现象可以显著减小;第二,混合方法需要复杂的封装技术以减小传感器接口的影响,而单片集成方法需要的封装技术相对简单,所以,降低传感器成本;第三,单片集成传感器技术也是阵列传感器的需要,是克服阵列传感器与外围译码电路互连瓶颈的一种有效方法;第四,开发单片集成MEMS产品比开发混合MEMS产品所需的时间短,而且,开发成本低。单片集成MEMS技术根据MEMS器件部分与CMOS电路部分加工顺序不同可以分为前CMOS(pre-CMOS)、混合CMOS(intermediate-CMOS)及后CMOS(p

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