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先进MEMS工艺技术

薄膜压电MEMS制造先进技术
PZT薄膜压电MEMS技术是智能传感器领域的重要发展方向，是充满技术多样性和产业机会的蓝海领域。创新中心的国内首台量产型8英寸PZT压电薄膜设备已成功完成工艺调试，在国内首先达成CMOS与MEMS兼容PZT压电薄膜制备工艺能力。该设备打造基于压电材料的MEMS先进工艺平台。目前调试成功且取得突破的技术指标与国外同类设备水平相当：可实现8英寸晶圆上单晶体PZT薄膜的高质量生长，成膜温度低（<500℃）、成膜速率快（5um/h）、成膜均匀性好（<±1.8%）、压电系数高（|e31,f|14.C·m2±1.7%）、疲劳特性好（>1E10 cycles），可满足CMOS传感控制电路与MEMS兼容集成制造需求，是与国际主流传感器厂商保持同步的先进装备和工艺技术。
绝热薄膜MEMS制造技术
绝热薄膜MEMS传感器应用于温度、流量、气体、浓度等环境参数检测，是继惯性传感器之后兴起的新一类MEMS传感器产品。中心对热式薄膜传感器的MEMS工艺进行深入开发，在高灵敏度复合热膜制造工艺、全单面高良率MEMS工艺等关键共性技术方面建立了全面、系统的能力。
基于多孔硅及外延工艺的表面MEMS制造技术
多孔硅外延表面技术，具有较低的热导率、抗屈强度变化范围大等特点，在悬臂梁、多晶硅桥等结构的MEMS传感器中获得了青睐。中心掌握了电化学法腐蚀多孔硅的腐蚀前的表面处理、HF酸溶液浓度的选择与控制、脉冲电流的选择、腐蚀时间与孔隙率的关系等关键技术；针对多孔硅外延的H2表面处理选择和工艺条件的选择，形成了完整的多孔硅压阻薄膜特性评价体系。

MEMS-CMOS兼容工艺技术

通过CMOS逻辑电路与MEMS传感器的工艺集成，可以实现两者之间的优势互补，优化信噪比、减小器件尺寸、降低成本针对智能传感器、生物医疗和消费类电子等市场大方向的应用需求。中心建设了多样化的MEMS-CMOS兼容工艺和尖端技术平台，包括选通阵列MEMS-CMOS兼容制造工艺、CMOS兼容热泡工艺及与压电工艺集成、低阻表面硅惯性MEMS-CMOS集成工艺等，实现高集成、低成本的面向未来的MEMS晶圆制造优势。

CMOS兼容MEMS阵列器件制造技术
采用MOS开关工艺、多路复用器工艺以及MEMS编码技术对每个MEMS传感器信号进行选址和通讯，实现智能化的传感器信号输出。同时根据MEMS阵列式传感器的输出/驱动特性、阵列选通特性、MEMS材料/工艺的CMOS工艺兼容性，开发了低噪声高速MOS管开关阵列、高增益模拟前端MEMS互联放大电路，形成了CMOS兼容MEMS阵列器件制造技术规范，为高集成度、直至单片集成MEMS阵列器件产品提供技术支持和技术转化服务。
CMOS兼容热泡工艺及与压电工艺集成
通过研究兼容热泡-压电工艺的CMOS-MEMS智能微流体芯片，攻克了整晶圆PZT微纳加工、高效率微流体结构加工等关键技术，为CMOS-MEMS集成的微流体智能芯片的研发与推广解决核心部件问题，提供根本支撑。
低阻表面硅惯性MEMS-CMOS集成工艺
研究了厚多晶硅外延工艺、高深宽比硅刻蚀工艺、c-SOI工艺、HF气相腐蚀工艺对CMOS电路兼容性的影响等，设计了双载波低阻前置放大器检测电路等，实现低阻表面硅惯性MEMS-CMOS集成工艺的开发。开发了0.18um/0.15um/0.13um带EEPROM的混合信号工艺，包含微小电容/电阻检测电路、信号放大及模数转换电路、EEPORM校验电路及数字接口电路，形成低阻表面硅惯性MEMS-CMOS集成工艺设计和制造规范，缩小和弥补国内惯性传感器技术水平在加工工艺和大规模制造技术上的差距，提升国内相关惯性器件领域的产业化水平。

专用集成电路ASIC

MEMS微弱信号读出ASIC设计技术
掌握了一批MEMS微弱信号采集技术，具有微弱信号传输和多级运放等效仿真模型建立，模拟前端电路有效信号采集和等效噪声测量的电路设计优化等能力，可提供MEMS微弱信号读出ASIC设计方案开发。
可扩展MEMS传感器通用ASIC设计技术
针对MEMS传感器电压输出幅度小、动态范围宽的特点，开展了大量的MEMS传感器ASIC在电源系统、前置运放、PTAT、∑-Δ调制器、模数转换（ADC）滤波器等核心模块的共性研究，形成了具有适应各类MEMS传感器的ASIC核心模块技术库，加速新型MEMS传感器ASIC的开发。
MEMS阵列传感器ASIC设计技术
研究MEMS阵列传感器在信号切换以及信号叠加时的耦合特性；研究专用控制电路信号幅值范围对MEMS阵列传感器的动态响应；开发片上PTAT高分辨率参考温度采集单元；开发了适合MEMS阵列传感器的片上辅助单元群和标准总线接口；设计阵列式高增益低噪声数字电路。

晶圆级集成封装技术

晶圆级3D封装技术
开发了晶圆级金属互联键合工艺、高深宽比TSV工艺、低应力晶圆级封装技术、高强度TSV电连接结构、高均一性3D金属布线工艺、高可靠性晶背防护工艺和低裂片率激光/机械混合切割技术，加速我国MEMS封装产业化的进程。
先进传感器芯载模组封测技术
通过先进传感器芯载模组（COM，Chip On Module）封装结构设计、开发了高灵活度传感器芯片-板间空悬连线技术、强化高端芯载模组封装可靠性技术、建立了传感器图像并行测试技术、开发先进传感器测试能力平台，打破设备瓶颈，进一步加速MEMS传感器制造业的发展。

先进图像传感器共性技术

先进晶圆和工程衬底制造技术
通过研究工程衬底研磨、机械减薄、化学湿法减薄的厚度精确控制方法，开发了键合前平坦化技术、寻找减少键合界面颗粒方法、优化晶圆键合工艺、监控晶圆气泡数量、建立无气泡晶圆键合工艺、建立片内厚度均匀性控制体系，形成精确减薄、无气泡、高一致性的先进晶圆和工程衬底制造技术方法，并将该方法与背照式(BSI)图像传感器CMOS电路结合，形成了可实现面向自动驾驶、智能识别、高端图像应用的工艺技术平台。

微流体生物技术

通过研究兼容热泡-压电工艺的CMOS-MEMS智能微流体芯片，攻克整晶圆PZT微纳加工、高效率微流体结构加工等关键技术，为CMOS-MEMS集成的微流体智能芯片的研发与推广解决核心部件问题，提供根本支撑。