國家實驗研究院晶片系統設計中心(國研院晶片中心) 開發完成領先世界的「智慧感測單晶片產品化技術」，成功地將振動微機械結構整合於一般CMOS晶片中。

以智慧型手機為例，現行系統已包含數個感測器晶片，這些感測晶片關鍵技術皆掌握在國外大廠手中，台灣之設計公司無法將這些感測器與其他IC電路進行整合設計，本次發表之「智慧感測單晶片產品化技術」皆為台灣之自主技術，並使用台灣8吋晶圓廠0.18微米標準製程來製作內含感測器及IC電路之單晶片，未來亦可將無線傳輸、處理器及記憶體一併整合於智慧感測系統晶片中。此晶片技術突破傳統，並擁有低成本及系統微小化等優勢，國研院晶片中心目前正積極與國內製程及封裝廠合作進行驗證，以期早日以國內生產的智慧感測晶片取代國外進口產品。

目前市場上使用的智慧感測晶片皆掌握在國外大廠手中，這些封裝好的模組只能在系統中整合，台灣的IC設計公司無法將這些感測器與自家的應用電路整合在同一晶片中，欠缺系統整合彈性。此外這些會振動機械結構感測晶片和讀取處理電路是各自獨立晶片，各自製作完成後再以封裝整合，所以體積較大且成本較高。

■ 國研院晶片中心研發之「智慧感測單晶片產品化技術」(點選上圖連結影音介紹)

面對電子產品日益智慧化的發展趨勢，同時為符合高齡化社會與節能減碳的需求，全球感測晶片市場日益擴大，目前產值約100億美元，預估2016年將達200億美元。可惜的是台灣在此一龐大的感測晶片市場的市佔率幾乎是0%。如果可以善加利用我國在半導體產業垂直分工的優勢，更積極投入智慧感測單晶片技術的產品化研究，將有助於提高台灣感測器市場的佔有率，並可普及智慧生活電子相關產品。

國研院晶片中心日前已克服感測器與讀取處理電路晶片整合於單一製程基板之困難，完成智慧感測單晶片產品化開發技術。此技術共包括四項重要的關鍵，分別是(1)電路保護， (2)結構控制設計，(3)安全切割，(4) IP/系統驗證。在此感測單晶片產品化技術架構下，國研院晶片中心已取得2個美國專利， 3個台灣專利，12個專利申請中。

國研院晶片中心利用此技術除可提供學術界感測單晶片製作外，也將協助學術界開發各式各樣的創新感測器IP，並進而加速台灣的業者進入感測器應用的市場。另外由於此技術擁有低成本及微小化等優勢，並且已突破智慧感測單晶片產品化技術，未來將協助學界與業界發展感測晶片關鍵性零組件，促成3C、生醫及綠能系統的整合產品，學產研合縱連橫為台灣IC產業注入新動力。


■ 智慧感測單晶片關鍵技術「互補金屬氧化半導體生物感測器之製造方法Method for Manufacturing CMOS Compatible Biosensor」...了解更多