MEMS落后ic 20年。
AMFitzgerald公司的MEMS顾问艾丽莎·菲茨杰拉德如是说。20年内会发生很多事情，可以说MEMS没有20年的时间来赶上。如果它有选择的话。如果它能完全赶上来。
问题是Yole MEMS定律的“一个器件，一个过程”组成部分。这是你永远不会在集成电路中看到的，特别是在今天的无晶圆厂/代工世界中。对于集成电路，代工有一个过程，它以一种特定的方式工作，从周日开始，它已经被彻底地描述了12种方式，这些结果已经被纳入日益复杂的模型中，EDA工具可以使用这些模型来合理准确地预测特定电路的结果。
和MEMS吗?它错过了其中的一些要点。首先，在大多数情况下，不存在固定的过程。MEMS定律的本质是调整工艺以提供所需的传感器性能。此外，虽然有公司提供的工具，如Coventor，SoftMEMS和Tanner为了辅助MEMS设计，菲茨杰拉德博士将其描述为“模拟器”而不是“模拟器”，因为它们不能将精细的工艺细节纳入最终的电气结果。所以它们很有用，但它们与IC模拟工具不在同一水平上。
例如，她指出，深度反应离子蚀刻(DRIE)制造的侧壁通常被建模为垂直的，而实际上，它们有轻微的角度。可能被认为是矩形(好吧，一个立方体)的东西实际上更像一个梯形，这种差异对像证明质量这样的东西有可测量的影响。
因此，今天的方法是，设计人员使用他们对如何配置传感器的最佳猜测，然后他们构建它，看看它是如何工作的。不可避免地，它不会是完美的，所以他们又进入了经典的“修正构建”模式。这仅仅是为了得到正确的传感器，而没有考虑到伴随的协同设计调节ASIC在传感器最终定型后，它本身可能还得再转一轮。
结果呢?想想看，一个拥有数十亿个晶体管的复杂SoC可以在18个月左右生产出来。一个只有几个活动部件的MEMS传感器(“只是”被谨慎使用)可能需要五年时间才能看到隧道尽头的曙光。如果你习惯于军事/航空航天甚至汽车市场，5年也不算太过分。他们习惯了沉重、缓慢的步伐。但在手机和平板电脑等以消费者为导向的产品市场上，MEMS市场尤其不匹配。手机和平板电脑推动了MEMS产品的销量，这些产品在被新的更好的版本取代之前可能会持续六个月。
你可能会说，MEMS行业需要实现集成电路行业所享有的那种结构和模块化，但这实际上是不可能发生的。希望使传感器与众不同的公司将尽可能地寻找每一个优势，无论是添加新材料还是改变这些材料的加工方式。台积电绝不会允许IC客户这样做，但这是MEMS所需要的自由度。
这坦率地提出了一个问题，考虑到台积电和其他IC代工厂都在参与MEMS，这意味着什么?据自称为最大的纯MEMS代工厂的Silex称，IC代工厂的人通常不会开发自己的专有基础技术;他们正在整合其他公司的完整工艺配方——比如Analog Devices的。因此，这就提出了一个问题，即他们是否真的计划成为mems的所有代工厂，还是只是采摘者。
针对这一问题，Silex的特殊解决方案没有对流程本身进行标准化，而是将各种流程步骤规范化和模块化，从而更容易将流程整合在一起，而不必从头开始。他们称之为智能块方法。
需要明确的是，块并不表示添加到设备中的某些功能元素;例如，你不会有一个悬臂作为一个块。相反，它是流程步骤的集合。因此，在最低层次上，Silex有一个流程步骤库，可供客户使用。这些步骤已经在更高的级别上组合在一起，以创建SmartBlocks流程模块。
这意味着设计师可以使用SmartBlocks在更高的级别上工作，同时如果需要，仍然可以引入低级别的流程步骤。他或她可以从SmartBlocks库和流程步骤库中提取;这些积木和台阶可以在一定限度内安排和重新安排以适应新的设计。
设计过程的限制包括掩码布局规则;所使用的各种材料的允许性质，如薄膜;公差;以及流程步骤排序限制。后者在某些情况下是重要的，例如，铺设的材料不能耐受高温;这个步骤之后不能有任何高温处理步骤。
在IC世界中，所有这些数据将被整齐地捆绑到工艺套件文件中;这里不存在这样的标准化。SmartBlocks方法的好处是，从本质上“你可以做任何事情”的方法，没有相关的性能数据，到“在指导方针内设计”的方法，为设计师提供更多可预测的数据。
需要明确的是，SmartBlocks不是简单地向客户开放的“产品”。事情仍然需要足够的人工关注，Silex与每个客户一起制定必要的流程;SmartBlocks是他们在内部使用的工具，使这个过程更可预测。因此，你实际上不会在他们的网站上看到太多关于SmartBlocks的信息。
在Silex最近宣布的情况下，他们已经与AMFitzgerald合作进行实际的传感器设计，Fitzgerald博士将他们新宣布的RocketMEMS工艺比作系统设计师指定由电路设计师设计的传递函数。寻找传感器的OEM将指定最终传感器的所有所需特性——性能、范围、灵敏度、抗噪性、线性度等——而AMFitzgerald将创建满足这些规格的黑匣子。
他们将通过利用Silex提供的SmartBlocks的信息和便利性来做到这一点。他们将使用这些数据来填充模拟工具的模型，这些工具将用于在构建之前验证他们的设计。人们的期望是，他们可以更快、更准确地改变设计。
这需要一个复杂的设计流程，有很多内部反馈循环，使其更加单向。目前的方法是过程驱动-设计驱动-过程驱动-设计驱动……这里的目标是得到一个更简单的过程驱动-设计周期方法。这就是集成电路行业的运作方式。
虽然AMFitzgerald和Silex将以这种模式合作，但他们最终认为这是整个行业需要的一种工作方式。像ST和飞思卡尔这样的专有公司可能已经在内部拥有这样的能力，但对于使用代工厂的设计师来说是不可用的。
20年的时间可真够久的。但是，MEMS设计过程的合理化可以让MEMS更灵活地应对快速增长的系统对传感器的需求，使其更符合当今IC设计师的工作。
更多信息:
Silex和AMFitzgerald正试图加快将新型MEMS设备推向市场的步伐。你认为还有什么其他的事情可以帮助实现这一目标?
把所有的MEMS设计师放在一个盒子里似乎是不公平的。他们中的许多人(但不是全部)都遵循“猜测和构建”的方法。特别是那些通过开发商业MEMS产品而获得大量经验的人实际上正在使用复杂的建模技术。诚然，这些设计师大多在专属晶圆厂工作，通常不会在公共领域分享他们的经验。但可以肯定的是，商业设计工具能够解决文章中提到的一些问题。我把它留给每个人来检查这个简单的谷歌“侧壁角度mems模型”或“mems ic设计”。
我想就我最初对Bryon的评论提供一些澄清和更多的背景。当有高质量的过程数据作为输入时，MEMS EDA工具确实可以准确地模拟机械和电气性能。MEMS设计人员，特别是无晶圆厂设计人员面临的主要问题是，特定于工艺(重要的是，特定于铸造厂)的数据通常无法获得。此外，理论并不能填补这一空白——许多MEMS制造工艺尚未建立第一性原理物理模型，因此通常不能输入工艺配方并从理论上预测结果特征。在缺乏工艺数据的情况下，大多数MEMS器件无法达到IC设计人员所享有的精度。然而，如果努力测量和经验地描述一个过程，并且这些数据可供设计人员使用，那么使用当今的EDA工具进行具有强大预测能力的模拟将减少开发时间和成本。我邀请EDA供应商就他们在这方面的特定功能添加评论。有MEMS制造商正在成功地采用这种过程知情模拟方法，而SmartBlocks将使AMFitzgerald也能做到这一点。
作为科凡特的首席技术专家，我想澄清一下
目前可用的解决方案以及我们在MEMS行业看到的趋势。首先，我很欣赏Alissa关于EDA工具的最新评论，以及它们在过程数据可用时显著缩短上市时间的能力。文章中所描述的侧壁角的情况就是一个很好的例子。在covenor的MEMS+工具中，侧壁角是MEMS模型中众多可用参数之一，用于快速设计权衡或IC和系统仿真。这种参数化使idm的无晶圆厂设计师和MEMS设计师能够快速评估和优化工艺灵敏度、设计和IC控制电路之间的相互依赖关系。快速评估
设计流程越早意味着上市时间越短。
但covenor提供的不仅仅是设备和电路解决方案。
SEMulator3D，适用于MEMS代工厂和IDM代工厂
技术人员准确地建模他们的流程并共享这些数据
他们的无晶圆厂客户。领先的MEMS代工厂和大型
商业铸造厂正在采用这些工具，有些现在还提供新的工具
设计使能方法，提供高度精确的3D
模型显示了设计过程技术的交互作用
制造。
我们同意菲茨杰拉德的观点，即模拟工具与过程相结合
具体的数据，确实比昂贵提供了显著的优势
构建、等待和测试方法。我们同意艾丽莎的观点
更大程度地共享铸造厂的工艺数据将具有重要意义
推动MEMS产业向前发展。