新创公司新发明 IC表面电介质可做为传感器

　　专长传感器与混合讯号CMOS技术的新创爱尔兰无晶圆厂IC设计公司ChipSensors，宣布研发出一种新技术，能让IC的表面感测温度、湿度、病原体(pathogens)与某些特定气体。

　　透过采用一般生产复杂CMOSIC的制程，这种嵌入式感测技术可用来生产现今的工业、科学、医疗用的微型传感器，并透过芯片所配备的微控制器与无线传输功能，将所收集到的资料传送出去。

　　该技术透过在标准的次微米CMOS制程中，采用了low-k电介质材料作为金属联机间的绝缘体。这种材料是多孔隙(porous)的，能选择性地接受或阻绝被感测的媒介渗透，并透过材料的介电常数变化来进行感测。

　　ChipSensors表示，通常IC的表面不容易起化学变化，因此也不会被周遭环境所影响。而low-k材质的孔隙也很类似，在进行表面处理时是闭锁的。然而该公司指出，将经过处理的特定区域暴露在周遭环境中，将可透过芯片上的电路来侦测/量测到所产生的电气特性。

　　而针对IC的长期可靠性可能会被湿气所影响的普遍观点，ChipSensors执行长TimCummins坚称现今的low-k电介质不会有膨胀的倾向：「我们可以选择性的开放芯片的某部份表面。通常我们只使用多层次导线(multilevelinterconnect)上面的蚀刻终止层(etch-stoplayer)，以避免埋藏层(buriedlayers)受到影响。」而由水气或是气体所导致的电介质常数变异，能透过该公司所开发的18位ADC来量测。

　　Cummins表示，这种感测技术能用来做为芯片量产后的一个特定程序，或是量测芯片表面特别处理过的电介质的边缘电容(fringecapacitance)的方法。该公司并打算使用芯片内的散热元素来去除湿气并将多孔隙电介质还原到原始状态，以供重复利用。

　　此外Cummins亦表示，该技术是采用来自多家供货商的CVD与旋转涂布(spin-on)电介质：「我们已与联电(UMC)合作，透过欧洲的Europractice晶圆计画产出0.18微米的原型芯片，而且没有使用任何特殊步骤。」此外ChipSensors还吸引了一家具备0.13微米生产能力的美国伙伴，Cummins仅透露该公司是一家微控制器供货商。

　　 该感测技术同时还可以让无线传感器单芯片，透过在相同的芯片上的无线电路传输测量讯号。目前ChipSensors也可提供将这种以芯片为基础的传感器、透过芯片内建的无线技术连接到笔记型计算机进行实时测量的展示。