6月10日，在南京举办的世界半导体大会《汽车半导体创新协作论坛》上，华东光电集成器件研究所副所长展明浩带来主题为《MEMS传感器发展现状及在自动驾驶汽车中的应用》的报道。

　　华东光电集成器件研究所副所长展明浩

　　我的介绍分为四个方面：传感器简介；MEMS传感器发展以及现状；MEMS传感器在自动驾驶汽车中的应用；本单位MEMS传感器的产业情况。

　　一、传感器简介：分为传感器概念、传感器发展历程和MEMS传感器概念。

　　传感器概念。通俗讲就是检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息转换成为电信号或其他所需形式的信息输出，包括转换元件、条理电路、敏感元件。

　　从17世纪发展温度计开始发展经历了三个阶段：结构型传感器、固体型传感器、MEMS传感器，它是兼容的MEMS技术。随着集成电路工艺的不断完善，传感器工艺技术实现微型化和集成化、智能化。

　　MEMS传感器：采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。特点是体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化，易于集成和实现智能化的特点。IC和MEMS结合新型的传感器。右图可以看到以前的传感器是机械加工的方法，现在用集成电路技术，光刻、刻蚀等技术发展MEMS传感器。

　　二、MEMS传感器发展历程及现状

　　发展里程碑。第一个是MEMS压力传感器诞生—体硅各向异性化学腐蚀工艺。1970年Waggener提出电化学自停止腐蚀技术，获得精确控制KOH腐蚀体硅的工艺，所以体硅工艺在这一年诞生了。IBM实验室的Kurt  Peterson利用电化学自停止腐蚀技术制作了硅基压力传感器，1974年，压力传感器最早成功的MEMS商业化产品。

　　第二个是MEMS惯性传感器诞生—平面牺牲层工艺。1988年Berkley利用牺牲层工艺制作了首个静电驱动马达；1989年制作了平面横向静电驱动器；1992年Draper实验室报道了首款微机陀螺；1993年ADI加速度计量产CMOS-MEMS工艺。

　　第三个是光MEMS器件—平面牺牲层工艺。1987年德州仪器发布DLP芯片问世；1997年实现民用化。

　　第四个是深硅刻蚀工艺—1994年。德国BOSCH公司发明DRIE技术，便于形成高深宽比、高垂直度结构，颠覆未来MEMS工艺技术的发展方向。

　　进入21世纪以来MEMS技术以超高速创新发展诞生了很多新型传感器。这是惯性、光MEMS、生物治疗MEMS、射频MEMS等等。

　　三、MEMS五传感器在自动驾驶汽车中的应用

　　国家发展改革委、中央网信办等11部委联合印发的智能汽车行业发展顶层设计和国家级战略。

　　MEMS传感器在自动驾驶领域中的应用—这是中国智能车联网技术路线图，从L1级到L4级，L5级，到2025年实现L4，L5级的无人驾驶。

　　无人驾驶发展路线。未来的自动驾驶联合自主化和网联化形式，两种技术互为补充形成自动驾驶的能力。这是无人驾驶交叉多技术、产业融合技术。

　　感知是智能驾驶的前提。外界环境的高灵敏度感知技术是汽车自动驾驶基础关键技术之一，它是通过安装在智能网联汽车和周边的传感器及网络，实时识别。所以自动驾驶汽车都布满了传感器。

　　IMU在无人驾驶中扮演重要角色。

　　惯性测量单元。是所有定位系统中最关键的传感器之一，测量运动、加速度和旋转速度的基本物理量，而且不受天气和其他环境的影响，不受任何干扰。IMU和相关数据融合也是自动驾驶很关键的部分。

　　四、本单位MEMS传感器的产业情况

　　华东光电集成器件研究所是中国高端芯片联盟成员单位，是中国物联网产业联盟副理事长单位，是国家集成电路封测产业链技术创新联盟成员单位，也是国家发改委批复的微电子机械系统（MEMS）联合实验室。

　　我们具有一条6英寸MEMS体谷SOI工艺平台，包含硅硅键合、高深宽笔SOI结构刻蚀释放、高深宽比TSV刻蚀与填充，也列了一些产品。

　　平台情况。我们有完整的设计平台，里面有系统设计、结构设计、ASIC设计和版图设计。

　　MEMS制造平台：有SOI体硅工艺体系、TSV工艺体系、压轴体硅工艺体系。一站式给用户提供定制服务。

　　这里是我们单位传感器实现产业化的情况，一是MEMS气体传感器用在家用呼吸机、惯性传感器用在康复医疗，同时也用在自动驾驶汽车上，还有MEMS红外传感器用在额温枪，压力传感器、超声换能器、实现量产的光微镜是用在激光雷达上的。

　　总结

　　微机电系统涉及物理、半导体、化学、电子工程、化学、材料工程、机械工程、医学、信息工程及生物工程等多学科；

　　随着新技术、新工艺的出现，以MEMS技术为代表的半导体行业，将加速进入发展的快车道；

　　MEMS技术将使传感器应用领域发生颠覆性变化和更多场景的应用；

　　MEMS技术在自动驾驶等未来领域发挥着越来越重要的作用，促进自动驾驶早日走向我们的生活；

　　5G、自动驾驶、新型智慧城市等国家发展战略促进下，将进一步促进MEMS产业上下游产业链繁荣与发展；

　　国内MEMS厂家正逐步走向世界舞台，在性能、市场空间等方面优势愈发明显。