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擅長傳感器與混合訊號CMOS技術(shù)的新創(chuàng)愛爾蘭無晶圓廠IC設(shè)計公司ChipSensors,宣布研發(fā)出一種新技術(shù),并表示這種技術(shù)能讓IC的表面感測溫度、濕度、病原體(pathogens)與某些特定氣體。

基于傳統(tǒng)復(fù)雜的CMOS IC,這種嵌入式感測技術(shù)可用來創(chuàng)建微型的傳統(tǒng)工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療用傳感器,并由IC來執(zhí)行微控制器功能,由無線發(fā)生器將所收集到的片外數(shù)據(jù)傳送出去。

這一技術(shù)的核心是標(biāo)準(zhǔn)亞微米CMOS制程中所常見的低k電介質(zhì)。這種材料是多孔性的,能通過選擇性地接受或阻絕被感測的媒介滲透來改變其電介常數(shù),從而構(gòu)成電容性傳感器的基礎(chǔ)。

通常IC的表面不容易起化學(xué)變化,因此也不會被周圍環(huán)境所影響。而低k的孔隙也很類似,在進行表面處理時是閉鎖的。但ChipSensors公司表示,如果將IC上經(jīng)過處理的特定區(qū)域暴露在周圍環(huán)境中,就可通過片上電路來檢測并測量所產(chǎn)生的電氣特性。

而針對IC的長期可靠性可能會被濕氣所影響的普遍觀點,ChipSensors公司首席執(zhí)行官Tim Cummins則認(rèn)為,如今的低k電介質(zhì)不會有膨脹的傾向。他說:“我們可以選擇性地開放芯片的某部份表面。通常我們只使用多層次導(dǎo)線最上面的蝕刻終止層,以避免埋藏層受到影響。”而由水氣或是氣體所導(dǎo)致的電介質(zhì)常數(shù)變化可通過該公司所開發(fā)的18位sigma-delta ADC來測量。

Cummins自信地表示,該技術(shù)將能適用于多個供貨商的CVD與旋轉(zhuǎn)電介質(zhì)。他說:“我們已與聯(lián)電(UMC)合作,通過歐洲的Europractice晶圓計劃制作出未經(jīng)任何特殊處理的微米CMOS原型。”

此外ChipSensors還吸引到了一家提供微米設(shè)備的美國公司。Cummins沒有透露這個合作伙伴的詳情,只表示這是一家“微控制器供貨商”。

盡管這種技術(shù)似乎能輕松實現(xiàn)單芯片無線傳感器的開發(fā),但ChipSensors公司當(dāng)前展示的原型包含了一個基于芯片的傳感器,以及一個連至筆記本電腦的片外無線鏈路通信,該筆記本電腦可以顯示實時測量數(shù)據(jù)。

ChipSensors還在開發(fā)該技術(shù)的一個超低功率無線版本,用于集成到無源和有源ID標(biāo)簽。目前該新創(chuàng)公司還沒有產(chǎn)品投入市場,預(yù)計將會在明年第一季度開始提供不帶無線電或微控制器的貼片傳感器。