MEMSチップの�W(w┌ng)点は可動�霾�が小さいこと。モノリシックでMEMSセンサーなどの可動�霾�を作るためにはCMOS�v路�笋妊廛蹈札��屬��匐┐鬚靴覆韻譴从���が�Mしかった。このため、MEMSセンサーとCMOS ICを無理にモノリシックに集積せず、マルチチップで1パッケージに納めるシステムインパッケージ（SiP）が主流になりつつあった。しかし、複数のチップを横に並べたり、�eに積んだりしてもパッケージのサイズがトータルの�j(lu┛)きさを��めていた。

日立��作所はCMOS ICプロセスをほぼそのまま使えるプロセスを開発、�H層配線�霾�にMEMS可動�霾�を設けることで、1チップMEMSセンサーを開発した。CMOS�v路では�v路�霾�を?y┐n)�作した後にダマシンプロセスなどによって�H層の配線を形成するわけだが、この�H層配線�霾�にMEMS可動�霾�を形成してもCMOS�v路の性�Δ亙僂錣蕕覆ぁ�この�\術は、2〜3層の配線層W、WSi材料で形成した後に、厚い絶縁層の�k�陲鬚�り�sいて空間キャビティを形成するというもの(図1)。

キャビティの形成は次のように行う。まず、下�霤填砲魴狙�した後、厚いSiO2層を?q┗)\積させ、さらに���霤填砲魴狙�する。���霤填砲俣H数の穴を開けておき、その�屬�らプラズマエッチングあるいはウェットエッチングなどで���霤填砲硫爾�SiO2層を削っていく。電極の穴の�j(lu┛)きさとエッチング条�Pなどでキャビティサイズが��まる。削られる個々の穴が次��につながっていき、最終的に広い空��ができる。キャビティの�j(lu┛)きさはエッチング条�Pと時間で�U(ku┛)御するとしている。

もともと�H層配線はプラズマCVDなど450℃以下のプロセスで行うため、MEMS�霾�を作る工��と�H層配線工��との親和性は良い。この空��を�W(w┌ng)��して��電容量キャパシタンスの変化によって圧��を検出するという圧��センサーを試作した。図2の例では、50個のダイヤフラムを形成した、0.9mm×0.8mmの小さな圧��センサーであり、ダイヤフラムの直径を変えることでいろいろな圧��変化に�官�できる。加えて、検出感度や�@度は50個の圧��センサーを組み合わせることで調�Dできる。

�k般的にMEMSなどのセンサー信��(gu┤)はインピーダンスが高いため、ノイズの影�xを�pけやすいため、センサーからの信��(gu┤)をもっと扱いやすい信��(gu┤)レベルに変換する。そのためのアンプやレベルシフターなどの�v路を1チップに集積する。今�vは、CMOS�v路としてアンプなどアナログ�v路だけで構成したが、A-D変換してデジタル信��(gu┤)処理する��(sh┫)法もありうると日立の説���^は答えた。

NEDOの「高集積・複合MEMS���]�\術開発��業」の�мqを�pけて開発した、この�\術は�O動�Zのタイヤ圧検��(m┬ng)や、衝突検��(m┬ng)、�p圧��、空調機�_(d│)などに使えるとしている。また、小型であることを��長としてロボットの指先の接触センサーとしても可�Δ世箸靴討い襦�さらに、�k般のCMOS LSIにおいても、空��キャビティはLow-k材料として使うこともありえる。