SiTime、性�Δ盖��Δ眇緇戎尭飴劼��屬鮃圓�MEMS発振�_を����化
MEMS発振�_は、性�Δ盖��Δ眇緇修魎井�に�sくようになった。�櫂汽ぅ織ぅ燹�SiTime）社は、1Hzから32.768kHzまでの周�S数を���Iでき、しかも1.5mm×0.8mmと極めて小さな発振�_を����化した(図1)。プラスチックパッケージのCSPを使えるというメリットも�jきい。水晶は高価なキャンかセラミックのパッケージしか使えない。
図1 サイタイムが����化した小型のMEMS発振�_ 出�Z：SiTime
深いエッチングやデポジションなど半導���\術を使うMEMSの発振�_や振動子は小型化できるというメリットは元々あったが、水晶も半導��加工�\術を�~使することで、同様に小型にしてきた。このためMEMSデバイスはなかなか水晶の牙城を崩すことができなかった。しかし、MEMSデバイスは振動子だけではなくCMOS�v路も同�kのプラスチックパッケージに収めることで、発振�_として小型化というメリットが�jきい。クロック発���v路を集積している半導��ICチップに振動子からの信�､鯀�る場合、水晶ではチップコンデンサ2個も�{加する��要がある。このため、同じ振動子で比較してもMEMSでは85%（1/6〜1/7）小さな�C積になる。1.5mm×0.8mmという�jきさは水晶では実現できていない。
MEMSのタイミング基��チップを�}�Xけているサイタイムは、振動子、発振�_、クロックジェネレータを合わせたタイミング�x場（TAM: total available market）を50億ドルと見ている。それぞれ20億、20億、10億ドルという�lだ。小型化が�咾�要求されるスマホ�x場を狙えるようになってきた。ここでは�j量の数を見込める。これまでサイタイムはインフラ�Uの�x場で水晶の��き換えを狙ってきた。�a度�W定性でようやく水晶に�{いつくことができたからだ。
サイタイムのMEMS発振�_は、MEMS振動子とCMOS ICの2チップを積層して1.5mm×0.8mmのCSP、並びに2.0mm×1.2mmのSMD（表�C実�◆縫僖奪院璽犬箸いΕ汽ぅ困鮗存修靴拭９�業��格�a度�J囲での�a度�W定性は100ppmと、水晶の160ppmよりも小さいとしている。室�aでは20ppmと水晶並みのレベル（図2）。SMDパッケージは水晶とピン互換性を�eつため、��来の水晶をそのまま��き換えることができる。すでにPCB設��済みの基��でさえ、これだけでもコンデンサ2個分のスペースは要らなくなる。
図2 サイタイムのMEMS振動子を水晶と比較 出�Z：SiTime
サイタイムはもともとロバートボッシュからスピンオフして設立された会社であるため、MEMS�\術をボッシュから譲り�pけている。MEMS��の深くまっすぐなエッチングにはボッシュプロセスを使っている。
MEMSデバイスをプラスチックパッケージに収容できるようにするため、サイタイムはEpiSealと�}ぶMEMS First�\術を開発してきた。この�\術を�~単に紹介する(図3)。まずSOI（silicon on insulator）ウェーハを��い、振動子�霾�となるシリコンを深くエッチングし、�Eったトレンチを�┣祝譴破�たす(図3の左��)。�┣祝��屬縫櫂螢轡螢灰鵑魴狙�し、HF�^気を導入するための穴をあけ(図3の����)、HF�^気を流し、�┣祝譴鬟┘奪船鵐阿垢�(図3の左下)。この後表�Cの�┣祝��屬縫轡螢灰鵑�1100℃という高�aで�\積すると、HF�^気��の穴はふさがれ封�Vされる。電気的絶縁��の�┣祝譟△気蕕謀填砲魴狙�すると出来�屬�る（図3の��下）。完成ウェーハの厚さは100μm未満だという。
図3 サイタイムのMEMS Firstプロセス �}順は左�屐����屐∈顕次���下という流れ
出�Z：SiTime（参考�@料1）
MEMSの可動�霾�は気密封�Vされているため、このままトランスファーモールディングしても�`脂が可動�霾�には入って行かない。トランスファモールド時の約100気圧（1500psi）という圧��にも�科�耐える。加えて、ウェーハ完成�iに1100℃という高�aで気密封�Vしているため、振動子としての�a度�W定性は確保されているという。セラミックパッケージのように低�aで封�Vすると、残�離�スや水分を残す恐れがあり、�a度�W定性に影�xを及ぼしてしまう、と見ている。
プラスチックモールドが使えるMEMS�v路は、低コスト、という�T味で魅��的である。だからと言ってサイタイムはMEMS����を�W売りしない。周�S数を可変でき、小型、省����というメリットがあるため、水晶と同じ価格で販売しても価値が高い。
日本�x場に�R�`するのは、日本では5000〜6000万��のスマホがすでに�T在しており、今後の�Aい��えや新������要を狙えるからだ。サイタイム社は株式�崗譴靴討い覆い燭瓠�売�幢Yを�o開していないが、売り�屬欧�30%は日本�x場からの収入だと同社CEOのRajesh Vashist��は語る。
参考�@料
1. SiTime's MEMS First Process (2009/02/17)
