“Si + α”計劃之一:微顯示器芯片
“Si + α”
盡管高集成度是半導體產業(yè)的主流,但是除了Intel、三星以及少數(shù)幾家半導體公司,需要天價投資的CMOS制程微縮化(Scaling down)已經不是人人都能玩得起的游戲。很顯然,大部分的日本企業(yè)已經沒有這樣的投資能力?!耙虼怂膊皇橇_姆半導體的主要發(fā)展方向?!?高須秀視強調,“但這并不表示我們就不關心高集成度方面的技術?!?
高須秀視介紹了一項名為“Si + α”的計劃。而正是此番介紹讓我們有幸看到羅姆高效益背后的秘密所在——將多項技術集成在一起所帶來的差異化和高附加值。據(jù)稱,差異化和高附加值正是“α”的核心理念。而具體到實現(xiàn)方法,則是“以新材料為基礎的功能創(chuàng)新和跨領域(包括電子、光學、力學、熱學、生物、醫(yī)藥等等)研究的復合型器件”。舉例來說,它可以是顯示器/發(fā)光體(LCD、EL、LD、LED)+LSI的組合,也可以是感光體(PD、CCD、CMOS I. C.)+LSI的形式,又或者如MEMS/生化(傳感器、傳動器)+LSI等。
有必要在高須秀視的介紹中節(jié)選幾個同讀者分享。盡管它們只是“Si + α”計劃的冰山一角,然而毫不夸張的說,這些介紹還是帶來了不小的震撼。
首先介紹的是一款將CMOS電路同OLED技術集成在一起的微顯示器芯片。芯片底層是LSI電路,上層則是QVGA大小的OLED顯示器。高須介紹,其核心技術在于一項同CMOS硅片工藝兼容的OLED制程。它能夠在LSI上疊加一層擁有精細像素(每像素尺寸為5x15um)的OLED。目前羅姆最為看好的應用是在數(shù)碼攝像機、高精度數(shù)碼相機、頭戴式顯示器上。
與OLED微顯示器有著異曲同工之妙的還有一款名為具有敏感的感光薄膜CIGS高靈敏度的寬帶圖像傳感器??商峁?52x288的像素陣列,采樣率每秒30幀。據(jù)稱,即使在0.001Lux的亮度下(相當于只有星光的夜晚),該器件也能拍攝下肉眼不可辨的圖像,而一般數(shù)碼相機要拍攝出這樣的畫面至少也要0.3Lux的亮度。高須透露,這其中最大的奧秘在于覆蓋在LSI上之上的一層特殊的Cu(In,Ga)Se2薄膜。
“傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器的每個像素中,PD和Tr是被排列在同一Si面上的,只有30%的面積屬于PD,50%至60%屬于Tr,而在CIGS中PD是疊在Tr上的,這樣從感光面積上CIGS是原來CMOS的3倍,然后再考慮到2倍的Si的量子效率,那也就意味著傳感器的性能是原來的6倍左右?!备唔毐硎?。需要特別補充的是,從300nm波長的可見光到1300nm波長的紅外線,CIGS均可檢測到,這不僅意味著該器件能夠用于一般的照相機,還可用于醫(yī)學(探測癌細胞)。
可在星光條件下拍攝到圖像的CIGS圖像傳感器
近年來越來越熱的鐵電技術也屬于“Si + α”計劃的范疇。據(jù)稱,盡管目前已經有多家廠商在提供鐵電存儲器?!暗窃?0前還只有羅姆一家擁有鐵電技術?!备唔毞Q,早在15年前羅姆就開發(fā)了采用鐵電技術的IC卡。如今,該公司更開發(fā)出了基于鐵電邏輯技術的非揮發(fā)性電路,可在無需持續(xù)供電的情況下保存電路狀態(tài)數(shù)據(jù),從而大幅度的降低能耗。