如果說芯片創業難，那MEMS芯片創業更難，其中難度主要體現在研發成果難以轉化。由于制造工藝和集成電路芯片完全不同，以及不同類型的MEMS芯片制造工藝也不相同，芯片研發公司在做出實驗片后，往往難以找到流片廠商批量生產，而即便實現量產也難以在極為碎片化的市場中立足。因此，國內從事MEMS芯片研發和生產的企業長期寥寥無幾。

為了在國際市場中打破這一被動局面乃至實現進口替代，2018年，中科米微電子技術有限公司應運而生。近年來，中科米微一路堅持不懈、矢志攻堅，成功解決了芯片設計、制造和封測等一系列核心關鍵技術問題，進而打通了光通信MEMS芯片完整產業鏈。其商用產品可完全實現同類產品的進口替代，而且在“成本”和“服務”上較國外同行還具備一定優勢。

在成為光通信核心模塊中關鍵芯片的全球第三、國內唯一供應商后，中科米微進一步開枝散葉，相繼開發出可用于激光雷達和抬頭顯示器的MEMS掃描鏡系列產品，以及MEMS傳感器芯片等。基于此，中科米微目前已研發出多款MEMS芯片產品，其中部分產品已實現批量生產，供貨近二十余家國內主要光器件公司，2021年實現營收達3200余萬元。

創新之路雖然充滿困難和挑戰，但中科米微一直沒有放棄，并憑借堅忍不拔的意志解決了MEMS芯片研發和量產的相關“卡脖子”技術，打破國外壟斷，為MEMS芯片國產化貢獻力量。那么，中科米微是如何攻克一個個堡壘的？實現了哪些關鍵技術突破？未來發展規劃如何？為此，集微網采訪了中科米微技術總監徐靜及技術副總監李偉，進行逐一解答。

集微網：作為光通信核心模塊關鍵芯片的國內唯一、全球第三的供應商，中科米微是如何做到的？

中科米微：中科米微能夠取得今天的成績，我認為關鍵還是在于堅持不放棄。我們的樣品其實很早就做出來了，但因為面臨量產條件不成熟、客戶沒有充分信任、供應鏈不完善等問題，走到量產這一步經歷了很長時間。期間，即便面臨很多困難，但我們并沒有放棄目標，而是在各界支持下朝著擬定的方向一直努力，才會有現在的狀態。

其次，前期技術積累也很重要。中科米微技術團隊來自中科院上海微系統所，從2004年開始已經在做光通信和MEMS結合的相關課題，包括和國內光器件龍頭企業一起合作項目。雖然那時產品不太成熟，但我們堅信MEMS技術在光通信智能控制方面有其絕對優勢和用武之地。后來，上海微技術工業研究院也在流片驗證和測試分析平臺方面給予了我們大力支持。簡單說，經過長期的技術積累，才有中科米微公司現在的開花結果。

另外，雖然發布產品的時間相對偏晚，但公司能根據客戶使用痛點加以針對性解決，對國際同行的產品不足進行了升級改造，因而具備了一定的后發優勢。

集微網：在攻堅光通信核心模塊MEMS芯片過程中，中科米微實現了哪些關鍵技術或重要突破？

中科米微：在關鍵工藝方面，我們突破了多臺階刻蝕、硅-硅鍵合、臺階套刻對準以及光學鏡面去膠處理等技術。但要真正把量產做起來，需要全面打通從流片、測試到劃片、后道處理等生產流程。與IC 芯片Fabless公司有專門的芯片設計、流片、代工和封測完全不同，光學MEMS芯片生產流程的每個環節都沒有現成的規范，比如如何測試、測哪些指標、用什么設備測試都沒有相關標準。因此，每個環節上出現的問題我們都必須摸索著一一解決。

另外，對于光通信MEMS微鏡芯片，不同客戶可能采用不同的封裝方式，因此無法像IC芯片一樣可以采用標準封裝來保護芯片本身，通常是采用裸Die交付。但裸Die交付的風險很大，需要克服灰塵、顆粒污染等關鍵問題。對此，中科米微逐步建立起整套完善的質量檢驗流程，確保微鏡芯片質量滿足客戶要求。

集微網：國內廠商通常只聚焦半導體產業鏈某一環節，而中科米微打通了光通信MEMS芯片全產業鏈。當初為什么會有這樣的規劃？打通產業鏈花了多長時間？

中科米微：光通信MEMS芯片要真正實現產品商用，必須要打通產業鏈，無論哪個環節出問題都會導致最后走不到商用。基于前期積累以及“天時地利人和”，中科米微才到達目前比較好的狀態。我們第一款打通整個流程的產品應該是從2013年開始，當時先在國內流片驗證，然后到國外流片走到量產，最后又轉回到國內量產。但真正的自主量產應該是在2019年，前后整體大約經歷6年的漫長時間。

集微網：與國際同行競爭對手相比，中科米微的VOA（可調諧光衰減器）、OSW（光開關）、TOF（可調諧光濾波器）等光通信MEMS芯片有哪些突出優勢？

中科米微：整體來說，我覺得是水平是相當的，個別指標有可能我們占優。一是因為這類芯片的設計原理基本類似，二是因為我們會根據客戶應用需求進行針對性優化。此外，在進口替代的產品基礎之上，我們也可以根據客戶需求開發新的產品型號。比如有些客戶希望產品的角度斜率大一些，鏡面大一些，我們會綜合分析市場需求進行新品開發。相比而言，我們與國內客戶聯系更加緊密，能夠提供更便捷更優質的定制服務。

集微網：中科米微的產品既有在做國產替代，也有對標國外的產品。那么，在客戶的角度上，他們替換的動力更多體現在公司產品的靈活性還是成本上？

中科米微：客觀上講兩者都有。一方面是國際形式大環境，現在國內客戶都愿意去嘗試國產芯片，否則就只能被國外供應商“卡脖子”。另一方面，因為中科米微的產品產業鏈全在國內，在成本上肯定有一定優勢。總體而言，與其他行業不太一樣，光通信相對更在意性能。有時候為了安全，客戶不一定真的那么看重價格，而是將性能放在第一位。但是，如果想要占據更大的市場份額，那必須在成本方面體現出優勢。

中科米微MEMS微鏡產品（受訪人供圖）

集微網：在掃描鏡產品領域，比起傳統機械雷達，中科米微的混合固態MEMS激光雷達掃描鏡有什么優勢？

中科米微：首先，比起傳統機械雷達需要馬達、軸承等掃描部件，混合固態MEMS激光雷達掃描部件體積更小、重量更輕。其次，混合固態雷達能批量制造降低成本，同時壽命更長。正因如此，它才能從非常細分的測繪市場逐步走到比較龐大的消費市場。

傳統機械雷達因為體積太大，在汽車上安裝成為問題。混合固態MEMS激光雷達或純固態式雷達，也許現在性能沒有比肩傳統機械雷達，但一直在開發升級。如果技術更加優化穩定，加上體積更小方便應用，未來將會成為主流的趨勢。但在一些不受體積、壽命等限制的領域，傳統機械雷達依然具備高精度優勢，因而未來會與混合固態、純固態雷達共存。

集微網：中科米微的MEMS掃描鏡芯片開發進度如何？以后定位應用在什么領域？

中科米微：掃描鏡面越大，設計和制作工藝越難，因此中科米微掃描鏡芯片開發也是按照難度逐步推進。目前，我們開發的第一款產品——兩毫米直徑的MEMS掃描鏡已經比較成熟，光束水平和垂直掃描角度可分別達到60度和30度。另外，四毫米直徑的掃描鏡產品已經完成第一版流片，基本能夠達到某些指標，但還有需要改善的地方，優化完成后有望實現最終應用。簡單概括是，中科米微的MEMS掃描鏡產品，采用靜電驅動方式，工藝成熟，易于批量制造，目前主要定位于汽車輔助駕駛、服務型機器人、智能交通等需求的激光雷達應用領域。

集微網：中科米微的光通信模塊和激光雷達掃瞄鏡都有用到MEMS。那它們在設計或工藝上面有什么相似性或差異性？

中科米微：光通信MEMS微鏡一般都是準靜態應用，就是在某個電壓下微鏡轉角需要保持穩定不動，但掃描鏡要一直處于掃描工作狀態。因此，兩種應用方式對芯片結構要求是不同的。具體而言，光通信MEMS微鏡是直接電壓控制轉角，電壓與轉角一一對應，通常為開環控制。這對于生產工藝穩定性要求很高。然而，掃描鏡通過諧振達到很大角度時，若要求幅值穩定則需要閉環控制，從而實現定時校準。

光通信MEMS芯片和掃描鏡在設計上側重點不同，工藝復雜性也有差異。由于中科米微的兩維掃描鏡結合了準靜態和諧振態兩種驅動方式，產品工藝上實際是更復雜了。與此同時，掃描鏡也需要實現內部反饋，以及封裝成掃描鏡驅動模組，才能更方便客戶使用。

集微網：對于可用于激光雷達和抬頭顯示儀的MEMS掃描鏡產品，中科米微未來的發展規劃是大力開拓還是小試牛刀？

中科米微：可用于激光雷達和抬頭顯示儀的MEMS掃描鏡產品，具體指標要求是完全不同的。根據市場需求，如果需求比較明確或與客戶達成戰略合作，我們肯定會大力投入。目前中科米微規模還較小，近期研發重點仍然是在光通信MEMS芯片。但公司也會適時根據市場信號調整資源，加大對掃描鏡產品的研發和量產的投入。

集微網：在規劃上，中科米微的定位是做MEMS微鏡系列產品線，包括之前的拳頭產品光通信芯片，以及現在開發的MEMS掃描鏡。但這兩類產品的設計形態和客戶合作方式等各有所不同，從長遠角度來說，公司是否會有重心的偏向？

中科米微：中科米微的產品是從細分領域切入，逐步擴展，同時在技術能力范圍內把優勢全部發揮出來。比如我們最先做的是光通信MEMS芯片，然后擴展到MEMS掃描鏡。因為它們的底層工藝類似，而且我們有足夠的技術積累。總的來說，我們目前的思路仍然是致力于光通信MEMS芯片，逐步迭代升級，從小鏡面小角度產品到大鏡面大角度產品，從低端獨立鏡面產品向高端微鏡陣列產品發展，為下游客戶提供最優的定制服務。在對光學微鏡產品種類由點到面進行擴展同時，公司將根據市場成熟度有條不紊地進行取舍和跟進。