(一)MEMS是下一波產業革命的原動力

微機電系統（MEMS）科技：近半個世紀以來，微電子從粗糙的單一電晶體到集有數百萬顆電晶體的微電腦晶片，人類已經享受到它所帶給我們無窮的方便與樂趣。如今，微電子產品幾乎無孔不入地影響到生活的每一個面向，而這不過是把電子這一部分縮小而已。試想，若也能同樣把機械與光學部分縮小，是否會為我們的生活帶來另一波的衝擊？從另一個角度來看，若把微電腦比同腦部，我們是否仍欠缺感受與發出各類信息的眼、耳、鼻、舌與四肢？微機電系統的科技就是這種能縮小機械、光學，且能感受聲、光、電、磁、味、冷、熱以及運動的系統科技，將是二十一世紀重要的產業科技，是智慧型高單價的產業技術。微機械製造（micromachining）技術是利用半導體的製程來製造微小的懸臂梁、薄板、齒輪、閥門等機械元件，這些元件的尺寸甚至可小於微米（百萬分之一公尺）。因此可用來製造出和頭髮直徑一般大小的馬達。在一九六○年代中期，利用半導體製程製造機械結構在矽晶片上的概念提出後，吸引了許多人投入研究。到了一九七○年代中期，成功地開發出利用該技術製造結合機械和電子元件的半導體感測器。一九八○年後，相關的研究，如雨後春筍般地提出，而研究內容也不侷限於感測器，還包含一些複雜的機構與元件，如幫浦、閥門、齒輪、馬達、夾子等。一門新的研究領域稱為微機電系統（microelectromechanical system，簡稱 MEMS），歐洲則普遍稱之為微系統技術（microsystems technology，或簡稱 MST）因而成立。由於這項技術的逐漸成熟以及應用的範圍逐漸擴大，研究人員已將目標訂在發展一個完整的微型系統，系統包含感測、致動、訊號處理、控制等多項功能，例如微型機器人和微型硬碟機。MEMS 技術具有下列優點：（1）可將機械結構和電子線路整合，（2）可批量製造（batch fabrication）使成品造價降低且品質均一，（3）縮小成品尺寸但增高精度。因此，MEMS 技術可用來製造許多低成本的感測器和致動器，目前應用 MEMS 技術生產的商業產品有：壓力計、加速計、生化感測器、噴墨印表機噴頭，及諸多可丟棄式醫療用品等。由於 MEMS 技術除了本身具有多方面的應用外，也關係未來多項關鍵工業的發展，如國防、生物等科技，因此各先進國家皆投入大批人力與財力進行研發。

微機電系統的組成：包括微感測器、微驅動器、及控制電路，其技術與應用涵蓋了工程、科學和醫學領域。此技術在一九六○年代開始萌芽，至一九九○年代初期已廣受歐、美、日等先進國家的關注。先進國家發展微機電系統技術的成果，包括拓展科學知識、創新工程技術、乃至於建立全新的產業。微機電系統應用廣泛，遍及工業生產、國防工業、農林及水產、環保工安、太空及航空、資訊通訊電子、生醫保健等產業。

世界各國均已積極投入微機電系統的研發，其中美國創投業者在二○○○年已對微機電產業投入 5.4 億美元，二○○一年第一季再投資 5.1 億美元；歐盟有一跨國性整合計畫，包含一百二十個實驗室、三百五十家公司與每年十二億美元的研發經費；日本則由通產省推動國家型科技計畫，研發微機電系統；我國微電子產業已發展出完整的設計、製程、封裝和測試分工體系，產值僅次於美、日、韓，居世界第四，資訊產業則已形成產業聚落，產值僅次於美、日，居世界第三。民國八十六年我國一千大製造業統計資料顯示，電子、資訊及通訊業產值占一千大製造業總產值的 35.6％，至於機械、運輸工具及其零件業則僅占 9.7％。有鑑於我國在微電子和資訊產業中所占有的世界性優勢，再結合已有深厚基礎的機械技術和新興的生物科技，微機電勢必成為我國繼微電子產業及資訊業之後，最具國際競爭力的新興產業。

(二)MEMS簡介
 
微機電系統（Micro Electro-Mechanical System，MEMS）為涵蓋電子、機械、材料、光電等專業領域的綜合性技術，產品應用廣泛，如軍事、航天、生物醫學、光纖通訊以及用於工業和消費方面的檢測、控制器等。據Venture Development Corporation分析，2003年全球MEMS元件市場規模為212.4億美元，其生產方法主要是半導體製造技術、精密機械加工技術、高能激光加工技術等，代表性產品有晶片連接器、流量控制器、噴墨打印機打印頭、微型馬達、微型發電機、微光學讀取頭、電子鼻、基因晶片、DNA探針、微生化分析儀等。

微機電系統（MEMS）通過將電子、機械、材料、光學、材料等工程技術整合於一個微小元件中，使其成為具有某些特殊功能的系統元件，又稱為微系統（Microsystem）。稱之微小是因為這樣的系統元件的尺寸非常小，內部結構以微米計，外觀上亦很微小，例如溫度感測器的典型尺寸為60μm×0μm，噴墨打印機之噴墨頭小於5mm，微型馬達的尺寸比硬幣還小很多……

近年來由於光學科技的進步與應用的廣泛，並不斷整合至微機電系統內，稱之微光機電系統（Micro-Optic-Electro-Mechanics-System，MOEMS）。微機電系統元件整合電子電路、機械動力、光學元件等，能夠提供完整功能，可說是麻雀雖小，五臟俱全。

國際上目前有兩種稱呼，一是MEMS，另一種為微系統（microsystem，MST），這主要是因微系統範圍較大，MEMS早期發展是以半導體技術應用在機械上，最近數年MEMS的發展已經擴展至微光電、醫學上。歐盟為推動MEMS或MST技術的研發與商業化應用，於1992成立NEXUS（Network of Excellence in Multifunctional Microsystem），其對MEMS的定義為：具有微米級的結構，及微結構所提供技術功能。微系統結合多個微元件成為一個完整系統，而能提供一個或多個特殊功能。

微機電系統不僅能夠傳遞電信號，也可以製作成與電信號源有關的特殊結構，使其具有反饋功能，如馬達（即致動器，將電能轉換為動能）、感測器（感測溫度、壓力、濃度、氣體等，將變化情形傳遞出去）等等，因此MEMS是三維結構，電子電路是二維結構。

(三)CMOS MEMS製程技術開創新的里程碑
 
大部份MEMS(微機電系統)元件所需專屬的製程限制了傳統MEMS技術的發展。相反地，CMOS MEMS製程技術則代表單一元件新的里程碑，CMOS MEMS乃是直接在標準CMOS半導體材料內建構MEMS結構。
 
Akustica公司CMOS MEMS是建構在CMOS的金屬介電層上，這些層沈積在標準CMOS製程流程內。Akustica的製程與其它MEMS技術大異其趣，其它MEMS技術是將相應結構建構在CMOS上的薄膜，這些技術也僅與CMOS相容。Akustica的方法使得系統工程師得以將多個感測器和附屬電路整合到一個共通的平台內，其他技術則迫使系統工程師以不同的製程技術及封裝逐一建構各個獨立電路。在單一CMOS MEMS晶片上的感測器共享相同的矽基板，並在晶片上緊密連接，所有感測器的整體性能因而優於各單獨感測器的性能加總。
 
目前，需要客製化與受控制之MEMS製程的MEMS開發策略，已成為一種慣例。例如，像德州儀器的數位光處理器(DLP)即需要大筆資金投入、努力不懈與很長的開發期，才能在商業市場中成功。為加速MEMS的商品化與普及化，需要另一種開發策略。這對消費性電子產品而言尤其如此；消費性電子產品市場如此廣泛，非常適合小規模、依產量定價的可程式元件應用，這些可程式元件提供應用和系統級的智慧功能，且在同一元件內實現感測功能。
 
時代在變遷，這也為設計師帶來福音。CMOS MEMS在單一晶片上整合機械元件和訊號處理的能力，為智慧型感測器開啟各種新興應用領域，包括消費性電子市場在內。 
 
CMOS MEMS晶片不久將與標準CMOS元件一般普遍。由於CMOS模型和模擬工具的廣泛使用，對開發CMOS MEMS來說，這些工具必然相當熟悉且易於使用。藉助半導體產業的規模效益、高品質及成熟度，CMOS MEMS將提供一套具成本效益的解決方案，在數週內完成從設計到原型的流程。
 
專門從事MEMS產業研究的WTC公司Henning Wicht博士預測，麥克風、記憶體、微能量(micro-energy)電源和晶片冷卻器只是我們將很快見到的一些MEMS應用。
 
的確，CMOS MEMS麥克風將是Akustica率先推出的產品之一。我們期望，MEMS麥克風不久將取代標準駐極體凝縮麥克風(ECM)，ECM乃是已有數十年歷史的技術。Akustica生產出的CMOS MEMS麥克風將比ECM一致性還高出4倍以上，被視為特別適合具成本效益的麥克風陣列應用，其中，搭配較佳的麥克風有助於改善聲波形成並消除噪音。
 
由於這些麥克風是採用標準CMOS技術製成，新的麥克風設計週期將與諸如筆記型電腦、手機和數位媒體系統等消費電子產業快速的設計週期同步。
 
麥克風僅是其中一種應用。CMOS MEMS將能使所有機電感測器結構與類比和數位訊號處理功能整合到單一晶片中，從而在晶片上創造出聲學、慣性和射頻系統。這樣，無數的電子產品將具有聽、說和感測周遭環境的功能。

(四)影像感測器結合IC 爆發力十足
 
眼睛是人類最重要的感官之一，藉著眼睛的作用人們可得知外界的情境，測量自己所在的位置等等，眼睛是人類日常生活不可或缺的好幫手。對電子、機械產品而言，影像感測器就宛如是這些設備的眼睛，有了影像感測器，可提升設備的能力，讓它們能具有更聰明的功能。 早期由於科技不夠發達，許多產品的功能不強，且價格高昂，使得影像感測器的應用僅在照相、攝影方面。近年來由於半導體工業的進步，IC的成本大幅下滑而功能卻能快速躍升，這使得影像感測器可與IC結合，創造智慧型的應用。

2011年出貨升4倍

汽車產業是影像感測器的新興市場之一，其市場潛力十足，根據iSuppli的研究汽車用的影像感測器的出貨量將快速成長，預計到2011年汽車用影像感測器的出貨量躍升為2006年的4倍。年複合平均成長率(CAGR)達30.2%。汽車用影像 感測器的出貨金額，將由2006年的4400萬美元，成長到2011年的9400萬美元，年複合平均成長率為16.5%。汽車用影像感測器以CMOS影像 感測器為主，預估汽車用影像感測器約70%使用CMOS影像感測器。

成本下降性能增強

雖然目前這個市場，與其他的影像感測器市場比較仍很小，但是它的成長率卻是影像感測器市場中最大的，且後勁十足值得注意。由於汽車工業對新科技的採用向來是較審慎，因而採用進度較緩慢，這是影像感測器在汽車產業中無法很快的發揮原因。

不過近年來由於CMOS 影像感測器的成本大幅下降，而且很容易與其他IC整合，性能增強能夠在各種不同亮度下操作，使得汽車業者樂於將影像感測器納入它們的設計中。CMOS影像感測器能夠偵測近紅外線的能力，引起許多汽車業者對CMOS影像感測器的興趣。 

豪華配備普遍擴大 

愈來有愈多的汽車，利用影像感測器，來蒐集車內與車外環境的狀況資料。面向車外的影像感測器，可監測交通的狀況，並偵辨駕駛可能會遭遇到的障礙。面向車內的影像感測器，可監測駕駛坐姿及面部表情等。

汽車用影像感測器的一般用途如下:後視鏡盲點偵測、車道偏離警告、紅外線夜視功能、駕駛人監測 (如偵測出打瞌睡等) 、停車及倒車輔助、偵測行人、車禍測量 (作用像是汽車的黑盒子) 、智慧型空氣氣曩。

目前到2011年間，影像感測器在整體汽車的滲透率仍很低，這種安全設施通常是由高價車種的附加豪華配備開始，然後慢慢地擴大到一般車種。