MEMSとは　シリコンに動く構造を彫り込み、傾きや揺れを測る微小な機械

MEMSは、トランジスタを作るのと同じ露光や削りの技術で、シリコンの中に動く構造を作り込んだ部品です。電気の回路だけでなく、ばねやおもり、薄い膜のような「機械」を持つ点が、普通の半導体と違います。スマートフォンの画面の向きを変える傾きセンサーや、車のエアバッグの衝撃センサーがその例です。

くしの歯のすき間で動きを測る

加速度センサーを例にとると、シリコンの中に、ばねで支えたおもりと、くしの歯のように並んだ電極があります。車が急に止まると、おもりが慣性で動き、固定した電極とのすき間が変わります。すき間が変わると、電極の間にたまる電気の量（静電容量）が変わり、これを回路が読み取って加速度に直します。

ボッシュの説明では、MEMSセンサーの高さは1〜4ミリで、くしの構造には幅4マイクロメートルのものもあります。作るのには最大14週間かかり、工程は数百あります。

作り方の中心は、シリコンを深く垂直に彫る技術です。おもりを浮かせるために下の層を溶かして取り除く工程も、普通の半導体にはない手順です。

MEMSの主な種類

種類	測るもの	使い道の例
加速度センサー	揺れ、衝撃、傾き	エアバッグ、画面の向き
ジャイロ（角速度）	回転の速さ	車の横滑りの防止、手ぶれの補正
圧力センサー	気圧、タイヤの空気圧	高さの測定、タイヤの監視
マイク	音による膜の振れ	スマートフォン、イヤホン

ボッシュの生産と300mm化

独ボッシュは、MEMSセンサーを1995年から量産しています。2018年12月の発表では、それまでに作った数は100億個を超え、世界のスマートフォンの半数以上に少なくとも1個が入っているとしました。新しい車1台に入るMEMSセンサーは平均5個です。生産はシュツットガルトの南約40キロのロイトリンゲンの工場で行っています。

ボッシュは2022年、2026年までに半導体の事業に約30億ユーロを投じると発表しました。ロイトリンゲンでは長く150mmと200mmのウエハーを使ってきましたが、MEMSセンサーを300mmのウエハーで作る計画を示し、生産の開始を2026年としました。ロイトリンゲンのクリーンルームは約3万5,000平方メートルから4万4,000平方メートル超に広げる計画でした。

ほかの作り手

スマートフォン向けでは、STマイクロエレクトロニクスや、2017年に米インベンセンスを買収したTDKがMEMSセンサーを手がけます。村田製作所は、車の横滑りの防止に使うジャイロなどのMEMSセンサーを作っています。マイクの分野では、膜を振動させる構造をMEMSで作る製品が広く使われています。

関連する用語

• 慣性センサー（IMU）：加速度センサーとジャイロを1つにまとめた部品。
• 深掘りエッチング：シリコンを深く垂直に削る加工。MEMSの構造を作る中心の工程。
• センサー：物理の量を電気の信号に変える部品の総称。MEMSはその作り方の1つ。

ボッシュは、半導体の事業を2028年1月1日に独立した事業部にすると発表しています。