从第一条中试线到增芯科技：中国的 MEMS 制造之路

• 早期技术积累与研发平台雏形

MEMS技术于20世纪80年代末至90年代初在中国萌芽，早期研究多依托高校实验室，使用4英寸晶圆进行工艺验证。其中，清华大学微电子所于1993年建成国内首个MEMS实验室，初期使用4英寸光刻机开展加速度计、压力传感器研究；哈尔滨工业大学于1995年与航天科工集团合作，搭建4英寸MEMS微加工平台，用于卫星部件研发。

与此同时，中科院微电子所、上海微系统所、苏州纳米所等机构在压阻式传感器、硅微加工工艺等方向展开研究，其中——

中科院微电子所成功开发出0.8微米工艺，接近国际80年代末的技术水平。该工艺的突破为后续MEMS技术的开发提供了基础支撑，尤其是在CMOS-MEMS兼容工艺领域。

中科院上海微系统与信息技术研究所（简称“上海微系统所”）在20世纪90年代率先布局微纳加工技术，成为国内MEMS基础研究的核心力量。

苏州纳米所则通过搭建产学研合作平台，推动MEMS技术在工业传感器领域的早期应用，其开发的压阻式压力传感器填补了国内空白。

这一阶段，国内产业链尚不完善，企业以组装进口芯片为主，自主设计能力薄弱。据《中国MEMS产业白皮书》统计，2000年前后，国产MEMS传感器种类不足100种，且90%以上的高端产品依赖进口。

• 第一条中试线的里程碑意义

2010年，依托淄博高新技术产业开发区设立的 MEMS 研究院成立，其核心成果之一是建成国内首条硅基 4/6 英寸兼容 MEMS 中试代工平台。该平台配备国际一流设备，洁净室规模达 1540 平方米，可实现月产传感器十万只以上。产品测试环境居国内先进水平。该中试线的建成，填补了国内 MEMS 产业在小试与量产之间的空白，为后续技术研发和产业发展奠定了基础。

苏州纳米城 6 英寸中试线于2014年投入运营，作为国内领先的微纳制造公共平台，该平台采用硅表面加工、ICP 深刻蚀等工艺，服务于敏芯股份、纳芯微等企业的小批量试产及良率提升，初步构建起长三角地区的 MEMS 产业创新生态。其中，敏芯股份首款 MEMS 硅基麦克风于2015年在该平台完成首批小批量生产，初期良率达 85%，通过持续工艺优化，半年内提升至 95%，为其后续规模化量产奠定基础。这一突破标志着中国在高端传感器领域首次实现自主可控的量产能力，打破了国外厂商对 MEMS 麦克风的长期垄断。

• 政策驱动下的产业链启蒙

"十五" 至 "十一五" 期间，国家通过 "863 计划"、"973 计划 " 等专项支持 MEMS 技术研发，2006年国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》更将传感器技术列为重点发展领域。在政策引导下，消费电子市场率先释放需求 ——2000年代后期，国内手机厂商开始采用 MEMS 加速度计实现屏幕自动旋转功能，推动相关技术从实验室走向商业化。此时的产业格局以科研机构主导的中试平台为核心，虽未形成规模化量产能力，但已完成关键工艺储备与人才培养，为后续产业化埋下伏笔。

另外，国家科技部重大专项（01 专项‘核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品’、02 专项‘极大规模集成电路制造技术及成套工艺’）也进一步推动传感器技术从实验室走向产业化。

01专项旨在解决中国电子信息产业“缺芯少魂”（芯片和操作系统依赖进口）的“卡脖子”问题，为国家安全和产业发展提供底层技术支撑。在该专项支持下，华为海思开发了 24bit 高精度 ADC 芯片 AC9610，突破国际厂商在工业自动化、医疗影像等领域的垄断。中科院微电子所则依托专项技术积累，开发出纳米森林湿度传感器，通过超亲水纳米结构与机器学习算法结合，实现对9种运动状态的高准确率识别。

02 专项聚焦制造工艺突破，减少对国外半导体制造技术的依赖，支撑中国集成电路产业从设计到制造的全面自主化。在该专项支持下，中芯国际联合中科院微电子所开发6英寸 MEMS 工艺平台，攻克硅表面加工、ICP 深刻蚀等核心技术，初期良率从 60% 提升至 90% 以上，支撑华为、小米等厂商完成加速度计、陀螺仪的国产化替代。该平台还实现 CMOS-MEMS 单芯片集成，推动敏芯股份 2016 年声学传感器出货量突破1亿颗。华虹宏力与矽睿科技合作，基于8英寸 MEMS 工艺平台推出三轴加速度传感器 QMA5981，采用小尺寸、低功耗设计，广泛应用于智能穿戴和汽车导航系统，填补国内磁传感器空白。

这些专项的实施不仅提升了传感器制造能力，更促进了产业链协同创新。例如，中科院微电子所与江苏艾特曼合作建立 MEMS 标准工艺平台，通过晶圆级键合、硅通孔互连等技术，支持纳芯微、维信诺完成车规级传感器验证；华虹宏力联合国内设计企业，推出全球最小 COS-MEMS 单芯片气压计，实现 MEMS 器件与 ASIC 芯片的全流程自主化。

2021 年 3 月大湾区智能传感器产业座谈会显示，国内 50 余家骨干企业 1-2 年新增 12 英寸代工需求超 3.5 万片/月，3-5 年达 9 万片/月，主要为 45/65 纳米工艺。虽然目前我国的8英寸产能曾经发挥并且仍在发挥巨大的效益，但我国布局 MEMS 制造需对标全球最高水平，避免未来设计企业壮大而制造能力滞后。

• 12 英寸时代的战略布局

目前，全球MEMS传感器生产线格局为：

4 英寸-目前只用于特殊领域，如北京时代民芯；

6 英寸-产出效率一般，多用于品种多、批量较小领域。如瑞典 Silex 早期工艺；

8 英寸-2000至今的MEMS主流工艺，产出效率稳定。例如，国内华虹、中芯、赛微；

12 英寸-需求爆发的新生事物，德国博世 2021 年投产首条线，增芯为国内首条对标国际的 12 英寸量产线。

增芯成立于 2021 年，是以广州为总部启动的 "12 英寸先进智能传感器及特色工艺晶圆制造量产线" 项目，不仅是企业技术突围的里程碑，更是国家智能传感器产业战略布局的关键落子。在 "十四五" 规划强化 "自主可控" 的背景下，我国 MEMS 制造正形成 "8 英寸产线加速追赶、12 英寸产线与国际同频起跑" 的双线推进格局，而作为项目重要投资方的兴橙资本，以民营资本的敏锐洞察与战略定力，为国产高端传感器制造注入强劲动能。

在国家 "强芯工程" 与粤港澳大湾区 "打造世界集成电路产业高地" 的政策引领下，增芯科技 12 英寸产线的落地具有突破性意义。此前，国内 MEMS 制造长期依赖 8 英寸产线，虽在消费电子等领域实现规模量产，但在汽车电子、工业控制等对精度与可靠性要求更高的领域，仍受制于国际巨头。增芯科技是国内第一条专注于 12 英寸智能传感器晶圆制造的产线。项目一期投资 70 亿元，2024 年 6 月投产，2025 年底实现月产 2 万片，二期规划扩至 6 万片/月，总投资达 370 亿元。与传统 8 英寸产线相比，12 英寸产线单晶圆芯片产出量提升 2.25 倍，显著降低单位制造成本，尤其适合汽车电子、工业互联网等对可靠性与成本敏感的领域。

• 技术创新构筑竞争壁垒

增芯科技的技术优势体现在三个维度：

1、大尺寸芯片制作成本优势

在MEMS器件向大尺寸、阵列化发展的趋势下，12英寸晶圆的面积利用率较8英寸提升2.25倍，单芯片成本可降低30%以上。增芯科技作为国内唯一提供12英寸 MEMS+ASIC 协同制造的产线，支持 55/65 纳米先进工艺，已合作企业有矽睿科技（加速度/磁传感器）、华大基因（基因测试芯片）、纳思达（喷墨打印头传感器）等近 10 家设计企业。

2、12 英寸异质集成

国际巨头早已通过12英寸晶圆实现 MEMS 与信号调理电路的异质集成，而国内8英寸产线受限于面积与工艺兼容性，难以突破。增芯科技引进国际团队 + 自主攻关，开发 TSV 硅通孔互联工艺，在12英寸晶圆上实现 MEMS 结构与 CMOS 电路的垂直集成。

3、MEMS on CMOS 产业化

增芯科技的12英寸产线通过高度自动化工艺控制，可在同一晶圆上实现MEMS结构与CMOS电路的同步加工，将良率提升至95%以上，单颗芯片成本降低40%。这一优势在硅麦克风、惯性传感器等对成本极度敏感的消费类器件中尤为突出，而增芯科技依托国家支持的产线资源，正在加速验证该技术路径的商业化模型。

• 生态构建与全球化视野

增芯科技的崛起得益于产业链深度协同：材料端与中环股份、沪硅产业建立战略采购，确保 12 英寸硅片的稳定供应；封装端与越海集成（广州）共建先进封测线，针对微流控芯片开发防水、耐高温的特殊封装工艺；研发端联合清华大学、中山大学成立 "智能传感器联合实验室"，加速科研成果转化。截至 2025 年，其专利储备达 69 项，覆盖制造全流程，成为少数具备从设计规则制定到量产交付能力的企业。