全世界的MEMS製造、研究開發競爭條件開始有了明顯的轉變。多家CMOS標準製程代工的晶圓代工廠已陸續跨入成為MEMS代工廠。這是因為MEMS技術賦予半導體新的附加價值，使半導體產業範圍開始擴大，加上近1~2年來，MEMS在消費性電子產品的用量成長快速，需求擴大。MEMS的下一個高附加價值為「集積化封裝技術」，此技術將成為MEMS加工技術的關鍵，可以低成本將不同元件整合在一起，或將多種元件功能One Package化，因而成為跨入MEMS代工的半導體代工大廠積極取得的技術。
MEMS的市場與發展
MEMS是利用半導體製程技術，整合電子及機械功能製作而成的微型裝置，主要的產品類別大致可分為加速計、陀螺儀、壓力感測器、光通訊元件、DLP(數位光源處理)、噴墨頭，以及無線網路RF感測元件等，目前已逐漸應用在包括汽車胎壓量測、光通訊網路、投影機、感測網路、數位麥克風、時脈振盪器，以及包括遊戲機在內的各種產品之中。甚至在新一代記憶體技術、生物晶片、顯示技術、新興能源等先進研究方面，它也扮演了一個重要的角色。
據Yole市調公司預測，2008年MEMS全球市場將達到78億美元，到2012年達到140億美元。而到2012年，消費性電子將成爲MEMS的第一大市場。在2008年，MEMS在消費性電子用量將成長30%，銷售額將成長9%；預計到2012年，民生用品的銷售額將占MEMS總市場的40%，而市場的主要成長動力來自噴墨印表頭、慣性MEMS、微顯示及一些新興應用。雖然過去汽車電子一直是MEMS成長的主要推動力，但在2008年到2012年間，MEMS在汽車的年複合成長率僅爲5%。
手機市場
據iSuppli公司的調查，手機是目前MEMS最具活力的市場，需求成長速度大大高於IT和汽車産品。到2012年，用於手機的MEMS全球出貨額將增至8.669億美元，幾乎是2007年3.048億美元的3倍。而MEMS在手機中的新應用，是推動手機市場成長的主要動力，包括MEMS麥克風、加速計、從2010年將開始採用的陀螺儀、未來用來檢測高度的MEMS壓力感測器等。MEMS麥克風2003年開始在市場中出現，到2012年，MEMS麥克風的營業額將達到2.115億美元，開始主宰手機市場。
電視遊戲機用感測器市場
根據美國Databeans的調查，2007年電視遊戲機用感測器市場比前一年增加155.9%，達8700萬美元。這裡的感測器包括動作感測(Motion Sensing)與Touch Screen Controller，對遊戲機而言肩負重要機能，需求增加。2008年以後，電視遊戲機用感測器市場將比前一年增加34.5%，為1億1700萬美元；2009年增加19.7%、2010年增27.1%、2011年增10.7%、2012年增13.2%，突破2億2300萬美元，2013年達2億4100萬美元，為2007年的177%(增加約2.7倍)。
加速計市場
2007年度民生用加速計市場比前一年增加87.7%，達2億980萬個；2008年度，根據日本矢野經濟研究所預測，民生用加速計市場比前一年增加30.8%，達2億7450萬個；車用加速度計市場則增加12.2%，達2億8230萬個，兩者市場規模已相近，至於陀螺儀在民生用、車用合計增加29.5%，達2億130萬個。2008年度以後，民生用加速計將以Smart Phone領頭帶動市場。這是為了提昇觸控面板的操作性而採用加速計，尤其是3軸遊戲機控制用感測器，來增加User Interface的功能，佔出貨量的50%以上；2軸品則靠中國大陸手機量的增加所支撐。2007年度車用加速計市場比前一年增加14.1，達2億5160萬個；2008年度增加12.25，達2億8230萬個。增加的原因有二，視Side/Curtain Air Bag為汽車標準配備的車種增加，以及在北美市場，已將防止橫向滑動(Electronic Stability Control；ESC)視為義務性配備。Air Bag今後可望朝內藏通信議定書的加速計的方向邁進，此乃因Satellite Sensor的數量增加、資訊取用Wire Harness越來越複雜的緣故。2008年以後，採用2軸1個感測器檢知前後與橫向的情形將增加，理由是感測元件已小型化，而且已廉價化。
MEMS之製造與開發投資
全世界的MEMS製造、研究開發競爭條件開始有了明顯的轉變。多家CMOS標準製程代工的晶圓代工廠已陸續跨入MEMS代工廠。這是因為MEMS技術賦予半導體新的附加價值，使半導體產業範圍開始擴大，加上近1~2年來，MEMS在消費性電子產品的用量成長快速，需求擴大。例如英法ST Microelectronics從2009年將開始利用MEMS加工技術的新方式進入手機用小型相機模組領域。在成本與技術類似性的考量下，將原本由外部購入的Lens與濾波器等電子零件，納為半導體公司內部生產品。有類似動向的半導體大廠如Alpus電氣、東芝、美國 Micro Technology以及台灣的代工大廠TSMC、美國OmniVision Technologies。
台灣
為了發揮MEMS與CMOS代工的相乘效果，以台積電、聯華為主導的台灣半導體代工廠陸續導入200mm晶圓的對應生產線。
1.台積電
台積電於2008年4月30日發表正式參入MEMS事業，而且將和矽晶圓代工一樣，全面性提供MEMS代工服務。量產MEMS元件的工廠為「Fab2」與「Fab3」，每個廠的月產能為約100,000片，現在各廠生產規模約4000片/月，2008年後半年將提昇產量；同時開始檢討「Fab5」用來量產MEMS。2008年到2009年初，台積電量產的MEMS元件增加很多，委託TSMC的代工公司有如加速計大廠的美國MEMSIC，小型顯示器元件的美國Miradia，量產噴墨印表頭的澳大利亞Silverbrook Research以及開發Micro-mirror顯示器的美國Reflectivity等。換言之，由台積電代工量產的MEMS元件種類包括：加速計、陀螺儀、矽麥克風、Micro-mirror、噴墨印表頭、光學元件、開關RF元件等。此外，Bio相關產品的代工計畫也已經開始。
世界先進加入台積電MEMS代工軍團，並已在Fab1廠中開始替MEMS設計公司試投，預計在2008年底左右將會正式導入小量生產，目前的產品為G-SENSOR，第1階段將會採用世界先進的0.35微米製程技術投片。台積電MEMS大軍成員還包含了益芯科技，據了解，該公司為益華電子所轉投資的IC設計服務公司，此次也是益芯科技第一次投入MEMS產品的IC設計服務，市場人士預料未來伴隨著MEMS技術逐步進入消費性電子產品後，IC設計服務公司接獲MEMS設計公司的訂單也將隨之水漲船高。
2.聯電(UMC)
聯電內部不僅要做MEMS整體製造的前段部分，也就是所謂的CMOS製程，同時也還要投入後段MEMS製造，是屬於一條完整的MEMS製造。第一階段設備預計在2008年10月開始正式搬入，依照裝機時點推估，到2008年底將
有機會完成第一條MEMS生産線的建置工作，真正投入量産時間點大約落在2009年的上半年。實際做法是與亞太優勢(Asia Pacific Microsystem；APM)共同在UMC的CMOS工廠內利用200mm晶圓進行MEMS生產；APM提供MEMS
製程的Know-how。其他可能還有化學公司的台灣Walsin Technology，其下擁有晶圓代工公司—Touch Micro-System Technology(tMt)，是否邁向MEMS代工還不是很清楚。總之，MEMS代工的台灣勢力中將以台積電與聯電為主導，一旦發展起來，一般預料將和半導體一樣具高度競爭力。
日本
日本的MEMS研發以大企業主導，大學進行相關研究約15所，經產省則主導各種微機電計劃。目前日本廠商加緊對MEMS元件進行研究開發、設計、製造、銷售活動的推展。
1. Omron
2008年7月將100%子公司--經營MEMS/半導體事業的Omron Semiconductors (OSC)由本公司吸收合併，以加速MEMS事業之推展。4月投入15億日圓的8吋晶圓MEMS生產線(月產能1000片)開始稼動，量產手機用MEMS揚聲器；另外5吋晶圓月產能8000片。2008年4月開始量產MEMS揚聲器，預定量產出貨的品目還有如空調機溫度檢出用感測器、半導體檢查設備用RF開關、醫療呼吸機用、空調機流量計等流量感測器與壓力感測器的組合式感測器。MEMS元件的量產代工2008年度中開始；2009年4月，在野洲廠開始以5吋晶圓對應MEMS生產線，進行MEMS Bio Chip、致動器、Sensor等試作、試作量產代工服務。
2. 松下電工
2008年量產出貨的MEMS商品，除傳統壓力感測器、靜電容式1軸加速計、壓電電阻式3軸加速計外，加上靜電容式2軸加速計。1軸加速計作為衛星導航之用、3軸對應遊戲基、手機的需求；2軸對應下一代高機能衛星導航之用、防止汽車橫向滑動、懸吊控制、自動控制等車姿控制用途的開拓。強化大阪門真廠4吋晶圓生產線，三重伊勢廠的6吋晶圓MEMS元件的試作、開發、製造之代工，提供包括從晶圓微細加工到接合、封裝的一貫作業代工服務。
歐美的晶圓代工公司投入MEMS代工狀況
美國以大學擔負MEMS研究開發的重要角色，約有35所大學進行相關研究，2000年以後的專利也快速增加，代表性公司如美國晶圓代工大廠Innovative Micro Technology(imt)、Jazz Semiconductor(提供矽激盪器給美國SiTime)。歐洲方面，各國公的研究機構與少數全球性企業緊密合作，對附加價值高的醫療或生命科學領域特別重視，如瑞典Silex Microsystems AB公司。以上公司正從事MEMS代工的大口徑化，從100mm~150mm晶圓進入200mm晶圓，設法掌握民生用品領域大量生產的客戶。
作者：材網編輯室 / 工研院材化所
★本文節錄自材料世界網「材料最前線」專欄，詳細資料請見下方附檔。