日立製作所中央研究所は、CMOSの製造プロセスを用いて、MEMSと周辺回路を積層させた圧力センサーLSIを試作した。CMOS回路の配線に使う材料を用いて、 MEMSを作製する技術を開発することにより、配線層へMEMSを積層することを可能にした。これにより、MEMSと周辺回路を平面上に配置した従来の圧力センサーLSIに比べて、面積で約1/10、消費電流は半分以下を実現、面積約1mm2の圧力センサーを試作し、消費電流0.6mAでの基本動作の確認に成功した。
　MEMSセンサーの小型化や低消費電力化のため、周辺回路を1チップに集積させたMEMSセンサーLSIの開発が進められている。しかし、MEMSは中空構造など機械的に動く構造を作製するため、数μmから数十μmの厚さ加工や、1000℃程度の高温熱処理などが必要とされ、低温で製造される高性能な微細CMOS回路との集積化が困難であった。そのため、従来のMEMSセンサーLSIは、MEMSの製造プロセスにあわせて加工寸法の大きなトランジスタで周辺回路を形成し、MEMSと平面上に配置した構造であった。
　今回同社は、CMOS回路の配線層中にWおよびWSi2を用い、高さ300nm、幅50μmの気密封止された空洞を400℃以下の一般的な配線形成プロセスで作製する技術を開発。空洞の圧力による変形を静電容量の変化として検出することで圧力センサーとして機能させる。静電容量の変化を電圧に変換して出力するCMOS回路の上部にMEMSセンサーを積層することで、チップ面積の小型化を実現。また、センサーとCMOS回路が近接することで、容量や抵抗など、センサー性能に影響を及ぼす要因の低減も可能にした。
　なお、同研究の一部は、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の助成事業「高集積・複合MEMS製造技術開発事業」の研究開発項目「微細MEMSとCMOS回路混載のためのMEMS/半導体モノリシック集積化基盤技術」によって行われた。