MEMS传感器的8大工艺挑战物品技术与应用知识点总结
导语：MENS技术是传感器领域的关键技术之一，也是其未来发展最重要的核心技术。然而，能够设计和生产MEMS传感器的厂家数量极少，因此我们会问自己：为什么MEMS制造这么困难？对于致力于学术研究的人来说，MEMS传感器研发领域既令人激动又充满压力。在净化室中，你可能会花费很长时间，看不到阳光，而导师则不断督促你完成样本试制。当研发一种新的MEMS传感器工艺时，通常需要几个星期、几个月甚至几年的时间才能获得可工作的芯片。
你可能会思考如何提高MEMS传感器工艺研发效率。我建议花时间仔细检查每个工艺步骤，这听起来简单，但往往被忽略。有时候，即使所有结构都错误无比，我们仍然继续处理晶圆。同样，你可能认为已经制造出了能工作的器件，但经过切片、胶合、键合后发现没有一个芯片能正常工作。
在一台光学显微镜下，一些制造步骤可以快速确定问题。但是，最难以察觉的问题却超出了显微镜范围。以下列出的是除了显微镜之外的一共八大问题，每个问题都提供了针对性的检查方法。
不准确的MEMS传感器结构层厚
许多工艺方法依赖沉积材料构建机械结构或电子元件，而这些材料层厚度对于性能影响非常重要。
常见检查方法/设备：
轮廓仪
椭圆仪
切割晶圆，用扫描电子显微镜观察(破坏性测试)
基于探针的微机械测试
边墙形貌不佳
边墙对性能影响很大，但通过光学显微镜看到的边墙并不完美。
常见检查方法/设备：
切割晶圆，用扫描电子显微镜观察(破坏性测试)
基于探针的微机械测试
粘附力问题
内层与层之间的小量粘附力虽然可以在光学显微镜上看到分层迹象，但小量粘结是不易观测到的。
常见检查方法/设备：
声学显微镜
基于探针的 微机械 测试（破坏性测试）
内应力和应力梯度
内部应力的产生导致了产出的器件良率和性能降低，以及薄膜分层和开裂。
常见检查方法/设备：
光学晶圆曲面测量
结合明视或白光干涉测厚仪测试晶圆结构，
基于探针进行物理电性检测
裂纹
裂纹通常可以在光学显微镜下看到，但是，由于分辨率限制，有时细小“发际线”裂缝不可见。
常见检查方法/设备：
声 学 显 微 镜,
基于探针 的物理电性检测,
失败释放工艺
释放失败时，找到部分释放成功而锚点未释放好的区域至关重要。
常见检查方法/设备：
单芯片或者其他类型的小型试验体(破坏性的)，
基于探针进行物理电性检测，
粘滞作用
悬臂梁等结构由于释放过程与底板粘连造成永久失效。如果距离过近，那么通过显示只看不到曲率变化，只能选择封装环节挑选好芯片。
8 常用 检查 方法 设备:
探针台 电 性 测 试（如 电容式）
基于 探 针 的 物 理 电 性 测 试
不精确材料特性
新型材料展示巨大潜能但其特征差异尤为突出，如杨氏模量、线性度等严重依赖工艺参数，不理想特征降低性能甚至失效。
因此，对于想要提高MEMS生产效率并解决各种复杂问题的人来说，必须深入了解每一步操作，并且使用适当工具来克服这些挑战。这将帮助我们更好地理解物品中的复杂功能，并推动创新应用。在这个不断进化的大环境中，无论是在科学研究还是商业应用上，都有着无限可能待挖掘。
