MEMS传感器的8大工艺挑战探索物品中的传感器种类大全
导语：MENS技术是传感器的核心关键技术之一，也是其未来发展最重要的领域。但能够生产、设计MEMS传感器的厂家数量稀少，为什么MEMS制造这么困难？如果您致力于学术研究，那么在MEMS传感器研发领域将会非常激动人心，但同时也面临着巨大的挑战。您可能会花费很长时间在净化室中，甚至连阳光都看不见。在这个过程中，您需要不断地完善样本试制，以便能够撰写和发布高质量的学术文章。当开发一种新的MEMS传感器制造工艺时，通常需要几个星期、几个月乃至几年的时间才能得到可用的芯片。
您可能会问自己：如何提高MEMS传感器工艺研发效率呢? 我建议仔细检查所有工艺步骤，这听起来简单，但往往被忽略。有时候，即使结构全部错误，也继续处理晶圆。而且，有时候认为已经制作出能工作的器件，但经过切割、胶合、键合后，却发现没有一个可以正常工作。
在一台光学显微镜下，大多数制造步骤都可以轻易观察并帮助确定问题。但是，最难以解决的问题正是在显微镜范围之外。以下列举了八大问题以及针对每个问题提供了特定的检查方法：
MEMS传感器结构层厚度不准确
许多工艺方法依赖沉积材料来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极为重要。
检查方法/设备: 轮廓仪、椭圆仪、三维扫描电镜（破坏性测试）、探针微机械测试
边缘形貌不好
微结构边缘对性能影响很大，但通过光学显微镜只能看到部分情况。
检查方法/设备: 切割晶圆，三维扫描电镜（破坏性测试）、探针微机械测试
粘附力不足
内部粘附力可能很小，几乎无法用光学显微镜观察到。
检查方法/设备: 声学显微镜、探针微机械测试（破坏性）
内部应力和应力梯度
内部应力的存在导致产生裂纹和性能下降。
检查方法/设备: 光学晶圆曲面测量、中红外干涉测厚仪、三维扫描电镜
裂纹现象
虽然裂纹通常可见但细小裂缝则不可视。
检查方法/设备: 探针表征法、声波显microscope、二次掷射电子束成像等
释放工艺失败
释放失败导致连接部位未完全分离。
检查方法/设备: 单芯片层或结构检验（破坏性）, 探针表征法
粘滞作用
悬臂梁等组件与基板粘连造成永久失效。
检查方法/设备: 探针表征法、二次掷射电子束成像等
材料特性的不精确度
新型材料特性差异严重依赖于工艺参数，不符合要求则降低整体性能甚至失效风险。
检查方式：利用各种物理化学分析手段，如X射线衍射(XRD)、透射电子顯示(TEM)及原子能谱(AES)等进行材料分析。
通过上述检测，我们可以更好地理解为什么有些产品中的MEMS传感器如此困难，以及如何改进它们以满足不同应用需求。
