MEMS传感器在智能家居物品中的应用克服8大工艺挑战
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传感器的厂家数量有限，为什么MEMS生产这么难？如果您致力于学术研究，那么MEMS传感器研发领域会非常引人入胜，但同时也面临着巨大的挑战。您将在净化室度过很长时间，可能连阳光都看不见，导师为了撰写学术性文章会不断督促您完成样本试制。当研发一种新的MEMS传感器制造工艺时，最初的几片晶圆通常不会量产可工作的器件。根据工艺的复杂性和创新性，将需要几个星期、几个月甚至几年的时间去得到为数不多的好芯片。
您可能会问自己这样一个问题：怎样才能使MEMS传感器工艺研发进度更加高效呢?个人建议，您应该花费一些时间和精力去仔细检查所有工艺步骤。听起来似乎很简单，但往往检查部分被忽略。在某些情况下，即使在所有结构都是错误的情况下人们还在继续处理晶圆。同样，您可能认为已经制造出能工作的器件，但是经过切片、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，可以轻松地观察许多制造步骤，只需几分钟就可以帮助确定MEMS传感器制造问题。不过，最难的是那些光学显微镜无法看到的问题。在此基础上，我们列出了除了显微镜之外八大问题，以及针对每个问题给出的针对性的检查方法：
不精确的MEMS传感器结构层厚
许多工艺方法(如物理气相沉积法、化学气相沉积法或电镀法)都会依赖沉积材料来构建机械结构或电子元件，而光学显微镜看不到的大型材料层厚度对于性能影响相当重要。
常见检查方法/设备:
轮廓仪
椭圆仪
切割晶圆，再通过扫描电子显微镜观察(破坏性的测试)
基于探针的小尺寸机械测试
边墙形貌(sidewall profile)不佳
微结构边缘对于功能性能有重大影响。但由于所看到边缘不是很好，这些变化通常是看不见但对机械性能有明显影响。
常见检查方法/设备:
切割晶圆，再通过扫描电子显微镜观察(破坏性的测试)
基于探针的小尺寸机械测试
粘附力问题
MEMS内层与外层之间可能存在极小程度上的粘附力，这种现象即便使用普通眼下的分辨率也无法检测到。
常见检查方法/设备:
声音波显示机
探针表征(破坏性的测试)
内应力和应力梯度
内部应力的产生导致了薄膜常态中的裂纹，并且这些裂纹因为分辨率限制而不可视。
常用检验手段：
光学盘面测量
结合了放大机或者白色干涉测厚仪进行透明体实验
使用探针台进行硬质表征（无损）
裂纹
绝大部分裂纹虽然可以用放大机直接观看，但由于分辨率不足，一些细小裂缝是不易被捕捉到的。
检查手段：
失败释放过程
释放过程失败时，对于连接到基底部位的一定区域造成了失效，因此找到只有释放成功但锚点未释放的地方十分必要。
常用检验手段：
单芯片成品或实验室中断开单一成品试图
探针台硬质表征
粘滞作用
悬臂梁等构造因重叠而与基板粘结，使得组装后的产品失去了原有的灵活特性；若距离较近则不能通过一般望远镜直接观察到这种现象。
常规检验办法：
探针电阻检测
不准确材料特性
新型聚合物材质用于制作模具具有巨大的潜能，其杨氏模量线性系数及磁场响应强烈取决于具体操作条件，不当则导致良率低下甚至失效状态出现。
常规检验办法：
视觉鉴别以及数据记录比较分析
最后，由于我们讨论的是非典型应用，如智能家居中的物品应用例子，我们要注意提及这些应用如何利用不同的类型和形式来提高用户体验，同时减少维护成本。此外，还需要考虑环境因素如何影响不同类型的心理感觉和身体反应，以便更有效地设计产品以满足市场需求。
