MEMS传感器在物品中的应用揭秘8大工艺难点和三大功能作用
导语：MENS技术是现代传感器领域的关键技术之一，它的未来发展前景广阔。然而，能够设计和生产MEMS传感器的企业相对较少，这种难题让人不禁好奇：“为什么MEMS传感器制造这么困难？”
如果你是一名致力于研究的人士，那么在MEMS传感器研发领域，你将面临着激动人心与巨大压力的双重挑战。你可能会花费长时间在净化室中，不仅要忍受缺乏阳光，还要面对导师不断催促撰写学术论文的压力。在开发新型MEMS传感器工艺时，初期晶圆通常无法量产可工作的芯片。这意味着你需要花费几个星期、几个月甚至几年的时间来筛选出那少数合格的芯片。
你可能会问自己：“怎样才能提高MEMS传感器研发效率？”我的建议是仔细检查每一个工艺步骤，看起来简单，但往往被忽视。有时候，即使结构完全错误，也继续处理晶圆。而且，即使认为已经制造出了能工作的设备，但经过切割、粘合或焊接后，发现没有任何芯片能正常工作。
在显微镜下，一些制造问题可以迅速解决，只需几分钟。但最大的挑战是那些显微镜也看不见的问题。以下列举了除了显微镜之外的一共八个问题，以及针对每个问题所需采取的手段：
MEMS结构层厚度不精确
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）依赖沉积材料构建机械结构或电子元件，而我们无法通过光学显微镜看到这些材料层厚度对于性能影响很大。
常见检查方法/设备：
轮廓仪
椭圆仪
切割晶圆，通过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
边墙对于器件性能至关重要。如果通过光学显微镜看不到边墙，就可能存在刻蚀不足和沟槽等问题，这些都会改变弹簧和柔性板的机械性能。
常见检查方法/设备：
切割晶圆，通过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
内部层与层之间的小小粘附力很容易被忽略，因为它们太小而几乎不可见。
常见检查方法/设备：
声学显microscope
基于探针的micro-mechanical testing（破坏性的）
内应力和应力梯度
内部应力的产生会导致分层和开裂，使得良率降低，并影响淀积膜质量。此类应力的存在非常隐蔽，以至于即使使用高级工具也难以检测到。
常见检查方法/设备：
光学晶圆曲面测量
结合顯microscope測試淨膜厚度測試淨膜厚度測試淨膜厚度測試淨膜厚度測試淨膜厚度測试淨膜高度测量儀表 测定是否異差過多，如果異差過多則必須重新製作。
裂纹现象
裂纹虽然部分可以在光学顯microscope下看见，但细节则超越人类肉眼能力范围，因此经常被忽略掉了。
失败释放工艺
释放过程失败的情况下，我们需要找到释放成功但锚点未释放的地方进行修正。
粘滞作用
这类情况发生时，可以利用封装环节选择更好的单一芯片来弥补这一缺陷。
8 不精确材料特性
新型材料用于Mems因其特殊特性显示出巨大潜能。但不同薄膜材料表现出的杨氏模量、线性系数等物理参数都极为敏感，与生产条件密切相关。一旦这些参数出现偏差，将直接影响到整个产品质量及功能稳定性，从而导致产品失去市场竞争优势。
