MEMS传感器的8大工艺难题探究分类与物品应用中的挑战
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。然而，能够生产和设计MEMS传感器的厂家数量极少，为什么MEMS制造如此困难？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。您可能需要在洁净室中花费长时间，不仅要处理光线有限，还要忍受导师对文章撰写的不懈追求。当开发新型MEMS传感器工艺时，初期晶圆通常无法量产出可工作的设备。在此过程中，您可能会问自己：“如何提高MEMS传感器工艺研发效率？”个人建议仔细检查所有工艺步骤，这听起来简单，但往往被忽视。在某些情况下，即使结构全部错误，也继续处理晶圆。而且，您可能认为已经制造出能工作的设备，但经过切片、胶合、键合后发现没有一个芯片正常工作。
在一台高级显微镜下，可以轻松地观察许多制造步骤，只需几分钟就能帮助确定问题。但最难解决的是那些光学显微镜无法捕捉的问题。以下列出了除了显微镜之外八大问题，以及针对每个问题提供了具体检查方法。
MEMS传感器结构层厚度不精确
许多工艺方法依赖沉积材料构建机械结构或电子元件，而光学显微镜看不到材料层厚度对于性能影响很大。这部分可以通过轮廓仪、椭圆仪、扫描电子显微镜等工具进行检测。
边墙形貌不佳
边墙对性能影响很大，但光学显微镜观察到的边界并不准确。刻蚀不足和沟槽通常不可见，这些几何变化会明显改变弹簧和柔性板的机械性能，可以通过切割晶圆并用扫描电子显微镜或基于探针测试进行检测。
粘附力问题
内部粘结可能非常弱，虽然分层迹象可见于光学显微镜下，但是小到几乎看不出来。这部分可以使用声学顯米鏡来进行检测。
内应力与应力梯度
内部应力的产生会导致良率降低及淀积膜分层开裂。这部分可以通过光学晶圆曲面测量、白光干涉测厚仪测试以及基于探针测试来进行检测。
裂纹
裂纹通常可见于普通显示屏下，但是由于分辨率限制，一些“发际线”裂缝则不可见。这部分可以使用探针台电性测试、声學顯米鏡或者基于探针測試來進行檢測。
失败释放工艺
释放失败时，最关键的是找到释放成功但锚点未解除区域。此处常用的方法包括单芯片释放测试（破坏性）以及基于探针測試來進行檢測。
粘滞作用
悬臂梁等机械结构因为与基板粘连而失效。如果距离太近，则不能被图像捕捉。此处常用的方法包括探针台电性测试（如电容傳感器）以及基于探针測試來進行檢測。
不精确材料特性
新型材料展示了巨大的潜力，但薄膜材料比本体更容易展现不同特性，如杨氏模量、线性度及磁滞现象等均严重依赖于工艺参数。不理想或无精确性的材料特性可能导致性能降低甚至失效。
