
为什么物品中MEMS传感器的8大工艺问题探索传感器的十种类型
导语:MENS技术是传感器的关键技术之一,也是它们未来最重要的核心技术。但能够有能力生产、设计MEMS传感器的厂家寥寥无几,为什么MEMS生产这么难?如果您致力于学术研究,那么MEMS传感器研发领域会相当地令人兴奋,但与此同时也面临着很大压力。您将会在净化室带上很长的时间,可能在一段时间内看不见阳光,导师为了撰写发表学术性文章会不停地督促您完成样板试制。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,花点时间和精力去仔细检查所有工艺步骤。听起来似乎很简单,但往往检查部分是被忽略的。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,许多制造步骤都可以简单地被观察,通常只需要几分钟来帮助确定MEMS传感器制造问题。然而,最难的是显微镜也不能帮助确定的问题。以下所列举的是光学显微镜镜头之外的一些常见问题,以及针对每个问题给出的针对性的检查方法:
不精确的地形层厚
边墙形貌(sidewall profile)不佳
粘附力问题
内应力和应力梯度
裂纹
失败释放工艺
粘滞作用(adhesion)
不精确或不可靠材料特性
对于这些无法通过普通显微镜看到的问题,我们必须使用更先进的手段进行检测,比如轮廓仪、椭圆仪等设备,以及基于探针测试等破坏性的测试手段。此外,还包括声学显微镜、基底探针测试等非破坏性的检测方法,以便准确诊断并解决这些潜伏的问题,从而提高整个过程中的质量控制水平,使得更多的人能够成功开发出优质、高性能的心元系统(MEMS)产品,为各种物品提供必要但又隐蔽存在的情报信息服务。而这正是我们追求的一个目标——让那些看似平凡却又极其重要的心元系统变得更加强大,更具备竞争力的优势。