为什么这么难MEMS传感器的8大工艺问题解析从微型物品到精确数据的传感器图片展示
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遇到巨大的挑战，但同时也充满了激动人心的机遇。在这个过程中，您可能会被要求在净化室工作很长时间，没有太阳光照射，而导师则会不停地督促您完成样本试制。当开发一种新的MEMS传感器工艺时，通常需要数周、数月甚至数年的时间来筛选出可用的良芯片。
您可能会问自己，这样怎样才能提高MEMS传感器工艺研发的效率呢? 我建议花时间仔细检查所有工艺步骤。这听起来简单，但往往这些检查部分被忽略。在某些情况下，即使结构完全错误，也有人继续处理晶圆。同样，有时候人们认为已经制造出能工作的设备，但是经过切割、胶合、键合后发现没有一个芯片能正常工作。
在一台高质量显微镜下，可以轻松观察许多制造步骤，只需几分钟就可以帮助确定MEMS传感器制造问题。但最难以解决的是那些显微镜无法看到的问题。以下列出了除了显微镜之外八大问题，以及针对每个问题给出的具体检查方法。
不精确的层厚
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非常重要。
常见检查方法/设备: 轮廓仪、椭圆仪、切割晶圆并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
边墙对性能有很大影响，由于刻蚀不足和沟槽通常是不明显的，光学显微镜只能看到表面，不足以显示分层迹象。
常见检查方法/设备: 切割晶圆并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
内层与外层之间的小量粘附可能导致裂纹和性能降低。
常见检查方法/设备: 声学显微镜及基于探针检测(破坏性的测试)、
内应力和应力梯度
内部应力产生由薄膜引起的问题，在生产过程中产生应力的晶圆结构降低良率。
常见检查方法/设备: 光学晶圆曲面测量结合显示或者白光干涉测厚仪测试晶圆结构及基于探针检测
裂纹
虽然裂纹多数可以用普通顯示觀測到但細小“發际線”裂缝由于分辨率限制不可見。
常見檢查方式：探針電性測試聲學顯示機及基於探針Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) 測試
失败释放工艺
释放失败后要找到主要释放成功而锚点未释放好的区域进行改进。
常見檢查方式：單芯片層或結構測試(破壞性測試)、基於探針Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) 測試
粘滞作用
悬臂梁等机械部位由于设计失误与底板粘连导致失效。如果距离过小，则无法从顯示觀察曲率變化，這時候只有在封裝環節選擇好芯片才行得通。
常見檢查方式： 探針電性測試聲學顯示機及基於探針Micro-Electro-Mechanical Systems (MES)
不精确材料特性
新型材料展示巨大潜力，但薄膜材料比本体更易展现不同特性，如杨氏模量线性度磁滞现象等严重依赖于加工参数。不理想或不准确的地质特征降低了装置性能甚至導致失效
检验手段包括使用聚合物时必要考虑杨氏模量线性度磁滞现象等机械性能严重依赖于加工参数，不精确或者是不理想的地质特征可能會降低設備運作能力並導致設備損壞。
