物品中的MEMS传感器8大工艺难题及其常见种类探究
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压力。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量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，用扫描电子显微镜观察(破坏性的测试)
基于探针的手动测试
边墙形貌(sidewall profile)不佳
微结构边墙对性能有很大程度上的影响。而且，由于刻蚀不足和沟槽，这些几何形变会明显改变弹簧和柔性板等机械性能。
粘附力问题
MEMS内层与外层之间粘附力的强弱也是一个挑战。在一些情况下，即使分层迹象通过光学显微镜可以看到，但由于分辨率限制，小型粘结痕迹是看不到的小颗粒。
内应力和应力梯度
在薄膜常见的问题中，对内部应力的管理至关重要，因为产生了应力的晶圆将导致良率降低及淀积膜开裂。
裂纹
大多数裂纹都可以在普通照相机下看到，但是，在某些情况下，由于分辨率局限性，大部分“发际线”裂缝是不易发现的小裂纹。
失败释放工艺
粘滞作用
不精确材料特性
新型材料比本体材料更能展现其潜力。但新材质薄膜表现出的杨氏模量、线性度以及磁滞现象等属性严重依赖于生产参数。如果这些参数设定不当，它们就无法达到预期效果。这意味着新材质虽然展示了巨大的潜望，但实际应用中却因为质量控制差而失去了优势。这是一种典型的事实表明，在进行任何新产品开发之前，都必须先进行充足且深入的人类工程师技能培训，以便能够有效地使用他们手中的工具，并理解如何以最佳方式操作它们，从而提高整体效率并减少成本浪费。此外，还要加强员工团队合作精神，让每位成员意识到他们自己的角色以及整个团队目标的一部分，同时鼓励创造性的思维，为解决各种复杂挑战提供灵活策略。一旦你实现这一点，你就会发现你的公司成长速度加快，而且员工业绩提升得更快，更值得称赞的地方就是它增加了竞争优势，使其成为行业内不可忽视的一个力量。
