MEMS传感器在物品中的应用及其8大工艺挑战
导语：MENS技术是传感器的核心技术之一，也是其未来发展的关键。但能够生产和设计MEMS传感器的企业非常少，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是一段充满挑战和激动人心的旅程。您将需要在洁净室中花费大量时间，并可能长时间无法见到阳光，而您的导师则会不断催促您完成样品制作。当开发一种新的MEMS传感器制造工艺时，最初几批晶圆通常不会生产出可用的设备。在这过程中，您可能需要花费几个星期、几个月甚至几年的时间才能获得合格的芯片。
您可能会问自己，这样的工作流程能否变得更加高效？建议花时间仔细检查所有步骤。虽然听起来简单，但往往这些检查步骤被忽视。在某些情况下，即使结构全部错误，也继续处理晶圆。而且，有时候认为已经制造出了可用的设备，但经过切割、粘合、焊接后，却发现没有一个可以正常工作。
在一台光学显微镜下，大多数制造步骤都可以轻易观察并帮助确定问题。但最难以解决的问题并不受显微镜影响。以下列举的是除了显微镜之外的八大问题，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准确
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）依赖沉积材料来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巨大。
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
微结构边墙对性能有很大影响，但通过光学显微镜只能看到部分信息。刻蚀不足和沟槽通常不可见，但这些几何形变明显改变弹簧和柔性板机械性能。
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
MEMS传感器内部层与层之间的小量粘附力经常被忽略，因为它看不出来。此外，由声学显microscope进行检测也是必要的一环。
内应力和应力梯度
内部应力因素导致薄膜分层开裂，对产品良率及性能造成严重损害。
裂纹现象
大部分裂纹都可以在光学顯microscope下看到，但是由于分辨率局限性，一些细小裂缝是不易发现。
释放工艺失败
释放工艺通常用于形成可动性的机械组成部分，当释放失败时找到主要区域成功而锚点未释放的大部分区域是一个重要任务。
粘滞作用
如悬臂梁等机制，在底座上产生粘滞作用，使得单芯片失效。如果距离太小，使用图像分析也许就无法鉴别此类情况。
材料特性的不精确
新型材料展示出巨大的潜能，但薄膜材料比基体具有不同的特性，如杨氏模量线性度磁滞现象等，都严重取决于加工参数。不理想或不准确的人物特征降低了产品质量甚至失效风险。
