五种常见传感器的物品应用中遇到的MEMS工艺难题解析
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首先，我们要理解MENS技术在传感器领域的重要性。它不仅是当前关键技术之一，而且未来将是核心技术中的一个重要组成部分。但现实中，只有少数厂家能够设计和生产MEMS传感器，这让我们不得不思考为什么这样的工艺会这么难以掌握？
如果你是一名致力于学术研究的人，那么进入MEMS传感器研发领域无疑会激发你的热情，但同时也带来了巨大的压力。你可能需要在封闭环境中花费长时间进行实验，甚至连阳光都看不到。而导师对于撰写学术文章的期望也是极高的。当你试图开发一种全新的MEMS传感器制造工艺时，你很快就会发现最初几片晶圆往往无法产生可工作的芯片。这是一个漫长而复杂的过程，有时候需要几个星期、几个月甚至几年的时间才能得到一小批合格芯片。
面对如此艰难的情形，你可能会问自己：如何提高MEMS传感器工艺研发的效率？我的建议是花时间仔细检查每个工艺步骤。听起来简单，但这经常被忽略。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，你可能以为已经成功制造出能工作的芯片，但经过切割、胶合和键合后，却发现没有一个正常工作。
使用光学显微镜可以快速观察很多制造步骤并帮助确定问题。但最棘手的是那些显微镜无法检测的问题。我列出了八大问题，每个问题都给出了针对性的检查方法：
不精确的MEMS传感器结构层厚
使用轮廓仪或椭圆仪测量
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(sidewall profile)不佳
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
声学显微镜检查
基于探针的微机械测试（破坏性测试）
内应力和应力梯度
光学晶圆曲面测量
结合显microscope或白光干涉测厚仪测试晶圆结构
基于探针的微机械测试
裂纹
探针台电性测试(如电容传感器)
声学显microscope 检查
基于探针 的 微 机 械 测 试
失败释放工艺
单芯片释放层或者单元格结构释放失败检验(破坏性)
探针台基于设备功能故障诊断
粘滞作用
探针台电性能特征分析
白光干涉法或者声波超声波监测
不精确材料特性
新材料物理化学性能检测与分析
杨氏模量线性的定量评估
这些挑战虽然困难，但解决它们将为我们提供更好的理解，并推动我们向着更先进、更高效、高质量 MEMS产品迈进。如果我们能够克服这些障碍，将会实现更多创新，从而改变我们的生活方式和工业界景象。
