MEMS传感器在物品中的应用揭秘8大工艺难题与解决方案
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传感器的厂家数量稀少，为什么MEMS制造这么困难？如果您致力于学术研究，那么在MEMS传感器研发领域将会非常激动人心，但同时也面临着巨大的挑战。您可能会花费很长时间在净化室中，甚至连阳光都看不见。在这个过程中，您需要不断地完善样板试制，以便能够撰写和发表学术性文章。当研发一种新的MEMS传感器制造工艺时，通常需要几个星期、几个月乃至几年的时间才能得到可工作的芯片。
你可能会问自己，这样怎样才能提高MEMS传感器工艺研发的效率呢？个人建议，是花时间和精力去仔细检查所有工艺步骤。听起来似乎很简单，但往往检查部分被忽略。在某些情况下，即使结构都是错误的情况下人们还在继续处理晶圆。而且，有时候认为已经制造出能工作的器件，但是经过切片、胶合、键合后，却发现没有一个芯片能正常工作。
通过一台光学显微镜，我们可以观察许多制造步骤，只需几分钟就能帮助确定MEMS传感器制造问题。然而，最难的是显微镜无法帮助确定的问题。这篇文章将列举光学显微镜之外的八大问题，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，通过扫描电子显微镜观察(破坏性的测试)
基于探针的微机械测试
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。通过光学显微镜看结构，不太好。如果刻蚀不足和沟槽通常是看不见的话，这些几何形变会明显改变弹簧和柔性板机械性能。
粘附力问题
MEMS内层与层之间粘附力的大小可能很小，即使分层迹象也许可以看到，但小到几乎不可见的小粘结也是如此。
内应力和应力梯度
裂纹
失败释放工艺
粘滞作用
不精确材料特性
这些八大问题中的每一个都是一项挑战，它们包括了从薄膜材料特性的准确性到释放过程中的失误，从内应力的存在到材料间接触点的问题等等。此外，还有许多其他因素，如散热、高温处理以及封装后的环境条件，都可能对最终产品产生深远影响。因此，无论是在大学还是工业界，都必须加强这些方面的手段以提升产品质量并降低成本。
