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传感器的企业数量极少，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。您的导师可能会不停地督促您完成样板试制，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出可工作的设备。根据工艺的复杂性和创新性，这个过程可能需要几个星期、几个月甚至几年的时间才能得到合格芯片。

在这个过程中，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，但往往检查部分被忽略。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，但常常只有几分钟来帮助确定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。在以下内容中，我们将列举光学显微镜外的一些八大问题，以及针对每个问题给出的检查方法。

不精确的MEMS传感器结构层厚

很多工艺方法(如物理气相沉积法或化学气相沉积法)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

Micro structures' sidewalls 对于功能性能有很大程度上的影响。但这并不是很容易看到，因为边缘形状不足和沟槽通常是不明显变化。而这些变化将明显改变弹簧和柔性板的心理行为。

常见检查方法/设备:

切割晶圆，通过扫描电子显微镜观察(破坏性的测试)

基于探针的小型化测试

粘附力问题

内层与外层之间粘附力的强度差异，在光学显示上几乎不可见。这是一个潜藏的问题，只有当出现分离迹象时才开始考虑解决方案。

常见检查方法/设备:

声音增强场景展示(Microscopy)

基于探针的小型化测试

内应力和应力梯度

内部应力的产生导致了薄膜分裂开裂，并且减弱了整体性能。此类现象无法使用普通视觉检测工具进行分析。

常见检查方法/设备:

光学晶圆曲面测量

结合显示或白色干涉测厚仪检测

检查小型化单元部件

裂纹

尽管裂纹本身可以用普通放大机查看到，却有时候由于分辨率限制，它们表现得并不清晰而易以忽略过。如果它们只是“线条”那么就更难以发现。

常见检验手段：

探针式电流输送系统

声音增强场景展示(Microscopy)

检查小型化单元部件

失败释放操作

释放操作失败后，如果只能找到释放成功但锚点未完全解脱出来的地方，就必须重新评估整个过程。

检验手段：

单独执行此操作后的实验室试验（破坏性）

探针式电流输送系统

粘滞作用

悬臂梁及薄膜等机械元素若与基底粘连，则失去动态特征。如果两者间距离太近，其接触不易通过望远眼直接看到。

检验手段：

不准确材料属性

新材质对于改善已有的产品效果展现出了巨大的潜能。但聚合物等新材质特性，如杨氏模量、线性系数及磁阻效应，与加工参数紧密相关。不符合要求或缺乏信息就会降低成品质量甚至造成故障。

总结来说，对于想要提高MEMS生产效率并克服其中所遇到的挑战的人来说，不断完善自己的技能和了解各种不同的检测工具至关重要。这包括熟悉各种类型的手持透射加速示波图监控以及如何应用它来优化敏捷开发周期。此外，还需不断更新知识库，以保持对最新先进技术及其应用方式最新状态，同时参与行业会议，以便从其他专家那里学习他们目前正在使用哪些有效策略。