导语：MENS技术是传感器领域的关键技术之一，也是其未来发展最重要的核心技术。然而，能够设计和生产MEMS传感器的厂家数量极少，因此我们会问自己：为什么MEMS生产这么难？

如果您致力于学术研究，那么在MEMS传感器研发领域将是一项充满激动和挑战的工作。您可能需要在净化室中花费长时间，这段时间里，您可能几乎不会见到阳光。而您的导师则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，最初几片晶圆通常都不会量产出可工作的器件。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，是花点时间和精力去仔细检查所有工艺步骤。这听起来似乎很简单，但往往这些检查部分被忽略了。在某些情况下，即使结构完全错误的人们仍然继续处理晶圆。而且，您也许认为已经制造出了能工作的器件，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。

在一台光学显微镜下，一些制造步骤可以轻易地被观察，只需几分钟就能帮助确定MEMS传感器制造的问题。不过，最难以解决的是那些光学显微镜看不到的问题。以下列举的是除了显微镜之外的一共八大问题，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，而这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。但是，由于这些边界通常是不明觉厉，我们无法看到它们。

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micro-mechanical testing

粘附力问题

内部层与层之间粘附力的强度不足，虽然这种现象可以在光学显微镜下隐约看到，但分层迹象本身就是看不清的小东西。

常见检查方法/设备: 声学显微镜, 基于探针' s micro-mechanical testing (破坏性的测试)

内应力和应力梯度

内部应力的存在导致薄膜产生裂纹，从而降低了良率及性能。

常见检查方法/设备: 光学晶圆曲面测量, 结合显示屏或白光干涉测厚仪检测晶圆结构

裂纹

虽然裂纹通常可以用眼睛看见，但是由于分辨率限制，有时候细小但致命的小裂缝就会被遗漏掉。

常见检查方法/设备: 探针台电性测试, 声音波图像显示机

失败释放工艺

释放失败意味着连接机械部件到基底材料未完全刻蚀，导致不可移动的情况发生。

常见检查方法/设备: 单芯片离体实验室分析（非破坏性）或者单独检验单一组分（例如钳式采集）

粘滞作用

悬臂梁等硬质零件因接触底座造成粘连，从而失效。如果距离太近，用眼识别不了这个状况，所以只能等封装环节中选择完好的产品才行。

8 常用的检测手段包括基于探针进行物理操作分析以及从不同角度使用特殊工具来尝试分离它。

不准确材料特性

新型材料用于 MEMs 产品表现优异，但由于薄膜特征与主体不同，他们展现出来的大多数特征都是随着加工参数变化而改变。此外，如果聚合物应用，其杨氏模量线性磁场相关都严重依赖加工条件。不理想或者错误设置便足以降低功能至失效水平。

总结来说，要提高MEMS生产效率，可以通过仔细审查每一步制作流程并寻找潜藏的问题来改善当前状态，并尽早解决这些挑战，以期望提升整个行业标准，并推动这一核心技术向前发展。