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传感器研发领域将会遇到激动人心但同时也面临巨大压力的挑战。您可能需要在净化室中长时间工作，甚至连阳光都看不见。在这个过程中，您还需要不断地为导师撰写学术性文章而努力。当研发一种新的MEMS传感器制造工艺时，通常需要数周、数月乃至数年的时间才能得到几片可用的芯片。

您可能会问自己这样一个问题：怎样才能提高MEMS传感器工艺研发效率呢?个人建议，花费一些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，但往往检查部分被忽略了。在某些情况下，即使结构完全错误，也有人继续处理晶圆。而且，有时候人们认为已经制造出能工作的器件，但经过切片、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，可以轻松观察许多制造步骤，只需几分钟就可以帮助确定MEMS传感器制造问题。然而，最难的问题却无法通过显微镜解决。以下列举的是除了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。

MEMS传感器结构层厚度不准确

很多工艺方法（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，而这些材料层厚度对于性能影响非常重要。

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

边墙形貌不佳

微结构边墙对性能有很大影响。如果通过光学显微镜看到边墙不好，这通常意味着刻蚀不足和沟槽存在。

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）

基于探针的微机械测试

粘附力问题

内层与外层之间的小量粘附力经常是看不到分界线的情况，但这种小量粘结对于性能降低十分关键。

常见检查方法/设备：

声学显microscope

基于探针的微机械测试（破坏性的测试）

内应力和应力梯度

内部应力的产生导致了薄膜分层和开裂，对良率和性能都造成了负面影响。

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

基于探针进行断裂试验

裂纹现象

虽然裂纹多数可以在普通照明下看到，但是细小裂缝由于分辨率限制，在普通照明下不可视。

常见检查方法/设备：

探针台电性测试

声音透射式顯microscope

探针表征試驗

失败释放工艺

释放过程失败时，要找到主要释放成功但锚点未释放区域是一个挑战。

常见检验方式及工具：

单芯片測試(破壞性測試)(Break-off device layer of a single chip or a test structure)

根据探針進行機械測試

粘滞作用

悬臂梁等設計可能會因為結構釋放與基板間黏著導致失效，這種問題無法通過顯microscope 觀察到的，如果要選擇好的芯片則只能在封裝後進行篩選檢查。

常見檢查方式及工具:

探針電性測試(如電容傳感)

根據探針進行機械測試

不精確材料特性

新型材料對於MEMS傳遞具有巨大的潛力，不過薄膜材質比本體材質更容易展現不同的特性，如楊氏模量線性程度磁滯現象等，都嚴重依賴於生產過程中的參數設定。不理想或者不精確的地理特點可能會降低產品性能甚至導致失效。