用于过程优化的 MEMS 原型验证

在 MEMS（微机电系统）的研发进程里，无论涉及的是已封装还是尚未封装的 MEMS 器件，MEMS 原型测试及 MEMS 性能验证环节，始终占据着核心地位，堪称任何新型 MEMS 开发项目中不可或缺的关键步骤。与纯半导体器件的开发显著不同，每一种新型 MEMS 器件的诞生，都意味着需要量身定制全新的生产工艺。这是因为当下针对新的微机械部件，尚不存在可直接套用的标准工艺配方，而这在半导体开发领域却是常见做法。所以，至少要对现有工艺配方和模块进行全面修订，以满足新型 MEMS 器件的生产需求。

对于主要依靠机械性能来决定工作效能的结构元件而言，若要确保其稳定且正常地运行，系统设计的合理性以及工艺设计的最优化，二者缺一不可。在此背景下，MEMS 原型测试和 MEMS 原型验证便发挥着极为重要的作用，它们不仅能够验证前期设计方案的准确性与可行性，还能够对实际制造工艺的有效性给予有力肯定。在实际操作过程中，为了精准识别出可能出现的意外机械行为以及模型偏差，激光振动测量凭借其强大的光学测量优势，成为众多科研人员与工程师的首选技术手段，助力 MEMS 研发工作高效推进 。

MEMS prototype testing with laser vibration measurement, here a CMOS / MEMS co-integrated flow microsensor, (C) University of Louvain, Belgium
MEMS prototype testing with laser vibration measurement, here a CMOS / MEMS co-integrated flow microsensor, (C) University of Louvain, Belgium

CMOS / MEMS 共集成流量微传感器的原型测试

在对 CMOS / MEMS 共集成流量微传感器进行原型测试时，德国 Polytec 公司的激光测振仪凭借一系列卓越性能，成为了精准测定 MEMS 模态特性的不二之选。其具备高频率带宽，能够灵敏捕捉宽频范围内的信号变化；拥有高横向分辨率，可精确分辨微小结构在横向维度上的细节差异；同时，出色的振幅分辨率确保了对 MEMS 振动振幅的测量精准度。这些特性使得它能够可靠地测定 MEMS 传递函数、MEMS 共振频率、阻尼以及振型等关键模态特性。

在 MEMS 原型测试体系中，MEMS 形貌分析同样占据着举足轻重的地位，它对元件开发以及工艺优化意义重大。通过测量台阶高度、其它形状参数等表面数据，能够深度挖掘出有关当前工艺参数的关键信息。这些信息犹如一面镜子，清晰地反映出 MEMS 制造过程中的实际状况，为实现可靠的质量控制提供了有力支撑。

附图所示，便是借助德国 Polytec 公司 MSA 显微式激光测振仪的表面形貌分析功能，对一款运用绝缘体上硅（SOI）技术制造的 CMOS / MEMS 共集成流量微传感器，所进行的形貌面域表征。该表征结果以直观的方式呈现了传感器表面的形貌特征，为深入研究传感器性能与优化制造工艺提供了关键依据 。

原型测试与微观结构表征

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