MEMS的制造方式和优势

　　MEMS的制造方式

　　MEMS器件和集成电路（IC）芯片是通过类似的过程制造的。两者都始于基础衬底晶圆（通常是硅或玻璃），然后通过后续步骤进行构建和雕刻：

　　通过沉积添加材料层，通过掩模和光刻对表面进行图案化，以及通过蚀刻减去不需要的部分。

　　MEMS工艺与IC有四个关键方面的区别：首先，MEMS采用了更多种沉积材料，例如压电材料（例如钽酸锂，铌酸锂和PZT）和贵金属电极层（例如金和银）。其次，要产生复杂的三维结构，MEMS制造需要更广泛的处理步骤，包括深反应离子刻蚀（导致接近垂直的侧壁），晶圆级封装以及沉积可能小于一微米厚。第三，MEMS微结构的成形既发生在沉积层内又发生在基板内。

　　第四，对于MEMS工艺，物理世界中的测试与数字世界中的测试一样多。大多数IC芯片只需要接收电流即可确定其数字输出通过还是失败。另一方面，使MEMS感测物理参数或与物理参数相互作用。因此，MEMS的测试协议比IC芯片的测试协议更加复杂。加速度计和陀螺仪必须移动，微镜必须在光源下致动，并且压力传感器需要施加物理压力。

　　MEMS的优势

　　不管制造和测试的复杂性如何，MEMS相对于其较大的宏观等效物都具有若干关键优势。

　　尺寸是最明显的好处。MEMS可以安装在全尺寸组件无法安装的位置。没有这些微型机器，智能手机和电子可穿戴设备就不会成为日常生活中必不可少的部分。自动驾驶汽车将充满大量传感器。某些现代工具和产品将根本不存在。

　　MEMS 速度很快。组件之间的电气距离很短，缩短了响应时间。很小的运动部件行进的距离更短，并且可以获得更高的频率。

　　MEMS所产生的性能和精度水平是传统全尺寸组件所无法达到的（例如，损耗大大降低，灵敏度调整为更小数量）。

　　由于功耗仅是传统组件的一小部分，因此对便携式产品电池的需求就大大减少了。

　　MEMS具有很高的可靠性。硅材料可以承受很少的疲劳而反复弯曲，并且在不可思议的循环次数下可以提供非常长的使用寿命。

　　尽管前期研究，设计和设置成本可能很高，但使用类似于IC行业的批处理技术可扩展的批量生产导致MEMS 的单位成本非常低。