提高您对先进惯性MEMS设计的理解

基于微机电系统(MEMS)的惯性传感器用于测量加速度和转速。这些传感器被集成到单元中，用于测量运动、方向、加速度或位置，可广泛应用于智能手机、消费电子产品、医疗设备、运输系统、石油/天然气勘探、军事、航空和空间传感器系统。这些传感器几乎完全是用深硅沟槽蚀刻法微加工而成的。性能很大程度上依赖于用于定义组成传感器的所有部件形状的沟槽轮廓，通常只能确定后通过电气测试制造。在Coventor，我们一直致力于进一步改进我们的解决方案，从模拟中预测惯性MEMS性能，特别关注过程依赖性。

解决方案采用了我们的MEMS +仿真平台和工艺敏感器件模型，使沟槽侧壁角度和CD损失可以变化。仿真是脚本驱动的实验设计(DOE)环路，通过我们的MATLAB接口和输出后处理直接计算正交误差和感觉频移。在下面的图1[1,2]中，您可以看到一个反向工程陀螺仪用作测试工具。彩色结构，其中一个是放大的，由2um宽的光束组成，悬挂中央质量(绿色)，以允许它移动和感觉旋转。在这个例子中，沟槽侧壁角度和CD都被定义为晶圆x轴上的模具位置的函数，这在DOE中是不同的。图2显示了由于沟槽角从0到0.2°和CD损耗从0到150nm的代表性位移所导致的预测正交误差和检测频率偏移。

图1:反向工程陀螺仪，悬挂弹簧显示在呼出圈

图2:预测的陀螺仪性能，作为模具位置的函数。

通过模拟来预测设备性能，为产品的生命周期提供了巨大的价值。在这里，可以研究工艺变化(沟槽轮廓和CD损失)对传感器性能和成品率的影响没有昂贵且耗时的构建和测试迭代。这使得工程师能够数字化地探索设计理念，并与工艺专家一起，获得对设计和工艺敏感性、产量和故障模式的见解——所有这些都能满足高度定义的客户需求。在这个令人兴奋的领域继续工作，我们期待在未来的博客中提供额外的更新!

参考文献

［1］Yan Loke(意法半导体)，“来自ST的THELMA MEMS工艺和CMP平台的可用性”，SEMICON West 2013

［2］Chipworks博客:“苹果在iPhone 4中使用了九自由度传感技术”