基于微机电系统 (MEMS) 的惯性传感器用于测量加速度和旋转速率。这些传感器集成到单元中以测量运动、方向、加速度或位置，广泛应用于智能手机、消费电子产品、医疗设备、交通系统、石油/天然气勘探、军事、航空和空间传感器等领域系统。
这些传感器几乎完全是使用深硅沟槽蚀刻进行微加工的。性能在很大程度上取决于用于定义构成传感器的所有组件形状的沟槽轮廓，并且通常只能在之后才能确定通过电气测试制造。
在 Coventor，我们一直致力于进一步改进我们的解决方案，以通过仿真预测惯性 MEMS 性能，特别关注过程依赖性。
该解决方案采用我们的MEMS+仿真平台和工艺敏感器件模型，可以改变沟槽侧壁角度和 CD 损耗。模拟是通过我们的 MATLAB 接口在实验设计 (DOE) 循环中由脚本驱动的，输出经过后处理以直接计算正交误差和感测频移。您可以在下面的图 1 中看到用作测试车辆的逆向工程陀螺仪 [1,2]。彩色结构，其中一个被放大了，由 2um 宽的光束组成，并悬挂着中心质量（绿色）以允许它移动和感知旋转。在这个例子中，沟槽侧壁角和 CD 都被定义为晶圆 x 轴上芯片位置的函数，这在 DOE 中是变化的。图 2 显示了由于沟槽角度从 0 到 0 的代表性偏移而导致的预测正交误差和感测频率偏移。
图 1：逆向工程陀螺仪，标注圆圈中显示悬架弹簧
图 2：预测的陀螺仪性能，作为芯片位置的函数。
通过仿真预测设备性能可为产品生命周期提供巨大的价值。在这里，可以研究工艺变化（沟槽剖面和 CD 损失）对传感器性能和产量的影响，而无需昂贵且耗时的构建和测试迭代。
这使工程师能够以数字方式探索设计理念，并与工艺专家一起深入了解设计和工艺敏感性、良率和故障模式——所有这些都是为了满足高度定义的客户需求。这个令人兴奋的领域的工作仍在继续，我们期待在未来的博客中提供更多更新！
参考：
[1] Yan Loke (STMicroelectronics), “The THELMA MEMS Process from ST and Availability from the CMP Platform”, SEMICON West 2013[2] Chipworks blog, “Apple uses Nine Degrees-of-Freedom Sensing in iPhone 4”
