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微機(jī)電系統(tǒng)器件結(jié)構(gòu)微小、工藝復(fù)雜，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的尺寸、形貌、運(yùn)動(dòng)特性直接決定器件性能。由于MEMS結(jié)構(gòu)的脆弱性和尺寸微小，非接觸、高分辨率的測(cè)量技術(shù)顯得適用。白光干涉儀，特別是結(jié)合了相移干涉技術(shù)的系統(tǒng)，在MEMS的研發(fā)、工藝監(jiān)控與失效分析中是一種常用工具。Sensofar S neox系統(tǒng)在此領(lǐng)域的應(yīng)用，為靜態(tài)形貌與動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)測(cè)量提供了方案。

對(duì)于靜態(tài)形貌測(cè)量，白光干涉儀可以用于表征MEMS制造過程中的各種結(jié)構(gòu)。例如，測(cè)量硅深刻蝕工藝形成的溝槽、梁、腔體的深度和側(cè)壁角度；測(cè)量薄膜的應(yīng)力導(dǎo)致的翹曲或變形；測(cè)量微鏡、微透鏡陣列的表面面形和曲率半徑；檢查鍵合界面的平整度與密封性等。S neox的三維形貌圖能夠直觀展示結(jié)構(gòu)的拓?fù)?，并精確給出關(guān)鍵尺寸的數(shù)值。

動(dòng)態(tài)測(cè)量是白光干涉儀在MEMS領(lǐng)域的一項(xiàng)有特點(diǎn)的應(yīng)用。通過頻閃照明或高速相機(jī)與干涉儀結(jié)合，可以捕捉MEMS結(jié)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)下的瞬時(shí)形變與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。例如，測(cè)量射頻MEMS開關(guān)觸點(diǎn)的接觸情況、微鏡的扭轉(zhuǎn)角度與模態(tài)、微諧振器的振動(dòng)模式與振幅等。這些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)于驗(yàn)證器件設(shè)計(jì)、優(yōu)化驅(qū)動(dòng)參數(shù)、分析失效模式至關(guān)重要。

MEMS器件通常由多種材料構(gòu)成，表面反射率差異大。S neox系統(tǒng)集成的白光干涉、共聚焦等多種模式，使其能夠適應(yīng)高反射的金屬區(qū)域、中等反射的多晶硅區(qū)域以及透明的介質(zhì)膜區(qū)域測(cè)量，在同一個(gè)平臺(tái)上完成復(fù)雜MEMS器件的多參數(shù)檢測(cè)。

系統(tǒng)的垂直掃描范圍和高放大倍率物鏡，使其能夠應(yīng)對(duì)從數(shù)微米到數(shù)毫米的深度和尺寸跨度。自動(dòng)化測(cè)量軟件允許用戶對(duì)同一芯片上的多個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)或整個(gè)晶圓上的多個(gè)die進(jìn)行編程測(cè)量，提高效率。

在MEMS技術(shù)向更小尺寸、更復(fù)雜集成發(fā)展的過程中，工藝容差不斷縮小，對(duì)計(jì)量技術(shù)提出了要求。Sensofar S neox這類多功能光學(xué)輪廓儀提供的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)三維形貌測(cè)量能力，為MEMS器件的設(shè)計(jì)驗(yàn)證、工藝開發(fā)與質(zhì)量控制環(huán)節(jié)提供了重要的測(cè)量支持。