基于红外光干涉技术的MEMS器件形貌测量方法

摘要

本发明涉及MEMS器件的形貌测试，具体是一种基于红外光干涉技术的MEMS器件形貌测量方法。解决了以现有红外光干涉技术测量MEMS器件结构形貌存在的操作不易、测量误差较大等问题，基于红外光干涉技术的MEMS器件形貌测量方法，以下列步骤实现：1)对待测MEMS器件进行测量前准备；2)应用干涉仪对待测MEMS器件进行测量，在参考光路的光学透镜前设置与待测MEMS器件同材质的半导体晶片。所述方法合理，操作方便，能高精度体现MEMS器件微结构的形貌状况，利于MEMS器件的质量评定，为改进MEMS器件加工工艺、过程提供依据，促进MEMS器件质量和使用性能的提高。适用于基于半导体材料的MEMS器件内部形貌重构、键合样品键合界面粗糙度评估、MEMS工艺实时在线检测等领域。

主权项

一种基于红外光干涉技术的MEMS器件形貌测量方法，以下列步骤实现：1)、对待测MEMS器件(7)进行测量前准备：在不损伤待测MEMS器件(7)待测表面形貌的基础上，在待测MEMS器件(7)待测表面进行阻止红外线透射的无损处理；并在处理后，置于干涉仪扫描平台上，且使待测MEMS器件(7)的待测表面面向干涉仪扫描平台；2)、应用干涉仪对待测MEMS器件进行测量：a、以红外光光源(1)作为测量光源，由红外光光源(1)发出的红外光经第一光学透镜(2)调整后变为平行光束，平行光束通过分光器件(3)分成沿参考光路传播的参考光束和沿测量光路传播的测量光束，参考光束经参考光路的光学透镜(4)折射、参考镜(5)镜面反射后原路返回，测量光束经测量光路的光学透镜(6)折射、透射待测MEMS器件(7)后，照射经无损处理后的待测MEMS器件(7)待测表面，由待测表面反射后原路返回，水平调整参考镜(5)的位置，使待测MEMS器件(7)待测表面反射的测量光束与经参考镜(5)镜面反射的参考光束在分光器件(3)处相干迭加，形成表征待测MEMS器件(7)待测表面形貌的明暗相间的干涉条纹图样；b、干涉条纹图样经第二光学透镜(8)聚焦后，成像于CCD图像传感器(9)，由CCD图像传感器(9)转换为电信号，传输至计算机(10)，由计算机(10)应用图像重建软件对信号进行分析处理得所测MEMS器件表面的三维形貌图；其特征在于：在应用干涉仪对待测MEMS器件(7)进行测量时，在参考光路的光学透镜(4)前设置与待测MEMS器件(7)同材质的半导体晶片(11)，经分光器件(3)分出的参考光束在透射半导体晶片(11)后，再经参考光路的光学透镜(4)折射、参考镜(5)镜面反射，与待测MEMS器件(7)待测表面反射的测量光束在分光器件(3)处相干迭加。