基于红外光干涉技术的微纳结构内部三维形貌测量.pdf

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1、第24卷第2期传感技术学报VoJ．24No．22011年2月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．201lInternalProfileMeasurementofMicro—NanoStructureBasedonInfrared-LightInterferenceTechnologyNlUKangkang。CHOUXiujian，DUMiaoxuan，XUEChenyang，ZHANGWendong(NationalKeyLaborato0ForElectronicMeasurementTechno

2、logy，NorthUniversityofChinn，Taiyuan030051，China)Abstract：White—lightscanninginterferometryisextendedfromvisible—lightregiontoinfrared—lightregionaccordingtothecharacteristicoftransmissiontosemiconductormaterials．Infrared—lightinterferencesystemisdesignedbasedonLinnik—typei

3、nterferometricmicroscope．Microstructurewiththreestepsisusedtoaccomplishthenondestructiveprofilemeasurement．Experimentalresultsshowthatinternalprofileofmicro—nanostructurecanbemeasuredaccuratelywithinfrared—lightreflectionandinterferencetechnologyaftertransmission．Stepheigh

4、tinlOOnmlevelcanbemeasuredaccuratelyandverticalmeasurementerroriscontrolledwithin5％．Themethodhaspotentialappli—cationsinthefieldofmeasurementformicro—nanostructure，suchasreconstructinginternalprofileofencapsulateddevices，evaluatingthequalityofbondinginterfaceandmonitoringp

5、rocessonline．Keywords：white—lightscanning；infrared—lightinterference；micro—nanostructure；profilemeasurementEEACC：7230Cdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．02．008基于红外光干涉技术的微纳结构内部三维形貌测量牛康康，丑修建，杜妙璇，薛晨阳，张文栋(中北大学电子测试技术国家重点实验率，太原030051)摘要：基于红外光在半导体材料中的透射特性，将h光扫捕干涉方法从可见光波段推，到红外光波段。设

6、计研制了Linnik结构红外光干涉系统，对具有i层台阶结构的微器件进行了无损维形貌测试。实验结果表明，采用红外光对半导体材料微纳结构透射后的反射干涉技术，可以准确实现微纳结构内部三维形貌测量。可实现百nln量级台阶高度的准确透射测试，纵向测量误差控制在5％以内。该方法可』一泛应于半导体微纳器件结构测量技术领域，实现半导体器件封装后的内部形貌测试、键合界面质量评估以及在线_丁艺柃测等。关键词：白光扫描；红外光干涉；微纳结构；形貌测最中图分类号：0436．1文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)02—0196—04随着MEMS(

7、micro—electromechenicalsystems)器测量中以白光扫描干涉法发展应用最为广泛，其测量件从研发阶段到产业化阶段的过渡，以及广阔应用原理和系统是在1980年由Balasubramanian提出来领域的日益增加，对其性能测试的需求也越来越迫的⋯。白光干涉测量技术具有量程大、非接触、灵敏度切。MEMS测试技术是MEMS设计、仿真、制造及产高、无损伤、精度高的特点，同时，白光干涉测量法能够品质量控制和性能评价的关键环节之一，其本身正解决单色光干涉测量中存在的21T相位模糊问题，因而经历着一个从二维平面到i维立体、从表面到内部

8、、更适用于阶跃式的和不连续的表面形貌测量。从静态到动态、从单参量到多参量耦合、从封装前到近年来，美国Zygo公司和Veeco公司、德国封装后的发展过程。Polytee公司及英同泰