ZYGO 在MEMS器件表征中的應(yīng)用

產(chǎn)品簡介

ZYGO 在MEMS器件表征中的應(yīng)用
微機電系統(tǒng)（MEMS）器件的性能高度依賴于其三維幾何形狀。ZYGO ZeGage Pro光學(xué)輪廓儀通過白光干涉技術(shù)，能夠非接觸、高精度地測量MEMS結(jié)構(gòu)的靜態(tài)形貌與動態(tài)特性，為器件的設(shè)計驗證、工藝優(yōu)化及可靠性評估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

產(chǎn)品型號：ZeGage Pro

更新時間：2025-12-17

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激光干涉儀

ZYGO光學(xué)輪廓儀 Zygo激光干涉儀

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ZYGO 在MEMS器件表征中的應(yīng)用

微機電系統(tǒng)（MEMS）器件的性能高度依賴于其三維幾何形狀。ZYGO ZeGage Pro光學(xué)輪廓儀通過白光干涉技術(shù)，能夠非接觸、高精度地測量MEMS結(jié)構(gòu)的靜態(tài)形貌與動態(tài)特性，為器件的設(shè)計驗證、工藝優(yōu)化及可靠性評估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

MEMS技術(shù)將機械結(jié)構(gòu)與電子電路集成在微米尺度，其運動部件（如懸臂梁、微鏡、加速度計質(zhì)量塊）的尺寸、形狀、表面形貌及運動狀態(tài)直接決定器件功能。傳統(tǒng)的電子顯微鏡雖然分辨率高，但難以提供定量化的三維高度信息，且對器件有導(dǎo)電性要求。ZYGO ZeGage Pro的非接觸光學(xué)測量方式適應(yīng)了MEMS器件脆弱、非導(dǎo)電的特點。

在靜態(tài)形貌表征方面，該設(shè)備是測量MEMS結(jié)構(gòu)幾何尺寸的利器。它可以精確測量：

關(guān)鍵尺寸：如懸臂梁的寬度、長度、厚度，微鏡面的尺寸，溝槽的深度與寬度。
結(jié)構(gòu)形貌：如測量微彈簧的螺距、微齒輪的齒形，評估光刻和深刻蝕工藝的側(cè)壁垂直度與粗糙度。
面形與平整度：對于光學(xué)MEMS（如數(shù)字微鏡器件DMD），測量微反射鏡陣列的鏡面曲率半徑、陣列整體的共面性至關(guān)重要。
殘余應(yīng)力導(dǎo)致的形變：測量由于薄膜沉積殘余應(yīng)力引起的結(jié)構(gòu)翹曲、彎曲或屈曲，這是評估工藝兼容性和器件可靠性的重要指標(biāo)。

在動態(tài)特性分析方面，當(dāng)設(shè)備配備頻閃照明模塊時，其能力得到進一步擴展。通過將頻閃光源的閃光與MEMS器件的驅(qū)動信號同步，可以“凍結(jié)"器件在特定驅(qū)動電壓（或頻率）下的瞬時運動狀態(tài)。通過掃描驅(qū)動電壓或相位，能夠：

測量運動范圍：精確量化微鏡的扭轉(zhuǎn)角度、懸臂梁的垂直位移等。
分析運動模式：觀察和測量高階諧振模式下的形變。
評估運動線性度：分析位移與驅(qū)動電壓的關(guān)系，驗證器件的線性工作區(qū)間。

此外，在MEMS封裝領(lǐng)域，ZeGage Pro可用于測量鍵合環(huán)的高度均勻性、封裝蓋板的翹曲以及密封質(zhì)量。在失效分析中，可以無損檢查結(jié)構(gòu)斷裂、粘附、磨損等失效模式的形貌特征。

ZYGO ZeGage Pro在MEMS應(yīng)用中的優(yōu)勢在于，它提供了全場、定量、三維的數(shù)據(jù)，而不僅是點或線的信息。其測量結(jié)果可直接與CAD設(shè)計模型進行比對，快速定位制造誤差。結(jié)合其高速度和無損特性，使其成為MEMS研發(fā)和生產(chǎn)線質(zhì)量控制中用于工藝監(jiān)控和產(chǎn)品篩選的重要工具，有力地支持了MEMS技術(shù)從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。

ZYGO 在MEMS器件表征中的應(yīng)用

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