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室,太原 030051)

随着 MEMS(micro-electro mechenical systems)器件从研发阶段到产业化阶段的过渡,以及广阔应用领域的日益增加,对其性能测试的需求也越来越迫切。MEMS测试技术是 MEMS设计、仿真、制造及产品质量控制和性能评价的关键环节之一,其本身正经历着一个从二维平面到三维立体、从表面到内部、从静态到动态、从单参量到多参量耦合、从封装前到封装后的发展过程。

MEMS器件的微观形貌尺寸对其性能评价具有直接影响,能够更全面更真实的反映微器件及系统的特征和质量。微观形貌的测量方法有很多种,通常可分为接触式和非接触式两类。接触式测量容易损坏器件表面从而影响器件性能,同时触针可能变形和磨损,在某些高精微表面测量方面的应用受到限制。非接触式测量中以白光扫描干涉法发展应用最为广泛,其测量原理和系统是在 1980年由 Balasubramanian提出来的[1]。白光干涉测量技术具有量程大、非接触、灵敏度高、无损伤、精度高的特点,同时,白光干涉测量法能够解决单色光干涉测量中存在的2π相位模糊问题,因而更适用于阶跃式的和不连续的表面形貌测量[2-3]。

近年来,美国 Zygo公司和 Veeco公司、德国 Polytec公司及英国泰勒◦霍普森有限公司已生产出性能卓越的白光干涉仪,可以获得高分辨率的三维形貌。国内也开展了大量关于白光干涉测量方面的研究[4-6]。但是,目前的白光干涉仪器主要工作于可见光波段,只能用于微器件表面三维形貌测试,对于基于半导体材料的 MEMS器件内部结构细节还无法得知。……