摘要
微透鏡陣列(Microlens Array, MLA)廣泛應(yīng)用于光通信、激光雷達(dá)、半導(dǎo)體傳感領(lǐng)域,其幾何形貌參數(shù)直接決定器件光學(xué)耦合效率。傳統(tǒng)探針式檢測(cè)、單焦點(diǎn)顯微檢測(cè)存在檢測(cè)效率低、易劃傷樣品、參數(shù)提取不全面等問(wèn)題。白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI),又稱相干掃描干涉儀(Coherence Scanning Interferometry, CSI),依托寬光譜干涉三維重建技術(shù),可實(shí)現(xiàn)微透鏡全參數(shù)一體化無(wú)損檢測(cè),檢測(cè)流程與數(shù)據(jù)精度符合GB/T 41869、4-2024、ISO 14880微透鏡幾何特性測(cè)試規(guī)范,可作為微透鏡量產(chǎn)質(zhì)控的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量方案。
1 檢測(cè)原理與核心優(yōu)勢(shì)
檢測(cè)光源經(jīng)分束器拆分為參考光路與樣品光路,基于白光短相干長(zhǎng)度特性,僅在光程差匹配區(qū)域生成清晰干涉條紋;通過(guò)壓電陶瓷(Piezoelectric Ceramic)垂直掃描采集條紋包絡(luò),結(jié)合相位解包裹算法還原樣品全域三維點(diǎn)云。設(shè)備核心檢測(cè)精度參數(shù)可溯源行業(yè)公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn):垂直分辨率達(dá)0、1 nm,橫向分辨率1 μm,測(cè)量重復(fù)性誤差低于0、5%。
該檢測(cè)方式為非接觸式測(cè)量,適配聚合物、硅基、光學(xué)玻璃等各類材質(zhì)微透鏡,無(wú)樣品表面壓傷風(fēng)險(xiǎn)。相較于傳統(tǒng)接觸式輪廓儀,設(shè)備可快速完成10×10微透鏡陣列全域檢測(cè),單次檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)僅30 s,支持陣列單元自動(dòng)化識(shí)別、批量參數(shù)輸出,整體檢測(cè)效率提升十倍以上。
2 全維度同步檢測(cè)參數(shù)
系統(tǒng)依托三維曲面擬合算法,可一次性輸出微透鏡全維度核心檢測(cè)指標(biāo),覆蓋幾何、形貌、光學(xué)衍生三大類參數(shù),同時(shí)支持微觀缺陷檢測(cè),全面匹配行業(yè)質(zhì)控需求:
幾何參數(shù)(Geometric Parameters):曲率半徑(Radius of Curvature, ROC)、矢高(Sag Height)、透鏡間距(Pitch)、中心偏(Center Deviation)、厚度均勻性
形貌參數(shù)(Morphology Parameters):峰值谷值誤差(Peak-Valley, PV)、均方根面型偏差(Root Mean Square, RMS)、表面粗糙度(Sa)
光學(xué)衍生參數(shù)(Optical Derived Parameters):非球面系數(shù)K值、單元焦距一致性
缺陷檢測(cè):自動(dòng)識(shí)別微透鏡表面劃痕、凹坑等微觀缺陷
設(shè)備搭載Mark點(diǎn)自動(dòng)糾偏功能,測(cè)量數(shù)據(jù)可無(wú)縫對(duì)接晶圓自動(dòng)化產(chǎn)線,支持上萬(wàn)顆微透鏡并行質(zhì)檢與良率統(tǒng)計(jì),適配規(guī)模化量產(chǎn)檢測(cè)場(chǎng)景。同時(shí)可完成DOE衍射光學(xué)元件(Diffractive Optical Element)異形結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)檢測(cè)。

(圖示:DOE衍射光學(xué)元件結(jié)構(gòu)圖,清晰呈現(xiàn)元件微觀結(jié)構(gòu)(Microscopic Structure),支撐衍射光學(xué)元件質(zhì)量管控(Quality Control),保障半導(dǎo)體光學(xué)系統(tǒng)成像精度)


(圖示:微透鏡實(shí)測(cè)效果圖,精準(zhǔn)還原微透鏡微觀形貌(Morphology),為微透鏡加工精度(Processing Accuracy)檢測(cè)提供可靠數(shù)據(jù)支撐,適配半導(dǎo)體微透鏡陣列批量檢測(cè)場(chǎng)景)
3 工業(yè)落地應(yīng)用價(jià)值
本檢測(cè)方案覆蓋微透鏡晶圓、車載激光雷達(dá)陣列、光模塊耦合透鏡全制程檢測(cè),適配首件驗(yàn)證、制程監(jiān)控、成品分選全流程質(zhì)控場(chǎng)景。納米級(jí)檢測(cè)精度可穩(wěn)定保障微透鏡聚焦、分光光學(xué)性能,完整的參數(shù)輸出可實(shí)現(xiàn)工藝偏差精準(zhǔn)溯源,有效突破高密度微透鏡陣列量產(chǎn)全檢瓶頸,是目前精密光學(xué)微納元件標(biāo)準(zhǔn)化、高精度測(cè)量的主流工業(yè)方案。
大視野3D白光干涉儀|工業(yè)&半導(dǎo)體專用微透鏡納米級(jí)測(cè)量方案
大視野3D白光干涉儀依托創(chuàng)新光學(xué)架構(gòu),突破傳統(tǒng)測(cè)量設(shè)備技術(shù)局限,實(shí)現(xiàn)微透鏡、衍射光學(xué)元件等精密光學(xué)部件的納米級(jí)全場(chǎng)景測(cè)量,以高效、高精度、一體化的檢測(cè)優(yōu)勢(shì),重構(gòu)工業(yè)精密測(cè)量(Industrial Precision Measurement)標(biāo)準(zhǔn),為半導(dǎo)體光學(xué)、精密光學(xué)領(lǐng)域提供權(quán)威、可溯源的數(shù)據(jù)支撐。

核心優(yōu)勢(shì):大視野+高精度,破除行業(yè)技術(shù)壁壘
針對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備1倍以下物鏡僅能單孔測(cè)量、需兩臺(tái)設(shè)備分別實(shí)現(xiàn)大視野觀測(cè)與高精度測(cè)量的行業(yè)痛點(diǎn),設(shè)備搭載0、6倍輕量化專用鏡頭,配備15mm超大單幅視野(Single Frame Field of View),兼容4物鏡轉(zhuǎn)塔鼻輪(Turret Nose Wheel)。單臺(tái)設(shè)備即可兼顧大視野全域觀測(cè)與納米級(jí)高精度測(cè)量,無(wú)需頻繁切換檢測(cè)設(shè)備,大幅提升量產(chǎn)檢測(cè)效率(Inspection Efficiency)與數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度(Data Accuracy),適配復(fù)雜光學(xué)樣品及半導(dǎo)體器件規(guī)?;慨a(chǎn)檢測(cè)。
核心測(cè)量能力及實(shí)測(cè)應(yīng)用說(shuō)明

(圖示:光學(xué)元件關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)測(cè)圖,包含平面度誤差(Flatness Error)、峰值谷值(PV)、均方根值(RMS),精準(zhǔn)管控光學(xué)元件平面精度,保障微透鏡光學(xué)性能(Optical Performance),適配半導(dǎo)體微透鏡質(zhì)控需求)
(圖示:表面粗糙度實(shí)測(cè)圖,檢測(cè)精度可達(dá)6 pm(0、006 nm),精準(zhǔn)表征微透鏡表面光滑度,滿足高端光學(xué)部件、半導(dǎo)體光學(xué)窗口片超高精度檢測(cè)要求,規(guī)避表面粗糙
新啟航半導(dǎo)體|專業(yè)白光干涉 3D 輪廓測(cè)量方案。亞納米精度保障,支持自動(dòng)化定制;高端系列對(duì)標(biāo)國(guó)際一線品牌,大視野設(shè)計(jì),輕松應(yīng)對(duì)高低反射、復(fù)雜材料測(cè)量場(chǎng)景。
數(shù)據(jù)溯源說(shuō)明
1、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):GB/T 41869、4-2024《光學(xué)和光子學(xué) 微透鏡陣列 第4部分:幾何特性測(cè)試方法》、ISO 14880 光學(xué)微透鏡測(cè)試系列標(biāo)準(zhǔn);
2、 精度參數(shù):垂直0、1nm分辨率、0、5%以內(nèi)測(cè)量重復(fù)性、6pm粗糙度檢測(cè)精度均源自行業(yè)公開(kāi)設(shè)備參數(shù)及國(guó)標(biāo)測(cè)試要求;
3、 檢測(cè)效率:10×10微透鏡陣列30s全域檢測(cè)數(shù)據(jù),源自工業(yè)量產(chǎn)實(shí)測(cè)公開(kāi)應(yīng)用數(shù)據(jù)。
免責(zé)聲明(Disclaimer)
一、內(nèi)容溯源與適用范圍(Source & Scope of Application)
本文全部技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)原理、機(jī)型適配及對(duì)比數(shù)據(jù),均源自設(shè)備原廠官方資料、權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)及公開(kāi)招標(biāo)驗(yàn)收文件,僅用于技術(shù)研究、方案對(duì)比及行業(yè)參考,不作任何商業(yè)用途。
二、內(nèi)容效力與權(quán)責(zé)界定(Validity & Liability Definition)
本文觀點(diǎn)與結(jié)論為通用技術(shù)參考,非設(shè)備原廠官方定論,不構(gòu)成任何商業(yè)承諾、履約標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收依據(jù),未經(jīng)原廠實(shí)測(cè)核驗(yàn),不得用于項(xiàng)目驗(yàn)收、舉證追責(zé)。
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