摘要

MEMS芯片多層薄膜沉積、干法刻蝕、晶圓鍵合制程易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，誘發(fā)懸臂梁、傳感膜片產(chǎn)生微觀形變(Micro Deformation)缺陷，進(jìn)而造成器件零點(diǎn)漂移、批量生產(chǎn)良率大幅下降。白光干涉儀(White Light Interferometer,WLI)基于低相干干涉原理，可實(shí)現(xiàn)非接觸式納米級(jí)三維形貌檢測(cè)，適配MEMS批量生產(chǎn)全流程品質(zhì)管控，測(cè)量方法符合國(guó)標(biāo)GB/T 34900-2017《微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù) 基于光學(xué)干涉的MEMS微結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)變測(cè)量方法》規(guī)范，數(shù)據(jù)權(quán)威可溯源。

正文

MEMS晶圓硅基底(Si Substrate)與氮化硅(Si?N?)、金屬薄膜存在熱膨脹系數(shù)(CTE)失配問(wèn)題，經(jīng)CVD高溫退火工藝后會(huì)累積內(nèi)應(yīng)力(Internal Stress)，形成納米至百納米級(jí)微觀形變?nèi)毕荩饕てN曲、梳齒電極撓度偏移、晶圓局部凹凸等類型。傳統(tǒng)檢測(cè)手段存在明顯短板：探針輪廓儀易劃傷精密微結(jié)構(gòu)，普通顯微鏡僅可實(shí)現(xiàn)定性觀測(cè)，無(wú)法量化形變精準(zhǔn)數(shù)值，難以滿足高精度質(zhì)控需求。

白光干涉儀具備超高檢測(cè)精度，縱向分辨率可達(dá)5 pm，通過(guò)單視場(chǎng)全域掃描完成三維點(diǎn)云重構(gòu)，可自動(dòng)提取平面度、PV面形誤差、撓度偏差等核心指標(biāo)，精準(zhǔn)識(shí)別5 nm級(jí)微小形變?nèi)毕荩捷敵鋈毕菥珳?zhǔn)坐標(biāo)與尺寸量化數(shù)據(jù)，可快速溯源工藝異常，精準(zhǔn)定位鍍膜速率、升降溫參數(shù)波動(dòng)等制程問(wèn)題。

設(shè)備搭載自動(dòng)化晶圓載臺(tái)，兼容200/300 mm大尺寸晶圓批量檢測(cè)，支持SECS/GEM產(chǎn)線通用通訊協(xié)議，可直接嵌入批量生產(chǎn)(Batch Production)在線質(zhì)控工位，徹底規(guī)避傳統(tǒng)單點(diǎn)抽樣檢測(cè)的漏檢風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)測(cè)公開數(shù)據(jù)表明，設(shè)備對(duì)形變超差芯片檢出率達(dá)100%，依托精準(zhǔn)量化的形貌數(shù)據(jù)反向優(yōu)化薄膜應(yīng)力工藝后，MEMS芯片批量生產(chǎn)良率可提升12%以上，是當(dāng)前MEMS芯片微觀形變?nèi)毕萑S度管控的核心計(jì)量設(shè)備。

MEMS傳感器實(shí)測(cè)應(yīng)用圖示及說(shuō)明（半導(dǎo)體專屬）

（以上為實(shí)測(cè)MEMS壓力傳感器芯片全景圖，可清晰呈現(xiàn)芯片整體形貌(Overall Morphology)，精準(zhǔn)捕捉全域細(xì)節(jié)，為芯片外觀及整體尺寸(Overall Dimension)檢測(cè)提供可靠支撐，保障MEMS傳感器芯片基礎(chǔ)質(zhì)量）

（圖為MEMS梳齒狀結(jié)構(gòu)圖，可精準(zhǔn)還原梳齒微觀形態(tài)(Microscopic Morphology)，助力梳齒間距(Comb Spacing)、尺寸精度(Dimensional Accuracy)等關(guān)鍵參數(shù)的精準(zhǔn)檢測(cè)，穩(wěn)定保障MEMS器件性能穩(wěn)定性(Performance Stability)）

大視野3D白光干涉儀

突破傳統(tǒng)測(cè)量局限，重構(gòu)微機(jī)電系統(tǒng)傳感器(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)檢測(cè)新范式！大視野3D白光干涉儀依托核心創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)適配納米級(jí)(Nanoscale)全場(chǎng)景測(cè)量，兼具檢測(cè)高效性與測(cè)量精準(zhǔn)性，全面匹配MEMS傳感器全流程檢測(cè)需求，重塑工業(yè)精密測(cè)量(Industrial Precision Measurement)核心標(biāo)準(zhǔn)，為半導(dǎo)體(Semiconductor)領(lǐng)域MEMS傳感器、精密器件檢測(cè)提供全方位技術(shù)支撐。

核心優(yōu)勢(shì)：大視野+高精度，打破行業(yè)壁壘（適配MEMS傳感器檢測(cè)）

打破傳統(tǒng)設(shè)備行業(yè)局限，解決傳統(tǒng)1倍以下物鏡(Objective Lens)僅能單孔使用、需兩臺(tái)設(shè)備分別完成大視野觀測(cè)與高精度測(cè)量(High-Precision Measurement)的行業(yè)痛點(diǎn)。設(shè)備搭載全新0.6倍輕量化鏡頭，配備15mm超大單幅視野(Single Frame Field of View)，搭配可兼容4個(gè)物鏡的轉(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，完美適配MEMS傳感器復(fù)雜樣品檢測(cè)場(chǎng)景，無(wú)需頻繁切換檢測(cè)設(shè)備，顯著提升檢測(cè)效率(Inspection Efficiency)與數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度(Data Accuracy)。

（實(shí)測(cè)公開數(shù)據(jù)：6pm=0.006nm，可精準(zhǔn)表征樣品表面粗糙度(Surface Roughness, Ra/Rz)）

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。

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。

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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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