摘要

MEMS芯片多層薄膜沉積、干法刻蝕、晶圓鍵合制程易產(chǎn)生殘余應力，誘發(fā)懸臂梁、傳感膜片產(chǎn)生微觀形變(Micro Deformation)缺陷，進而造成器件零點漂移、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，可實現(xiàn)非接觸式納米級三維形貌檢測，適配MEMS批量生產(chǎn)全流程品質(zhì)管控，測量方法符合國標GB/T 34900-2017《微機電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù) 基于光學干涉的MEMS微結(jié)構(gòu)殘余應變測量方法》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)失配問題，經(jīng)CVD高溫退火工藝后會累積內(nèi)應力(Internal Stress)，形成納米至百納米級微觀形變?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)，普通顯微鏡僅可實現(xiàn)定性觀測，無法量化形變精準數(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精度，縱向分辨率可達5 pm，通過單視場全域掃描完成三維點云重構(gòu)，可自動提取平面度、PV面形誤差、撓度偏差等核心指標，精準識別5 nm級微小形變?nèi)毕荩捷敵鋈毕菥珳首鴺伺c尺寸量化數(shù)據(jù)，可快速溯源工藝異常，精準定位鍍膜速率、升降溫參數(shù)波動等制程問題。

設(shè)備搭載自動化晶圓載臺，兼容200/300 mm大尺寸晶圓批量檢測，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)單點抽樣檢測的漏檢風險。實測公開數(shù)據(jù)表明，設(shè)備對形變超差芯片檢出率達100%，依托精準量化的形貌數(shù)據(jù)反向優(yōu)化薄膜應力工藝后，MEMS芯片批量生產(chǎn)良率可提升12%以上，是當前MEMS芯片微觀形變?nèi)毕萑S度管控的核心計量設(shè)備。

MEMS傳感器實測應用圖示及說明（半導體專屬）

（以上為實測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)，精準捕捉全域細節(jié)，為芯片外觀及整體尺寸(Overall Dimension)檢測提供可靠支撐，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)的精準檢測，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)測量局限，重構(gòu)微機電系統(tǒng)傳感器(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)檢測新范式！大視野3D白光干涉儀依托核心創(chuàng)新技術(shù)，實現(xiàn)一機適配納米級(Nanoscale)全場景測量，兼具檢測高效性與測量精準性，全面匹配MEMS傳感器全流程檢測需求，重塑工業(yè)精密測量(Industrial Precision Measurement)核心標準，為半導體(Semiconductor)領(lǐng)域MEMS傳感器、精密器件檢測提供全方位技術(shù)支撐。

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

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、需兩臺設(shè)備分別完成大視野觀測與高精度測量(High-Precision Measurement)的行業(yè)痛點。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個物鏡的轉(zhuǎn)塔鼻輪(Turret Nose Wheel)，單臺設(shè)備即可兼顧大視野全域觀測與納米級高精度測量，完美適配MEMS傳感器復雜樣品檢測場景，無需頻繁切換檢測設(shè)備，顯著提升檢測效率(Inspection Efficiency)與數(shù)據(jù)精準度(Data Accuracy)。

（實測公開數(shù)據(jù)：6pm=0.006nm，可精準表征樣品表面粗糙度(Surface Roughness, Ra/Rz)）

新啟航半導體｜專業(yè)白光干涉 3D 輪廓測量方案。亞納米精度保障，支持自動化定制；高端系列對標國際一線品牌，大視野設(shè)計，輕松應對高低反射、復雜材料測量場景。

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