ZYGO 在MEMS器件表征中的应用

产品简介

ZYGO 在MEMS器件表征中的应用
微机电系统（MEMS）器件的性能高度依赖于其三维几何形状。ZYGO ZeGage Pro光学轮廓仪通过白光干涉技术，能够非接触、高精度地测量MEMS结构的静态形貌与动态特性，为器件的设计验证、工艺优化及可靠性评估提供关键数据。

产品型号：ZeGage Pro

更新时间：2025-12-17

厂商性质：代理商

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激光干涉仪

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ZYGO 在MEMS器件表征中的应用

微机电系统（MEMS）器件的性能高度依赖于其三维几何形状。ZYGO ZeGage Pro光学轮廓仪通过白光干涉技术，能够非接触、高精度地测量MEMS结构的静态形貌与动态特性，为器件的设计验证、工艺优化及可靠性评估提供关键数据。

MEMS技术将机械结构与电子电路集成在微米尺度，其运动部件（如悬臂梁、微镜、加速度计质量块）的尺寸、形状、表面形貌及运动状态直接决定器件功能。传统的电子显微镜虽然分辨率高，但难以提供定量化的三维高度信息，且对器件有导电性要求。ZYGO ZeGage Pro的非接触光学测量方式适应了MEMS器件脆弱、非导电的特点。

在静态形貌表征方面，该设备是测量MEMS结构几何尺寸的利器。它可以精确测量：

关键尺寸：如悬臂梁的宽度、长度、厚度，微镜面的尺寸，沟槽的深度与宽度。
结构形貌：如测量微弹簧的螺距、微齿轮的齿形，评估光刻和深刻蚀工艺的侧壁垂直度与粗糙度。
面形与平整度：对于光学MEMS（如数字微镜器件DMD），测量微反射镜阵列的镜面曲率半径、阵列整体的共面性至关重要。
残余应力导致的形变：测量由于薄膜沉积残余应力引起的结构翘曲、弯曲或屈曲，这是评估工艺兼容性和器件可靠性的重要指标。

在动态特性分析方面，当设备配备频闪照明模块时，其能力得到进一步扩展。通过将频闪光源的闪光与MEMS器件的驱动信号同步，可以“冻结"器件在特定驱动电压（或频率）下的瞬时运动状态。通过扫描驱动电压或相位，能够：

测量运动范围：精确量化微镜的扭转角度、悬臂梁的垂直位移等。
分析运动模式：观察和测量高阶谐振模式下的形变。
评估运动线性度：分析位移与驱动电压的关系，验证器件的线性工作区间。

此外，在MEMS封装领域，ZeGage Pro可用于测量键合环的高度均匀性、封装盖板的翘曲以及密封质量。在失效分析中，可以无损检查结构断裂、粘附、磨损等失效模式的形貌特征。

ZYGO ZeGage Pro在MEMS应用中的优势在于，它提供了全场、定量、三维的数据，而不仅是点或线的信息。其测量结果可直接与CAD设计模型进行比对，快速定位制造误差。结合其高速度和无损特性，使其成为MEMS研发和生产线质量控制中用于工艺监控和产品筛选的重要工具，有力地支持了MEMS技术从实验室走向产业化。

ZYGO 在MEMS器件表征中的应用

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