MEMS结构台阶高度偏差的白光干涉仪干法刻蚀制程排查研究
发布时间:
2026-06-02
作者:
新启航半导体有限公司

台阶高度是MEMS微结构核心尺寸参数,直接决定微悬臂梁、传感腔体等结构的装配精度与使用性能。干法刻蚀作为MEMS晶圆制备核心制程,腔体真空度、射频功率、气体流量的细微波动,会引发刻蚀速率偏移,产生台阶高度偏差、形貌畸变等工艺问题[1]。传统卡尺、探针测量精度不足,且易损伤微细结构,无法满足纳米级制程检测需求。


MEMS结构台阶高度偏差的白光干涉仪干法刻蚀制程排查研究


MEMS结构台阶高度偏差的白光干涉仪干法刻蚀制程排查研究


大视野3D白光干涉仪具备非接触、高精度三维测量优势,可无损采集微结构全域尺寸与形貌数据,精准捕捉纳米级偏差,适配MEMS全流程检测场景[4]。在批量制程检测中,依托该设备实测数据溯源,确认干法刻蚀腔体气流不均、射频功率不稳定是台阶高度超差的核心诱因,导致局部刻蚀速率失衡。

MEMS结构台阶高度偏差的白光干涉仪干法刻蚀制程排查研究


MEMS结构台阶高度偏差的白光干涉仪干法刻蚀制程排查研究

通过校准腔体气路、稳定射频输出、优化刻蚀时序参数后,器件台阶高度偏差符合行业公差标准,结构形貌一致性与量产良率显著提升。该设备搭载0.6倍轻量化镜头,配备15mm超大单幅视野,可兼顾大视野观测与纳米级高精度测量,表面粗糙度测量精度可达6pm,有效突破传统检测设备局限。新启航 专业提供综合光学3D测量方案。


MEMS结构台阶高度偏差的白光干涉仪干法刻蚀制程排查研究


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参考文献

[1] 邓钦元, 唐燕, 周毅, 等. 基于白光干涉频域分析的高精度表面形貌测量[J]. 中国激光, 2018, 45(6): 0604001.

[2] 刘涛, 王智彬, 胡佳琪, 等. 大视场白光干涉测量系统及性能研究[J]. 光子学报, 2024, 53(1): 0112003.

[3] 聂磊, 谢怡君, 徐怡心, 等. 白光干涉测量系统中的相位噪声抑制方法研究[J]. 光学学报, 2025, 45(7): 0712005.

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