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微納技術在晶圓上MEMS參數(shù)測量的應用

發(fā)布時間:2020-12-07

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1. 引言

       我們都知道,精確,可靠和快速的測量技術,用于表征和監(jiān)視設備的質(zhì)量,對于開發(fā)和生產(chǎn)微系統(tǒng)至關重要。這一點更加重要,因為微傳感器也越來越多地承擔與安全相關的任務-對可靠性和功能安全性提出了很高的要求。堅固的設計和高生產(chǎn)精度在這方面起著關鍵作用。在晶圓形貌測量方面也是如此。

2. 可選的工具
       有源微機電結構元件(如MEMS致動器或傳感器)需要適當?shù)墓鈱W測量方法,因為僅進行電氣特性分析是不夠的。
       微系統(tǒng)分析儀是理想的選擇。一方面,它們可以高分辨率地確定表面形貌,另一方面,它們也可以對動態(tài)運動行為進行精確表征。使用激光多普勒振動法的動態(tài)測量的特點是高頻帶寬和極好的位移幅度分辨率。這項測量技術甚至可以進行高達MHz范圍(甚至GHz范圍)的振動測量-這是不斷增長的微技術應用所必需的。適合于以下的晶圓形貌測量的應用。
3. 應用例子

       微納技術的一個實用的應用是晶圓級別形貌量,可以直接在晶圓上有效測量MEMS參數(shù)。

晶圓上測試MEMS

圖1  晶圓上測量MEMS形貌

       在分離芯片之前進行晶圓級測試可以在生產(chǎn)過程中盡早挑選出不良裸片,從而有助于保持較低的MEMS生產(chǎn)成本,同時保持較高的良率和質(zhì)量水平。盡管此處的電氣測試程序是標準程序,但某些任務對于直接驗證機械功能(通常通過光學測量)是必需的。
       您可以輕松地將測量技術集成到幾乎所有市售的晶圓探針中,以便精確地做到這一點。通過將(半)自動探針臺與基于顯微鏡的掃描激光測振儀結合使用,您可以高效,快速地測量晶片上MEMS參數(shù)的動態(tài)行為。這樣,您可以實現(xiàn)高吞吐量,并擁有用于監(jiān)視生產(chǎn)過程的關鍵工具。

       一個實際的例子:晶圓級RF-MEMS開關的時域測量。

晶圓級RF-MEMS開關的時域測量1

圖2  晶圓級RF-MEMS開關的時域測量圖

晶圓級RF-MEMS開關的時域測量2

圖3  測量數(shù)據(jù)

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