中华人民共和国国家标准
GB/T 34893-2017
微机电系统(MEMS)技术 基于光学干涉的MEMS微结构 面内长度测量方法
Micro-electromechanicalsystem technology-Measuring method for in-plane length measurements of MEMS microstructuresusing an optical interferometer
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
目 次
前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4测量方法5影响测量不确定度的主要因素附录A(资料性附录)光学干涉显微镜的典型形式和主要技术特点
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草
本标准由全国微机电技术标准化技术委员会(SAC/TC336)提出并归口.
本标准主要起草单位:天津大学、中机生产力促进中心、国家仪器仪表元器件质量监督检验中心、南京理工大学中国电子科技集团公司第十三研究所.
本标准主要起草人:胡晓东、郭形、于振毅、李海斌、程红兵、裘安萍、崔波、朱悦.
基于光学干涉的MEMS微结构 微机电系统(MEMS)技术 面内长度测量方法
1范围
本标准规定了基于光学干涉显微镜获取MEMS微结构表面形貌进行面内长度测量的方法.的 MEMS 微结构. 本标准适用于表面反射率不低于4%,宽深比不低于1:10,且使用光学干涉显微镜能够获取形貌
2规范性引用文件
件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本文件. 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
GB/T3505产品儿何技术规范(GPS)表面结构轮廊法术语、定义及表面结构参数GB/T26111微机电系统(MEMS)技术术语GB/T26113微机电系统(MEMS)技术微儿何量评定总则
3术语和定义
GB/T3505和GB/T26111界定的以及下列术语和定义适用于本文件.
3.1
表面形貌surface topography
表面结构的宏观和微观几何特性.
注:一般包括表面几何形状、表面波纹废、表面租糙度及表面缺陷等.
3.2
面内长度in-plane length
表面有边缘结构特征的两点、点与线或两条线之间的距离.
4测量方法
4.1总则
4.1.1实施面内长度测量前提是MEMS结构具备阶梯型边缘结构,两边缘结构(端面1和端面2)之间的距离即为所测微结构的面内长度,如图1所示.
图1面内长度测量的一种典型阶梯型边缘结构示意图
4.1.2光学显微干涉测量法是GB/T26113中规定的一种MEMS微结构几何量评定的方法.本标准 利用光学干涉显微镜(光学干涉显微镜的典型形式和主要技术特点参见附录A)获得被测对象的三维表面形貌,从中提取相关的二维轮廊线,利用轮廓线上阶跃变化的特征进行面内长度计算.
4.1.3对于提取的二维轮廊线与理想面内长度测量方向存在夹角引人的测量误差,可通过选取多组平行的轮廊线进行计算给予修正.
4.1.4提取二维轮廓线时应避开有明显缺陷的区域.
4.2测量环境
测量环境为:
环境温度:15C~35C;相对湿度:20%~80%; -大气压力:86kPa~106kPa.
4.3测量设备
4.3.1测量设备要求
且离面测量范围要大于被测微结构的最大高度差通常不低于100μm. 测量设备为能够测量微结构表面形貌的光学干涉显微镜,要求离面方向测量分辨力不低于1nm,
4.3.2测量设备校准
测量设备校准时应对每一种显微物镜的成像放大因子进行标定.
标定使用栅线样板(通常栅线间距为10μm),r轴和y轴的成像放大因子需分别进行标定,成像放大因子按照式(1)进行计算:
..( 1)
式中:
K成像放大因子,i为x或y;
-栅线间距,单位微米(pm);
pn-桶线间像素数.