Medición rápida y precisa de la matriz de trincheras MEMS de alto índice de aspecto con iluminación de celosía óptica

Área de la Ciencia:

• Sistemas microelectro-mecánicos (MEMS)
• Metrología de precisión
• Ingeniería óptica

Sus antecedentes:

• Las matrices de micro zanja de alta relación de aspecto (HAR) son vitales para los sensores y actuadores miniaturizados.
• La medición precisa de las estructuras HAR es esencial para garantizar la fiabilidad del dispositivo y la estabilidad del proceso de fabricación.

Objetivo del estudio:

• Presentar un nuevo método para medir con precisión el ancho y la profundidad de las estructuras de micro trincheras HAR.
• Permitir un seguimiento preciso de los procesos de microfabricación para equipos de precisión avanzados.

Principales métodos:

• Combina la generación de campos de luz en celosía (utilizando una matriz de micro-axicones) con imágenes microscópicas.
• Utiliza imágenes monocromáticas y extracción de bordes para la medición de ancho.
• Utiliza el desplazamiento de puntos de luz en el campo de luz de la celosía para la medición de profundidad a través del mapeo geométrico.

Principales resultados:

• Se han medido con éxito micro trincheras HAR hasta una relación de aspecto de 58,12.
• Se estableció una relación directa entre el desplazamiento de la luz y la profundidad de la zanja.
• Se obtienen errores de medición inferiores al 9% en comparación con los valores obtenidos por microscopía electrónica de barrido (SEM).

Conclusiones:

• El método de campo luminoso de celosía propuesto proporciona una medición precisa y eficiente de las micro zanjas HAR.
• Esta técnica es una herramienta valiosa para el control de calidad en la microfabricación para los sectores de defensa, aeroespacial y energía.