一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106855395A(43)申请公布日2017.06.16(21)申请号201510894448.7(22)申请日2015.12.08(71)申请人中国航空工业第六一八研究所地址710065陕西省西安市雁塔区电子一路92号(72)发明人高玫介龙霞王鑫(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人杜永保(51)Int.Cl.G01B11/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法(57)摘要本发明涉及微型机电系统器件精密几何量测量方法，特别涉及一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法。所述的方法包括如下步骤：步骤一，扫描测量：使用光学轮廓仪，配合TTM物镜，扫描获取待检测器件的外形轮廓数据；步骤二，数据处理：在得到器件初始外形轮廓基础上，进行去除边缘效应和设置评价基准的处理，以获得预期的器件的真实三维外形轮廓；步骤三，评价判断：以经过数据处理的轮廓为基础，分别在X、Y方向上作该外形轮廓的二维截线，查看轮廓的倾斜和扭曲变形量，并根据设定的轮廓谷值和峰值参数，判断外形轮廓的变形是否符合设计要求。提供了一种判断硅片阳极键合工艺变形的方法。CN106855395ACN106855395A权利要求书1/1页1.一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法，其特征为：所述的方法包括如下步骤：步骤一，扫描测量：使用光学轮廓仪，配合TTM物镜，扫描获取待检测器件的外形轮廓数据；步骤二，数据处理：在得到器件初始外形轮廓基础上，进行去除边缘效应和设置评价基准的处理，以获得预期的器件的真实三维外形轮廓；步骤三，评价判断：以经过数据处理的轮廓为基础，分别在X、Y方向上作该外形轮廓的二维截线，查看轮廓的倾斜和扭曲变形量，并根据设定的轮廓谷值和峰值参数，判断外形轮廓的变形是否符合设计要求。2.根据权利要求1所述的一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法，其特征为：在去除边缘效应的影响时，剔除轮廓边缘3％-4％的数据。3.根据权利要求1所述的一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法，其特征为：当评价器件的局部变形时，还要进行评价基准设置的处理，即去除放置倾斜。4.根据权利要求1所述的一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法，其特征为：使用光学轮廓仪及透过透明材料测量物镜，获取小封装间隙待检测器件的外形轮廓数据。5.根据权利要求4所述的一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法，其特征为：当评价器件整体的工艺变形时，选择器件外框作为基准面找平；当评价器件局部的工艺变形时，只需将被测区域对焦找平。6.根据权利要求4所述的一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法，其特征为：将光学轮廓仪的参数做如下设置：测量模式为VSI或Z轴扫描范围大于50μm，物镜型号为TTM，扫描长度为在所测表面轮廓峰谷值的基础上增加10-20％，测量平均选3-8次，回扫长度为扫描长度的20％。2CN106855395A说明书1/3页一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法技术领域[0001]本发明涉及微型机电系统器件精密几何量测量方法，特别涉及一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法。背景技术[0002]键合技术是硅微器件加工工艺的关键技术之一，是将硅微器件中不同或相同材料的部件永久地连结为一体，用于器件的制作、组装和封装。硅-玻璃阳极键合是其中一种键合技术，即中间活动器件为单晶硅材料刻蚀成型，上下采用特制玻璃键合封装。键合后的器件是类似“三明治”的3层结构：玻璃--硅片--玻璃，玻璃和硅片之间有几微米到几十微米左右的间隙。[0003]键合过程是电场、高温的作用，必定会有残余应力存在，因而中间活动器件轮廓形貌会发生应力变形，而不同键合工艺因电场、温度参数不同其应力变形情况也不尽相同。因键合间隙有限，如果变形过大活动器件会发生卡滞或卡死现象，影响器件的精度和成活率。故需要在封装后对器件轮廓形貌的变形进行测量，来指导调整键合工艺参数，以期应力变形量尽可能小，同时控制键合封装质量。目前没有有效的判断硅片阳极键合工艺变形的方法。发明内容[0004]本发明的目的为：提供一种硅微器件阳极键合后，透明封装玻璃内活动器件轮廓形貌变形的非接触准确测量及评价方法。[0005]本发明的技术方案为：一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法，其特征为：所述的方法包括如下步骤：[0006]步骤一，扫描测量：使用光学轮廓仪，配合TTM物镜，扫描获取待检测器件的外形轮廓数据；[0007]步骤二，数据处理：在得到器件初始外形轮廓基础上，进行去除边缘效应和设置评价基准的处理，以获得预期的器件的真实三维外形轮廓；[0008]步骤三，评价判断：以经过数据处理的轮廓为基础，分