Compacto holográfica microscopio digital Lente menos por MEMS Inspección y Caracterización

Resumen

Presentamos un sistema holográfico digital de reflexión compacto (CDHM) para la inspección y caracterización de dispositivos MEMS. Un diseño de lente de menor a través de una onda de entrada divergente proporciona magnificación geométrica natural se demostró. Ambos se presentan los estudios estáticos y dinámicos.

Resumen

Un sistema micro-electro-mecánico (MEMS) es un componente ampliamente utilizado en muchas industrias, incluyendo energía, biotecnología, medicina, comunicaciones y automoción. Sin embargo, se necesitan sistemas de metrología de inspección y caracterización eficaces para garantizar la fiabilidad funcional de los MEMS. En este estudio se presenta un sistema basado en la holografía digital como herramienta para la metrología MEMS. La holografía digital ha ganado cada vez más atención en los últimos 20 años. Con el rápido desarrollo y la disminución del costo de las matrices de sensores, la resolución de dichos sistemas ha aumentado, ampliando las aplicaciones potenciales. Por lo tanto, ha atraído la atención tanto de la investigación como de la industria como una herramienta potencialmente confiable para la metrología industrial. De hecho, al registrar el patrón de interferencia entre el haz de un objeto (que contiene información de altura de muestra) y un haz de referencia en una cámara CCD, se puede recuperar la información cuantitativa de fase de un objeto. Sin embargo, la mayoría de los sistemas holográficos digitales son voluminosos y, por lo tanto, no son fáciles de implementar en las líneas de producción de la industria. La novedad del sistema presentado es que no tiene lentes y, por lo tanto, es muy compacto. En este estudio, se demuestra que el Microscopio Holográfico Digital Compacto (CDHM) puede ser utilizado para evaluar varias características típicamente consideradas como criterios en las inspecciones MEMS. Se presentan los perfiles de superficie de los MEMS en condiciones estáticas y dinámicas. Se investiga la comparación con AFM para validar la precisión del CDHM.

Introducción

Metrología de micro y nano objetos es de gran importancia para la industria y los investigadores. De hecho, la miniaturización de los objetos representa un nuevo reto para la metrología óptica. sistemas micro electro mecánicos (MEMS) se definen generalmente ha miniaturizado sistemas electromecánicos y por lo general comprende componentes tales como sensores micro, micro actuadores, la microelectrónica y microestructuras. Se ha encontrado muchas aplicaciones en distintos campos como la biotecnología, la medicina, la comunicación y la detección ^1. Recientemente, la complejidad cada vez mayor, así como la progresiva miniaturización de objeto de prueba funcion....

Protocolo

1. Preparación preliminar de la Medición

Nota: La muestra utilizada para el experimento es un electrodo de MEMS. Los electrodos de oro se fabrican en una oblea de silicio usando el despegue proceso. La muestra es un joven de 18 mm x 18 mm oblea con estructuras periódicas (electrodos) con 1 mm periodo

1. Inicia sesión en el libro de registro antes de utilizar el sistema.
2. Encienda la potencia de los ordenadores, sistemas láser y etapa de traducción.
3. Coloque la muestra MEMS electrodo / micro-diafragma.
   1. Colocar la muestra MEMS en el medio de soporte de la muestra utilizando una pinza.
   2. Ajuste el soporte de muestra par....

Resultados

El protocolo descrito anteriormente fue diseñado para inspeccionar y caracterizar MEMS y los dispositivos que utilizan el sistema Micro CDHM. En nuestro sistema, una fibra mono-modo está acoplada a un láser de diodo que funciona a una longitud de onda de 633 nm. Debido a la configuración haz divergente, es importante para que coincida con el haz objeto y el camino del haz de referencia con el fin de obtener un holograma que puede ser reconstruido. Esto se logra mediante la colocación ver.......

Discusión

En esta revisión, proporcionamos un protocolo para recuperar con precisión la morfología cuantitativa de diferentes dispositivos MEMS mediante el uso de un sistema compacto depender de la holografía digital. caracterización MEMS en modo estático y dinámico se demuestra. Se obtienen datos 3D cuantitativos de un MEMS micro canales. Con el fin de validar la precisión del sistema, los resultados se han comparado entre el CDHM y la AFM. Buen acuerdo se encuentra lo que significa que la holografía digital puede ser una técnic.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Fuente de imagen	cámara de 2 MP	DMX 41BU02	utilizada para grabar el holograma. 4.65  micras tamaño de píxel
X,Y,Z motorizado etapa de traducción Tecnología	Zaber	TLS28-M	Soporte para el sistema
Divisor de haz	Edmund optics	49-003	Cube Divisor de haz. Separe y recombine el objeto y el haz de referencia
Láser	Micro Sistemas Láser, Inc.	SRT-F635S-20/OSYS	Espejo láser de diodo
	Edmund Optics	#43-412-566	1" de diámetro Oro protegido, λ/20 Flat Zerodur
fibra monomodo	Thorlabs	S405-XP	Fibra óptica monomodo, 400 - 680 nm, Ø 125 µ m Revestimiento
Portamuestras	Edmund Optics	#39-930	Plataforma de posicionamiento ideal, ± 35 y nbsp; mm Recorrido en placa calefactora X e Y
	Thermolyne Placa calefactora Mirak	Barnstead International HP72935-60	rango de temperatura 40-370 ° C
Holoscope Software	d'Optron Pte Ltd		software desarrollado por los investigadores de la NTU

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