Summary
Nous présentons un système holographique numérique de réflexion compact (CDHM) pour l'inspection et la caractérisation des dispositifs MEMS. Une conception de lentille moins en utilisant une onde d'entrée divergente fournissant un grossissement géométrique naturelle est démontrée. Des études à la fois statiques et dynamiques sont présentées.
Introduction
Métrologie des micro et nano objets est d'une grande importance pour l'industrie et les chercheurs. En effet, la miniaturisation des objets représente un nouveau défi pour la métrologie optique. systèmes micro électro mécaniques (MEMS) sont généralement définies a miniaturisé les systèmes électromécaniques et comprend généralement des composants tels que des micro capteurs, micro actionneurs, de la microélectronique et des microstructures. Il a trouvé de nombreuses applications dans le domaine diversifié tels que la biotechnologie, la médecine, la communication et de détection 1. Récemment, la complexité croissante ainsi que la miniaturisation progressive de l'objet de test dispose d'appel pour le développement de techniques de caractérisation appropriées pour MEMS. Fabrication à haut débit de ces microsystèmes complexes nécessite la mise en oeuvre des techniques de mesure en ligne de pointe, afin de quantifier les paramètres caractéristiques et les défauts liés provoqués par les conditions du procédé 2. Par exemple, la déviation géométrique paramparamè- dans un dispositif MEMS affecte les propriétés du système et doit être caractérisée. En outre, l'industrie a besoin de haute performance de mesure de la résolution, comme le plein trois dimensions (3D) la métrologie, un grand champ de vue, la résolution de l'imagerie haute, et analyse en temps réel. Ainsi, il est essentiel d'assurer un contrôle de la qualité et de processus d'inspection fiable. En outre, il exige que le système de mesure d'être facilement réalisable sur une ligne de production et donc relativement compact pour être installé sur les infrastructures existantes.
Holographie, qui a été introduite par Gabor 3, est une technique qui permet la récupération de l'information quantitative complète d'un objet en enregistrant l'interférence entre une référence et une onde objet dans un support photosensible. Pendant ce processus, connu comme l'enregistrement, l'amplitude, la phase et la polarisation d'un champ sont stockés dans le milieu. Ensuite, le champ d'onde objet peut être récupéré en envoyant le faisceau de référence sur le moidium, un processus connu sous le nom de lecture optique de l'hologramme. Etant donné qu'un détecteur classique enregistre uniquement l'intensité de l'onde, l'holographie a été un sujet de grand intérêt au cours des cinquante dernières années, car il donne accès à des informations supplémentaires sur le champ électrique. Cependant, plusieurs aspects de l'holographie classique rendent impraticable pour les applications de l'industrie. En effet, les matériaux photosensibles sont coûteux et le processus d'enregistrement nécessite généralement un degré élevé de stabilité. Les progrès réalisés dans les capteurs de la caméra haute résolution tels que les dispositifs couplés chargés (CCD) ont ouvert une nouvelle approche pour la métrologie numérique. Une de ces techniques est connu comme holographie numérique 4. Holographie numérique (DH), l'hologramme est enregistré sur une caméra (support d'enregistrement) et des procédés numériques sont utilisés pour reconstituer les informations de phase et d'intensité. Comme avec l' holographie classique, le résultat peut être obtenu après deux procédures principales: l'enregistrement et de reconstruction comme le montre la Fifigure 1. Cependant, si l'enregistrement est similaire à l' holographie classique, la reconstruction est seulement 5 numérique. Le processus de reconstruction numérique est représentée sur la figure 2. Deux procédés sont impliqués dans le processus de reconstruction. Tout d'abord, le champ d'onde objet est récupéré à partir de l'hologramme. L'hologramme est multiplié par une onde de référence numérique pour obtenir le front d'onde objet au niveau du plan de l'hologramme. En second lieu, l'objet de front d'onde complexe est numériquement propagée au plan de l'image. Dans notre système, cette étape est réalisée en utilisant la méthode de convolution 6. Le champ reconstruit obtenu est une fonction complexe et ainsi la phase et l'intensité peuvent être extraites de fournir des informations quantitatives sur la hauteur de l'objet d'intérêt. La capacité de l'ensemble de stockage d'informations de champ dans la méthode de l'holographie et l'utilisation de la technologie informatique pour le traitement rapide des données offrent une plus grande flexibilité dans la configuration expérimentale et d'augmenter de manière significative le speed du processus expérimental, ouvrant de nouvelles possibilités de développer DH comme un outil métrologique dynamique pour les MEMS et les micro-systèmes 7,8.
L' utilisation de l' holographie numérique imagerie de contraste de phase est maintenant bien établie et a été présenté il y a plus de dix ans 9. En effet, la recherche de dispositifs microscopiques en combinant holographie numérique et la microscopie a été réalisée dans de nombreuses études 10, 11, 12, 13. Plusieurs systèmes basés sur la cohérence élevée 14 et à faible cohérence 15 sources, ainsi que différents types de géométrie 13, 16, 17 (en ligne, hors axe, chemin commun ...) ont été présentés. En outre, dans la ligne holographie numérique a été utilisé précédemment dans la caractérisation du dispositif MEMS 18, 19. Cependant, ces systèmes sont généralement difficiles à mettre en œuvre et encombrants, ce qui les rend impropres à des applications industrielles. Dans cette étude, nous proposons un système compact, simple et lentille libre basé sur axi offs holographie numérique capable de MEMS en temps réel l'inspection et la caractérisation. Le microscope Compact Holographic Digital (CDHM) est une lentille moins système holographique numérique développé et breveté pour obtenir la morphologie 3D des objets spéculaires micro-taille. Dans notre système, un 10 mW, très stable, à température contrôlée diode laser fonctionnant à 638 nm est couplé dans une fibre monomode. Comme on le voit sur la figure 3, le faisceau divergent issu de la fibre est divisée en une référence et un faisceau objet par un diviseur de faisceau. Le trajet du faisceau de référence comprend un miroir incliné pour réaliser la géométrie de l'axe d'arrêt. Le faisceau objet est dispersée et réfléchie par l'échantillon. Les deux faisceaux interfèrent sur le CCD donnant l'hologramme. Le motif d'interférence sur l'image imprimée est appelé un transporteur spatial et permet la récupération des informations quantitatives en phase avec une seule image. La reconstruction numérique est effectuée en utilisant une transformée de Fourier commune et de l'algorithme de convolution comme stated précédemment. La configuration de la lentille moins présente plusieurs avantages qui rend attrayant. Comme aucune des lentilles sont utilisées, le faisceau d'entrée est une onde divergente fournissant un grossissement géométrique naturel, améliorant ainsi la résolution du système. De plus, il est exempt d'aberrations rencontrées dans les systèmes optiques typiques. Comme on peut le voir sur la figure 3B, le système peut être rendu compact (55x75x125 mm 3), légère (400 g), et peut donc être facilement intégré dans des lignes de production industrielle.
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Protocol
1. Préparation préliminaire de la mesure
Remarque: L'échantillon utilisé pour l'expérience est une électrode MEMS. Les électrodes en or sont fabriqués sur une plaquette de silicium au moyen du procédé de décollage. L'échantillon est de 18 mm x 18 mm avec plaquette structures périodiques (électrodes) avec 1 mm période
- Connectez-vous dans le journal de bord avant d'utiliser le système.
- Allumez l'ordinateur, LASER et le stade de la traduction.
- Placez le MEMS électrode / micro-membrane échantillon.
- Placer l'échantillon MEMS au milieu du porte-échantillon à l'aide d'une pince à épiler.
- Ajuster le porte-échantillon pour positionner les électrodes dans le trajet du faisceau. Le champ de mesure de vision maximal est défini par la taille du capteur de la caméra. Il est un rectangle de 2,3 mm x 1,8 mm.
- Utilisation de la direction motorisée étape verticale, déplacer le système approximativement 1,5 cm de l'échantillon.
2. Logiciel d'ajustement des paramètres
- Ouvrez le 3DViewlogiciel. 3DView est notre programme en interne développé en C ++.
- Cliquez sur le bouton source d'imagerie pour sélectionner la caméra appropriée pour l'expérience. Choisissez la caméra CCD monochrome. Évitez une caméra couleur dans cette configuration depuis une diode laser monochromatique est utilisé. De plus, pour le même nombre de pixels, la résolution serait inférieure lors de l'utilisation des caméras couleur.
- Dans l'onglet Paramètres du périphérique, sélectionnez Y800 (1.280 x 960) format vidéo et 15 images par seconde vidéo.
- Cliquez sur le bouton de lecture jaune pour démarrer l'appareil photo. Une image de l'objet avec des motifs sociaux imprimés (Hologram) devrait apparaître.
- Régler les paramètres de gain et une exposition optimale pour éviter saturation de l'image si nécessaire.
- Utilisation de la vue en direct de la caméra de la fenêtre vidéo, régler la position de l'échantillon pour sélectionner la zone exacte pour enquêter sur l'échantillon.
- Ouvrez l'onglet Paramètres.
- Dans l'onglet de configuration, sélectionnez le type de surface (réfléchissante ou transparente), longueur d'onde de laser, et taille de pixel de la caméra. Le laser est une diode laser fonctionnant à 633 nm. La taille des pixels de la caméra est 4650 nm. L'échantillon est un dispositif MEMS spéculaire d'électrode de façon mode réflectif doit être sélectionné.
Remarque: La configuration CDHM ne permet que des surfaces réfléchissantes à mesurer. Cependant, le logiciel peut également être utilisé pour mesurer les échantillons transparents quand un système d'holographie numérique différent est utilisé 13. Une modification de ce paramètre modifie la formule de calcul de la hauteur de la phase. En effet, le calcul de la différence de chemin optique est légèrement différente pour les échantillons transparents car il comprend l'indice de réfraction objet. - Choisissez l'algorithme de reconstruction de convolution et de définir la distance de reconstruction à zéro. Choisir une étape de reconstruction de 1 ou 2.
Remarque: le paramètre de distance de reconstruction peut être définie plus loin en considérant l'image d'intensité obtenues à partir de l'hologramme et à l'aide de la mise au point automatique. L'étape de reconstruction définit le nombre deétapes utilisées pour mettre en œuvre l'intégrale de Fresnel et de simuler la propagation du faisceau. La première méthode d'évaluer l'intégrale une fois comme une transformée de Fourier simple. Une étape de 2 évaluera deux fois l'intégrale. Cela ajoute plus de flexibilité dans l'espacement de la grille , mais est informatiquement moins efficace 20. - Dans l'onglet de post-traitement, sélectionnez l'algorithme déballant nécessaire pour obtenir l'image finale non emballé. Sélectionnez la qualité mappé algorithme.
Remarque: Dans le logiciel, le choix entre Goldstein et la qualité mappée algorithme peut être effectué. La suite a montré phase spatiale robuste et rapide dépliage. L'algorithme de qualité mappé est basée sur la phase guidée déballant comme décrit dans 21.
- Dans l'onglet de configuration, sélectionnez le type de surface (réfléchissante ou transparente), longueur d'onde de laser, et taille de pixel de la caméra. Le laser est une diode laser fonctionnant à 633 nm. La taille des pixels de la caméra est 4650 nm. L'échantillon est un dispositif MEMS spéculaire d'électrode de façon mode réflectif doit être sélectionné.
3. Acquisition de données
- Appuyez sur transformer icône pour ouvrir la fenêtre de spectre de Fourier de Fourier. Un ordre 0 et deux +1, -1 commandes doivent apparaître. Si cela est le cas, vérifiez que l'échantillon est dans la bonne position et régler le gain d'und le temps d'exposition à nouveau.
- Arrêtez le mode de mesure en direct. Sélectionnez l'un des ordres diffractés (fréquence positive ou négative) en utilisant l'outil de filtrage. La zone sélectionnée doit être suffisamment grand pour que toutes les fréquences nécessaires à la récupération de phase sont présents. Mettez le mode en direct à nouveau.
Remarque: Le choix de l'ordre négatif juste affecter le signe de la phase dans le résultat final, à savoir, l'image finale 3D sera inversée. - Ouvrez la fenêtre de phase. Vérifiez que le mode non emballé est pas activé. image de phase gris de l'objet imprimé avec des franges enveloppées devrait apparaître.
- Utiliser le stade vertical motorisé pour réduire le nombre de franges dans l'image de phase. Lorsque seulement 1 ou 2 franges sont laissés sur l'image, arrêter la platine motorisée.
Remarque: Le système est basé sur l'interférométrie. Ainsi, il est sensible aux vibrations. Après avoir déplacé la scène direction z motorisé, l'utilisateur doit attendre 1 ou 2 secondes avant que l'image de phase enveloppé apparaît contn. Il est également important d'éviter les vibrations pendant la mesure pour obtenir une image de phase stable. - Cliquez sur le bouton auto-focus 22 pour trouver la meilleure distance de reconstruction. On peut avoir besoin d'utiliser l'autofocus à plusieurs reprises pour aborder la distance de reconstruction optimale jusqu'à ce que l'image d'intensité apparaît nette et claire. La mise au point automatique est basé sur un procédé efficace et le temps du spectre angulaire efficace tel que décrit dans 22.
Remarque: La barre focus curseur peut être utilisé pour le réglage fin. Ensuite, cliquez sur le bouton central de mise au point pour enregistrer la distance de reconstruction en cours. Il semble parfois que la meilleure mise au point ne se trouve pas avec l'option de mise au point automatique. Dans ce cas, la distance de reconstruction entrée manuellement pour trouver la meilleure mise au point. - Activer le mode déballée pour voir l'image de phase déroulée en cliquant sur le bouton dépliage.
4. Visualisation de données et d'analyse pour la mesure statique
- Ouvrez la fenêtre d'image 3D pour voir le 3D finalel'image de l'échantillon. Utilisez les options disponibles pour observer le résultat final (rotation, carte couleur, affichage de l'échelle ...).
- Cliquez sur le bouton windows de tuiles pour arranger les fenêtres comme non-chevauchement et d'afficher toutes les fenêtres de mesures.
- Utilisez la règle de ligne pour tracer une ligne sur une zone d'intérêt sur l'image de phase déroulée. Dans la fenêtre de tracé de la ligne, un profil tracé en coupe transversale de la zone d'intérêt peut être observée. Utilisez les deux marqueurs de ligne vert pour extraire une hauteur approximative de l'objet (Figure 5).
La rugosité de surface peut également être obtenue sur la partie plate supérieure de l'échantillon. - Enregistrer l'image finale de phase en format JPEG pour l'importer vers d'autres logiciels, si nécessaire.
5. Préparation de l'échantillon et analyse des données pour la mesure dynamique
- Placer le micro-diaphragme sur une plaque de la station de chauffage. L'échantillon ne sera pas retiré de la plaque jusqu'à ce que l'expérience se termine.
- Enregistrer un hologramme du micro diaphragme à température ambiante en suivant la procédure décrite ci-dessus dans la section 2 et 3. Il sera utilisé comme référence pour l'analyse de déformation.
- Sauvegardez les données de phase sur l'ordinateur.
- Tourner sur la plaque chauffante de laboratoire.
- À l'aide du bouton de température, de faire varier la température par paliers de 50 ° C à partir de 50 ° C à 300 ° C. Pour chaque étape de température, enregistrer l'image de carte de phase au format .jpeg.
- Soustraire la phase carte initiale de la température ambiante de l'autre carte de phase enregistrée pour obtenir les données de déformation.
Remarque: Cette étape de post-traitement peut être réalisé avec le code MATLAB simple. Les différentes phases obtenues sont chargées dans MATLAB et simple soustraction de la matrice est effectuée. Puis tracés en section transversale des différentes étapes de déformation peuvent être obtenus.
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Representative Results
Le protocole décrit ci-dessus a été conçu pour inspecter et caractériser les MEMS et les appareils utilisant le système Micro CDHM. Dans notre système, une fibre monomode est couplée à une diode laser fonctionnant à une longueur d'onde de 633 nm. En raison de la configuration du faisceau divergent, il est important de faire correspondre le faisceau objet et le chemin du faisceau de référence afin d'obtenir un hologramme qui peut être reconstruit. Ceci est réalisé grâce à un positionnement vertical minutieuse de l'échantillon par rapport au système. Dans l'image calculée en phase enveloppé, le nombre de franges est réduite à un minimum en modifiant la position en hauteur du système. Elle garantit que les trajets optiques sont mis en correspondance. La figure 4 montre le résultat obtenu à partir d' une mesure à l' aide du CDHM après un positionnement axial correct de l'échantillon. Les données sont obtenues en temps réel à partir d'une seule image. Dans cette expérience, une cible USAF consistant à motifs de réseau de différents sommets et des périodes est choisie comme un échantillon.Comme expliqué précédemment, la carte de phase (figure 4A) est extraite de l'image holographique unique. Un tracé de ligne d'un motif particulier est représenté sur la figure 4A. La ligne jaune (figure 4A) représente l'emplacement de section sur l'échantillon. Deux lignes de marquage vert sont utilisées pour estimer la valeur absolue de la hauteur de l'échantillon. Afin de valider les résultats du système holographique numérique, un microscope à force atomique (AFM) enquête sur l'échantillon est effectuée. Une coupe transversale de la même zone de l' échantillon est représentée sur la figure 4B. Pour la même structure, une différence de hauteur de 2,1 nm se trouve entre l'AFM et la mesure CDHM. Ainsi, la comparaison entre les deux méthodes démontre la capacité du CDHM.
Pour caractériser plus précisément un dispositif MEMS, 3D investigation statique d'une électrode MEMS est réalisée. Le dispositif est constitué de silicium, avec des électrodes en or patterned en utilisant un processus de décollage. En règle générale, MEMS à base de silicium sont fabriqués en utilisant des méthodes sensibles telles que la gravure ou décollent processus. Dans les deux cas, la possibilité de quantifier la modification de la morphologie de l'échantillon au cours du processus de fabrication est d' une grande importance. La figure 5 montre le résultat de mesure pour cet échantillon. morphologie 3D complète de l'échantillon peut être observé. Une ligne de coupe transversale (figure 5A) tracé montre la carte de profondeur qui peut être utilisé pour l' inspection. La profondeur du canal se trouve être 632 nm, et la distance latérale entre les électrodes est également fournie par la CCQ montrant qu'il est capable de fournir une analyse quantitative 3D complète de l'échantillon. Une courbe dans l'autre dimension (figure 5B) présente une rugosité de surface de l'électrode prouvant que le CDHM est également adapté pour la mesure de rugosité.
applications statiques dans MEMS caractérisation sont des gvaleur reat, mais la plupart des processus intéressants demande une inspection dynamique. En choisissant les méthodes d'enregistrement appropriés, le système est capable de CDHM dispositifs d'inspection et de caractérisation de micro pour les deux situations statiques et dynamiques. La figure 6 montre une série de données 3D d'un micro - membrane obtenue à des températures différentes. La membrane est fabriquée en liant une plaque mince sur un substrat SOI (silicium sur isolant) de l'échantillon de la plaquette. L'échantillon est placé sur une plaque chauffante. Afin de mesurer la déformation thermique, la température varie dans 50 ° C étapes à partir de 50 ° C et jusqu'à 300 ° C. La reconstruction numérique des hologrammes est effectuée pour chaque température. L'hologramme de phase et à la température ambiante a été enregistrée précédemment. Il est utilisé comme phase de référence. La soustraction de l'état déformé (charge thermique) et l'état de référence (température ambiante) donne les cartes de déformation. Ainsi, une analyse complète du champ de la déformation thermique de la d iaphragm est obtenue. La figure 6G montre la déformation pour les différentes températures. Dans ce cas, les tracés linéaires révèlent que la mesure montrent une rugosité significative par rapport aux résultats obtenus lors des mesures statiques.
Figure 1. Numérique enregistrement holographie et schéma de processus de reconstruction. Cette figure montre le détail du processus en deux étapes pour obtenir image tridimensionnelle d'un objet. Une caricature du processus d'enregistrement et l'hologramme résultant est représenté. De l'hologramme, l'amplitude et la phase (modulo 2π) de l'objet sont extraits. La phase est déballa de lever l'ambiguïté 2π. La reconstruction 3D est alors réalisée. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 2. Schéma détaillé du processus de reconstruction. Cette figure montre un schéma du système de processus de reconstruction. L'hologramme numérique est enregistré et transformée de Fourier rapide (FFT) de l'image est effectuée. Après avoir sélectionné des informations utiles dans le spectre, l'image est Transformée de Fourier arrière. Ensuite , la génération numérique du faisceau de référence et à la propagation de l'hologramme est simulé pour récupérer la phase et l' amplitude de l'objet de façon indépendante. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 3. Schéma de la configuration CDHM. Cette figure montre une représentation schématique de la configuration CDHM (
Figure 4. Comparaison entre CDHM et microscope à force atomique (AFM) de mesure de la hauteur d'une cible de la force aérienne des États - Unis. Cette figure montre les tracés linéaires d'une cible de la force aérienne américaine microstructure obtenue en utilisant le CDHM (A) et un microscope à force atomique (AFM ) (B). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure profil et la ligne 5. 3D intrigue d'un MEMS el dispositifs de ectrode. résultats de mesure d'un dispositif d'électrode MEMS de silicium en utilisant le CDHM. Terrain de ligne avec des marqueurs verts utilisés pour estimer la profondeur de l'échantillon à une section particulière dans la direction x (A) et la direction y (B) et l' image entière sur le terrain montrant résultat 3D (C). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une plus grande version de ce chiffre.
Figure 6. Etude de la déformation d'un micro diaphragme sous charge thermique. Photos montrent des images de déformation 3D d'un micro membrane sous charge variable thermique (AF) et graphique linéaire montrant l' évolution de la déformation à une section particulière (G).t = "_ blank"> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
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Discussion
Dans cette revue, nous fournissons un protocole pour récupérer avec précision la morphologie quantitative des différents dispositifs MEMS en utilisant un système compact reposant sur l'holographie numérique. MEMS caractérisation en mode statique et dynamique est démontrée. données 3D quantitative d'un micro MEMS de canal est obtenue. Afin de valider la précision du système, les résultats ont été comparés entre le CDHM et l'AFM. Un bon accord est trouvé ce qui signifie que l'holographie numérique peut être une technique fiable pour l'imagerie 3D. Les résultats indiquent que le système est capable de 10 nm, la résolution en profondeur. En outre, les résultats obtenus sur le microcanal montrent que le système peut être utilisé dans la caractérisation MEMS que la morphologie de l'échantillon peut être contrôlé au cours du procédé de fabrication de MEMS. En outre, le grossissement obtenu à l'aide du CDHM correspondent à ce qui devrait être utilisé pour les MEMS taille (4,2x). Le système est également capable de mesure de champ plein. Ceci est un atout considérable quand compare aux techniques habituellement utilisées pour les MEMS inspection telles que la microscopie confocale, qui nécessitent de longue mesure de balayage. En outre, la résolution latérale du système peut être facilement améliorer en changeant le laser à diode rouge à un laser UV. Enfin, la haute sensibilité du système permet des mesures de rugosité.
Mesure dynamique sur un micro diaphragme révèle que le CDHM est un outil approprié pour observer la déformation dans des dispositifs MEMS lors du chargement thermique ou électrique est appliqué. En utilisant une méthode de double exposition pour construire la carte de déformation, étude de la déformation dynamique d'un micro membrane est réalisée. On peut voir que la forme du diaphragme peut être soigneusement observé en temps réel. Ce résultat est possible parce que la morphologie 3D est calculée en utilisant une seule image. Cependant différemment de ce qui a été observé lors des mesures statiques, mesure dynamique en utilisant la charge thermique montre un profil anormalement rugueux. En effet, on pourrait envisager la parcelle sh ligneposséder la figure 6G comme rugueuse par rapport aux résultats de mesure statiques. Comme le système peut résoudre la structure aussi petite que 10 nm, la rugosité ne semble pas provenir de l'objet. Une explication possible peut être que la chaleur générée par l'étape de chauffage perturbe les interférences entre deux ondes et affecte le front d'onde de l'onde d'objet. En outre, les études dynamiques ont été effectuées en utilisant le CDHM MEMS en utilisant une charge électrique 12 et cette rugosité ne semble pas apparaît.
Le protocole comporte plusieurs étapes critiques, telles que le positionnement vertical exemple, le choix de la distance de reconstruction, le procédé de reconstruction d'un environnement exempt de vibrations et la qualité des franges sur le CCD. Afin de garantir un résultat fiable et stable, toutes ces étapes doivent être effectuées avec soin. Par exemple, le trajet du faisceau d'objet doit être la même que celle de référence, par exemple la distance d'échantillonnage dans le système est critiquepour obtenir des motifs de franges claires sur le CCD. En outre, la distance de reconstruction numérique doit être bien ajustée pour faire en sorte que l'hologramme est reconstruit dans le plan d'image. Enfin, un échantillon avec une structure forte supérieure à la moitié de la longueur d'onde du laser provoque résultat de phase fiable. En effet, un saut de phase pourrait apparaître en raison de l'élimination des erreurs déballent.
Ces résultats illustrent la capacité de la profondeur CDHM pour effectuer des mesures quantitatives 3D des dispositifs MEMS. En effet, pour que la surface réfléchissante rencontrée dans l' industrie microélectronique et MEMS, le CDHM est un système portable qui peut être utilisé pour des mesures dans des procédés in situ, ainsi que la caractérisation et l' inspection des dispositifs de microsystèmes. Une étude de validation montre que les résultats obtenus par le système sont très fiables. Le CDHM couvre une zone de numérisation plus grande et des mesures en temps réel peut être effectuée. Il est un avantage majeur par rapport à d'autres techniques telles que l'AFM ou confocale microscopie qui nécessite la numérisation de temps. En plus des résultats présentés, le système peut donner des informations précieuses dans d'autres processus de MEMS. Par exemple, il a une capacité éprouvée à mesurer les processus très rapides en utilisant moyennes et de l' intensité du temps des images pour observer les modes de résonance dans des dispositifs MEMS 11. Les travaux futurs se concentreront sur l'imagerie en temps réel le changement de déviation du MEMS cantilever sous charge électrique.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2 MP Camera | Imaging Source | DMX 41BU02 | used to record the hologram. 4.65 microns pixel size |
| Motorized X,Y,Z Translation Stage | Zaber Technology | TLS28-M | Holder for the system |
| Beam splitter | Edmund optics | 49-003 | Cube Beam splitter. Separate and recombine the object and reference beam |
| Laser | Micro Laser Systems, Inc. | SRT-F635S-20/OSYS | Diode laser |
| Mirror | Edmund Optics | #43-412-566 | 1" Dia. Protected Gold, λ/20 Flat Zerodur |
| monomode Fiber | Thorlabs | S405-XP | Single Mode Optical Fiber, 400 - 680 nm, Ø 125 µm Cladding |
| Sample holder | Edmund Optics | #39-930 | Ideal Positioning Platform, ±35 mm Travel in Both X and Y |
| Hotplate | Thermolyne Mirak hotplate | Barnstead International HP72935-60 | temperature range 40-370 °C |
| Holoscope Software | d'Optron Pte Ltd | software developed by the NTU researchers |
References
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