【儀表網(wǎng) 儀表標準】由中關村光電產(chǎn)業(yè)協(xié)會歸口的《MEMS高深寬比結構深度測量方法 光譜反射法》團體標準已完成征求意見稿。根據(jù)《中光村光電產(chǎn)業(yè)協(xié)會團體標準管理辦法》，為保證標準的科學性、嚴謹性和適用性，現(xiàn)公開征求意見，歡迎社會各界對標準內(nèi)容提出修改意見和建議。
本文件按照GB/T 1.1—2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本標準規(guī)定了MEMS高深寬比結構深度光譜反射測量的測量原理、測量設備、測量要求、測量方法、測量結果的不確定度評定、合成相對不確定度評定、擴展相對不確定度評定以及測試報告等內(nèi)容。
本標準適用于多種半導體材料上 MEMS 高深寬比刻蝕結構的深度測量。刻蝕結構包括但不限于單獨和陣列的溝槽、柱和孔等。
測量原理：
光譜反射法測量結構深度的機原理是基于反射干涉光譜模型，法向入射的寬光譜光束由高深寬比結構的上表面和底部反射并發(fā)生干涉，在半導體基材料折射系數(shù)和標稱深度一定的條件下，深度是通過所測得的光學厚度得到的。該方法的優(yōu)點是結構底部的反射光強不影響深度解算值，單次對準即可得到高深寬比結構的深度值。
測量設備：
光譜反射高深寬比結構深度測量系統(tǒng)包括寬光譜光源、LED光源、相機、光譜儀、顯微物鏡、分光棱鏡、準直鏡等。寬光譜光源和光學元件、光譜儀配合，獲取樣品的反射光譜。LED光源經(jīng)由光學元件在樣品表面形成大視場照明。系統(tǒng)軟件用于將深度測量系統(tǒng)的測量信息進行數(shù)據(jù)處理與結果顯示。
測量環(huán)境要求：
除非另有規(guī)定，測量環(huán)境條件應滿足以下要求：環(huán)境溫度：15℃～35℃；環(huán)境濕度：20%～80%；環(huán)境光照：室內(nèi)照明環(huán)境，避免外界強太陽光照干擾；振動與干擾：無影響測量結果的光噪聲，明顯氣流、電磁輻射和機械振動。
測量方法：
寬光譜光源由光纖端口耦合進入光學測量系統(tǒng)，依次通過準直鏡、筒鏡和物鏡形成微光斑，用于單體和陣列溝槽的深度測量，反射光譜由光譜儀采集。LED光源和透鏡、物鏡構成科勒照明形式，既實現(xiàn)大視場樣品照明，又用于過焦掃描顯微成像對于高深寬比結構線寬測量。樣品的反射光譜和圖像數(shù)據(jù)傳輸給傳送給計算機測量系統(tǒng)軟件進行數(shù)據(jù)處理。
測量步驟：
1.光學系統(tǒng)光強度校正：將已知反射率的標樣安裝在樣品臺上，利用相機觀察圖像調(diào)焦至清晰位置；測量反射光譜強度，用于計算深度測量系統(tǒng)的入射光強度譜。通常測量10次，取平均值。
2.深度測量：將被測MEMS高深寬比結構樣品安裝在樣品臺上，利用相機圖像調(diào)焦至清晰位置，光譜儀曝光設置為3秒，測量樣品的反射光強度譜。由深度測量軟件系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)入射光強度譜和樣品反射光強度譜，利用干涉光譜分析原理計算并顯示樣品的深度值。通常測量10次，取平均值。
測試報告：
報告包含但不限于以下信息：a)測量環(huán)境。b)被測樣品：樣品名稱、來源。c)儀器設備名稱和型號。d)檢測結果。e)其他信息：1)使用方法標準的版本號；2)檢測日期；3)檢測單位計檢測人等。（更多詳情請見附件）
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