MEMS微結(jié)構(gòu)功能特征分析、評定關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著MEMS技術(shù)的快速發(fā)展，MEMS的質(zhì)量控制日益受到重視。MEMS微結(jié)構(gòu)的測量、分析與評定是實現(xiàn)MEMS質(zhì)量保證與控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來，白光垂直掃描干涉顯微鏡等儀器為MEMS微結(jié)構(gòu)提供了高精度的測量手段。但是，對MEMS微結(jié)構(gòu)功能特征的分析、評定仍然是亟待解決的問題，面臨諸多關(guān)鍵性技術(shù)難題：現(xiàn)有的測量手段難以實現(xiàn)在高精度下得到包含完整MEMS微結(jié)構(gòu)信息的大視場顯微圖像，限制了對MEMS微結(jié)構(gòu)功能特征的分析、評定；現(xiàn)有的表面結(jié)構(gòu)區(qū)域評

2、定參數(shù)無法準(zhǔn)確描述MEMS微結(jié)構(gòu)典型功能特征，為實現(xiàn)MEMS質(zhì)量控制，制定出MEMS微結(jié)構(gòu)典型功能特征的表征參數(shù)面臨迫切需求；MEMS微結(jié)構(gòu)的缺陷同樣影響MEMS的質(zhì)量，而目前人工檢測方法無法滿足MEMS大批量生產(chǎn)時的缺陷檢測需要，實現(xiàn)MEMS微結(jié)構(gòu)的典型缺陷自動檢測與辨識面臨迫切需求。
　　 本文針對MEMS微結(jié)構(gòu)功能特征測量分析、評定中高分辨率與大視場測量的矛盾問題，MEMS微結(jié)構(gòu)功能特征信息提取與評定參數(shù)問題，MEMS微結(jié)

3、構(gòu)缺陷的自動檢測、辨識與表征等關(guān)鍵問題展開研究，主要工作與創(chuàng)新點包括：研究并提出了一種應(yīng)用于白光垂直掃描顯微鏡的MEMS微結(jié)構(gòu)三維自動拼接方法，來獲得包含完整MEMS信息的大視場、高分辨率的MEMS微結(jié)構(gòu)顯微圖像，以滿足MEMS微結(jié)構(gòu)功能特征分析、評定的需要。該方法精度高且不需要超高精度的硬件，解決了任意形狀MEMS微結(jié)構(gòu)的高精度三維自動拼接問題。研究并提出了一種基于亞峰追蹤算子的改進(jìn)型Hough變換算法，來改善常規(guī)Hough變換對微小

4、方向擾動敏感的問題，將其應(yīng)用于MEMS微結(jié)構(gòu)功能特征的方向特征提取。并基于方向特征，實現(xiàn)了MEMS微結(jié)構(gòu)功能特征典型參數(shù)f如微臺階/微溝槽微通道寬度、深寬比、角度等）的準(zhǔn)確表征。實驗分析顯示了這些功能特征參數(shù)評價的魯棒性與準(zhǔn)確性。研究并提出了一種基于連通分量影響區(qū)域(IRT)的MEMS微結(jié)構(gòu)典型缺陷自動檢測、辨識與表征方法。構(gòu)建了參考顯微圖像的IRT，將被測顯微圖像與IRT比對實現(xiàn)MEMS微結(jié)構(gòu)缺陷的定位、種類辨識與三維尺寸表征。降低了