基于光谱反射技术的梯形刻面MEMS高深宽比沟槽深度测量仿真分析

摘要

高深宽比沟槽是一种重要的微机电系统(MEMS)结构,沟槽的加工刻蚀过程中,由于工艺的影响会在沟槽顶部出现期望之外的梯形刻面,其对深度的测量将造成影响。基于光谱反射技术对深宽比20∶1、标称深度100μm且具有梯形刻面的沟槽深度测量进行了仿真分析;并基于离散傅里叶变换(DFT)仿真分析了梯形刻面面积和梯形刻面粗糙度对测量结果的影响:梯形刻面面积越大,DFT图像峰值越小;刻面粗糙度越大,DFT图像峰值越小。同时,分析了沟槽底部形貌造成的噪声影响,并通过将沟槽近似为台阶结构的方法得出了沟槽面积与深度峰值的关系。本研究可以为MEMS沟槽结构加工中出现的测量误差提供必要的理论指导,帮助提高MEMS沟槽结构的加工精度。