微透鏡占空比、填充率與尺寸偏差,采用白光干涉儀實(shí)現(xiàn)一體化測(cè)量
發(fā)布時(shí)間:
2026-07-03
作者:
新啟航半導(dǎo)體有限公司

微透鏡陣列(Microlens Array, MLA)是精密光學(xué)、光電成像與光通信領(lǐng)域的核心元器件,其占空比(Duty Cycle of Microlens)、填充率(Fill Rate)、尺寸偏差(Dimensional Deviation)直接決定光學(xué)耦合效率與成像均勻性,是微透鏡量產(chǎn)質(zhì)控的核心檢測(cè)指標(biāo)。

傳統(tǒng)檢測(cè)多采用二維顯微觀測(cè)、接觸式輪廓掃描方式,存在參數(shù)分離測(cè)量、檢測(cè)精度不足、易損傷器件、檢測(cè)效率低下等問題,無法滿足高精度晶圓級(jí)微透鏡的批量量產(chǎn)檢測(cè)需求。

本文采用白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)非接觸式三維形貌測(cè)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)微透鏡三項(xiàng)核心參數(shù)一體化同步檢測(cè),測(cè)量方式符合微透鏡陣列幾何特性測(cè)試通用技術(shù)規(guī)范。依托設(shè)備納米級(jí)縱向分辨率、微米級(jí)橫向分辨率的技術(shù)優(yōu)勢(shì),可全域重建微透鏡三維表面形貌,精準(zhǔn)提取單透鏡單元尺寸、陣列排布間距、有效透光區(qū)域面積等基礎(chǔ)核心數(shù)據(jù)。

通過專屬算法擬合運(yùn)算,可同步輸出微透鏡陣列占空比、有效填充率,精準(zhǔn)標(biāo)定透鏡口徑、矢高、陣列間距的尺寸偏差,有效規(guī)避多設(shè)備切換檢測(cè)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。經(jīng)實(shí)測(cè)驗(yàn)證,該一體化測(cè)量方案可達(dá)納米級(jí)檢測(cè)精度,參數(shù)重復(fù)性誤差低于0.1%,可精準(zhǔn)甄別加工導(dǎo)致的陣列填充不均、尺寸超差、占空比偏移等工藝缺陷。

相較于傳統(tǒng)分立檢測(cè)方式,該方案無需樣品預(yù)處理、無檢測(cè)損傷,檢測(cè)效率提升70%以上,適配精密微透鏡器件實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)與工業(yè)化量產(chǎn)質(zhì)控場(chǎng)景,可為微透鏡加工工藝優(yōu)化、產(chǎn)品良品率提升提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。

DOE衍射光學(xué)元件異形結(jié)構(gòu)檢測(cè)


微透鏡占空比、填充率與尺寸偏差,采用白光干涉儀實(shí)現(xiàn)一體化測(cè)量

(圖示為DOE衍射光學(xué)元件(Diffractive Optical Element, DOE)結(jié)構(gòu)圖,清晰呈現(xiàn)元件微觀結(jié)構(gòu)(Microscopic Structure),支撐衍射光學(xué)元件質(zhì)量管控(Quality Control),保障半導(dǎo)體光學(xué)系統(tǒng)成像精度)


微透鏡占空比、填充率與尺寸偏差,采用白光干涉儀實(shí)現(xiàn)一體化測(cè)量


微透鏡占空比、填充率與尺寸偏差,采用白光干涉儀實(shí)現(xiàn)一體化測(cè)量

(圖示為微透鏡實(shí)測(cè)效果圖,精準(zhǔn)還原微透鏡形貌(Morphology),為微透鏡加工精度(Processing Accuracy)檢測(cè)提供可靠依據(jù),適配半導(dǎo)體微透鏡陣列檢測(cè)場(chǎng)景)

大視野3D白光干涉儀——微透鏡納米級(jí)測(cè)量解決方案(工業(yè)及半導(dǎo)體專用)

突破傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)局限,革新微透鏡(Microlens)及光學(xué)元件(Optical Components)檢測(cè)方式。大視野3D白光干涉儀依托核心創(chuàng)新技術(shù),實(shí)現(xiàn)納米級(jí)(Nanoscale)全場(chǎng)景精密測(cè)量,憑借高效、高精度核心優(yōu)勢(shì),適配微透鏡、衍射光學(xué)元件(Diffractive Optical Element, DOE)等各類光學(xué)部件檢測(cè)需求,重塑工業(yè)精密測(cè)量(Industrial Precision Measurement)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為半導(dǎo)體光學(xué)、精密光學(xué)領(lǐng)域提供權(quán)威檢測(cè)數(shù)據(jù)支撐。


微透鏡占空比、填充率與尺寸偏差,采用白光干涉儀實(shí)現(xiàn)一體化測(cè)量

核心優(yōu)勢(shì):大視野+高精度,打破行業(yè)技術(shù)壁壘

破解傳統(tǒng)設(shè)備1倍以下物鏡(Objective Lens)僅可單孔檢測(cè)、需兩臺(tái)設(shè)備分別實(shí)現(xiàn)大視野觀測(cè)與高精度測(cè)量的行業(yè)痛點(diǎn)。設(shè)備搭載0.6倍輕量化專用鏡頭,配備15mm超大單幅視野(Single Frame Field of View),搭配可兼容4組物鏡的轉(zhuǎn)塔鼻輪(Turret Nose Wheel),單臺(tái)設(shè)備即可兼顧大視野全域觀測(cè)與納米級(jí)高精度測(cè)量,無需頻繁切換檢測(cè)設(shè)備,顯著提升檢測(cè)效率(Inspection Efficiency)與數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度(Data Accuracy),適配微透鏡等復(fù)雜光學(xué)樣品及半導(dǎo)體光學(xué)器件量產(chǎn)檢測(cè)場(chǎng)景。

核心測(cè)量能力及實(shí)測(cè)應(yīng)用圖示說明


微透鏡占空比、填充率與尺寸偏差,采用白光干涉儀實(shí)現(xiàn)一體化測(cè)量

(圖示為光學(xué)元件關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),包含平面度誤差(Flatness Error)、峰值谷值(Peak-Valley, PV)、均方根值(Root Mean Square, RMS),可精準(zhǔn)管控光學(xué)元件平面精度,為微透鏡等部件光學(xué)性能(Optical Performance)提供核心保障,適配半導(dǎo)體微透鏡高精度檢測(cè)需求)

(圖示為表面粗糙度(Surface Roughness, Ra)實(shí)測(cè)結(jié)果,檢測(cè)精度可達(dá)6pm(0.006nm),精準(zhǔn)表征微透鏡表面光滑度,滿足高精度光學(xué)部件、半導(dǎo)體光學(xué)窗口片檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),有效規(guī)避表面缺陷引發(fā)的光學(xué)損耗問題)

新啟航半導(dǎo)體|專業(yè)白光干涉 3D 輪廓測(cè)量方案。亞納米精度保障,支持自動(dòng)化定制;高端系列對(duì)標(biāo)國際一線品牌,大視野設(shè)計(jì),輕松應(yīng)對(duì)高低反射、復(fù)雜材料測(cè)量場(chǎng)景。

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