微系統(tǒng)光學(xué)檢測技術(shù)

譯叢序言
譯者序
前言
第1章用于MEMS測試的圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺
1.1概述
1.2任務(wù)分類
1.3圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺元件
1.3.1光、顏色和濾波器的行為
1.3.2照明
1.3.3透鏡系統(tǒng)
1.3.4傳感器
1.4圖像數(shù)據(jù)的處理與分析
1.4.1計(jì)算機(jī)視覺過程
1.4.2圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理和處理方法
1.4.3圖像數(shù)據(jù)分析方法
1.4.4解決測試任務(wù)
1.5商業(yè)與非商業(yè)的圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺軟件
1.6用于光學(xué)計(jì)量中條紋圖案的圖像處理技術(shù)
1.7結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第2章微系統(tǒng)檢測用圖像的相關(guān)技術(shù)
2.1概述
2.2用數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)技術(shù)的變形測量法
2.2.1數(shù)字微圖像的互相關(guān)算法
2.2.2位移和應(yīng)變場的提取
2.2.3確定衍生性質(zhì)
2.2.4功能與限制
2.2.5有限元(FE)仿真與DIC方法的結(jié)合
2.3DIC應(yīng)用中的基本設(shè)備
2.3.1測量系統(tǒng)元件
2.3.2對高分辨率掃描顯微鏡的要求
2.3.3軟件工具
2.4DIC技術(shù)在微系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.4.1微元件的應(yīng)變分析
2.4.2缺陷檢測
2.4.3有限元模型驗(yàn)證
2.4.4材料性質(zhì)測量
2.4.5微裂紋評估
2.4.6基于AFM微圖的三維變形分析
2.4.7確定微元件中的殘余應(yīng)力
2.5總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
第3章微組件和微結(jié)構(gòu)光散射檢查技術(shù)
3.1概述
3.2光散射的理論背景
3.3測量裝置
3.4光散射法的標(biāo)準(zhǔn)化
3.5微元件和微結(jié)構(gòu)檢查應(yīng)用
3.6光散射技術(shù)和輪廓測量技術(shù)組合
3.7結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
第4章原子力顯微鏡表征及測量微元件
4.1概述
4.2AFM部件及工作原理
4.2.1探針
4.2.2掃描器
4.2.3控制器
4.2.4探測、輸入信號、設(shè)置點(diǎn)與錯誤信號
4.2.5Z反饋回路
4.3AFM成像模式
4.3.1一次AFM成像模式
4.3.2二次AFM成像模式
4.4AFM非成像模式
4.5AFM用于微組件檢查——案例研究
4.6原子力輪廓儀(AFP)——AFM和觸針輪廓儀的組合
4.7AFM的補(bǔ)充光學(xué)測量技術(shù)
4.8結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
第5章MEMS測量用光學(xué)輪廓測量技術(shù)
5.1概述
5.2共焦顯微鏡術(shù)原理
5.2.1共焦點(diǎn)傳感器
5.2.2共焦顯微鏡
5.2.3用共焦顯微鏡測量
5.2.4MEMS測量應(yīng)用
5.3顯微鏡深度掃描條紋投影(DSFP)原理
5.3.1概述
5.3.2強(qiáng)度模型
5.3.3實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)
5.4結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第6章微測量用柵格法和莫爾法
6.1概述
6.2柵格或光柵制造方法
6.2.1光刻膠
6.2.2移動點(diǎn)源全息干涉儀
6.2.3電子束平版印刷術(shù)
6.2.4聚焦電子束(FIB)銑削
6.3微莫爾干涉儀
6.3.1原理
6.3.2光纖微莫爾干涉儀
6.3.3在微電子封裝中的應(yīng)用
6.3.4結(jié)論
6.4采用高分辨率顯微術(shù)的莫爾法
6.4.1電子束莫爾法
6.4.2AFM莫爾法
6.4.3SEM掃描莫爾法
6.4.4FIB莫爾法
6.4.5TEM莫爾法
6.4.6應(yīng)用
6.4.7結(jié)論
6.5顯微柵格法
6.5.1概述
6.5.2采用傅里葉變換法的柵格線圖形分析方法
6.5.3結(jié)合相移法的柵格線圖形分析法
6.5.4柵格衍射法
6.5.5應(yīng)用
6.6結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第7章微零件面內(nèi)位移和應(yīng)變測量的光柵干涉法
7.1概述
7.2光柵干涉法原理
7.3波導(dǎo)光柵干涉法
7.3.1波導(dǎo)光柵干涉儀頭的概念
7.3.2用于位移矢量測量的改進(jìn)波導(dǎo)光柵干涉儀
7.4測量系統(tǒng)
7.5樣品光柵技術(shù)
7.6波導(dǎo)光柵干涉技術(shù)的典型應(yīng)用
7.6.1材料常數(shù)的確定
7.6.2多晶材料分析
7.6.3半導(dǎo)體微型激光器矩陣試驗(yàn)
7.6.4電子封裝
7.7結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第8章微系統(tǒng)特性的干涉顯微檢測技術(shù)
8.1概述
8.2干涉顯微鏡
8.2.1工作原理
8.2.2光源
8.2.3干涉儀
8.2.4光程差調(diào)制的干涉顯微鏡
8.2.5波長調(diào)制的干涉顯微鏡
8.2.6直接相位調(diào)制的干涉顯微鏡
8.2.7光譜分解干涉顯微鏡
8.3雙光束零差干涉顯微鏡建模
8.3.1單色照明雙光束干涉技術(shù)
8.3.2寬帶照明雙光束干涉技術(shù)
8.3.3雙光束干涉顯微鏡
8.4干涉顯微鏡靜態(tài)測量
8.4.1單色干涉顯微技術(shù)檢測表面輪廓
8.4.2低相干干涉測量表面輪廓
8.5干涉顯微測量技術(shù)的性能和問題
8.5.1邊緣效應(yīng)
8.5.2非均質(zhì)表面的測量
8.5.3膜厚成像
8.5.4譜反射率成像
8.6干涉輪廓儀在MEMS領(lǐng)域的應(yīng)用
8.7干涉顯微鏡動態(tài)測量
8.7.1概述
8.7.2動態(tài)條件下的干涉信號
8.7.3頻閃干涉顯微鏡振動測量
8.7.4時(shí)間平均干涉顯微技術(shù)振動測量
8.7.5動態(tài)干涉顯微技術(shù)在MEMS領(lǐng)域的應(yīng)用
8.8結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
第9章用激光多普勒測振技術(shù)測量運(yùn)動中的MEMS
9.1概述
9.2激光多普勒效應(yīng)及其干涉檢測
9.2.1激光多普勒效應(yīng)
9.2.2光探測中的散粒噪聲
9.2.3干涉檢測
9.2.4波前像差和激光散斑
9.3激光多普勒測振技術(shù)
9.3.1光學(xué)裝置
9.3.2零差和外差檢測技術(shù)
9.3.3信號處理
9.3.4數(shù)據(jù)采集
9.4全場測振技術(shù)
9.4.1掃描測振儀
9.4.2工作偏差形狀
9.5微觀結(jié)構(gòu)的測量
9?5?1光學(xué)裝置
9?5?23D技術(shù)
9?5?3范圍和限制
9?6分辨力和精度
9?6?1噪聲限制的分辨力
9?6?2激光多普勒測振儀的測量精度和標(biāo)定
9?7與其他技術(shù)的結(jié)合
9?8實(shí)例
9?8?1雙模式MEMS反射鏡
9?8?2懸臂梁加速度傳感器
9?9結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
第10章一種用于對MEMS和MOEMS離面變形進(jìn)行靜態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)和動態(tài)
評價(jià)的干涉測量平臺
10?1概述
10?2干涉測量平臺的結(jié)構(gòu)和操作原理
10?3通過“逐點(diǎn)”偏移法對膜進(jìn)行光機(jī)特性描述
10?3?1SiOxNy薄膜的組成和原子密度
10?3?2SiOxNy薄膜的機(jī)械特性
10?3?3實(shí)驗(yàn)結(jié)果
10?4通過離面微位移干涉測量確定刮抓式驅(qū)動執(zhí)行器(SDA)的機(jī)械技術(shù)
10?4?1SDA的操作
10?4?2實(shí)驗(yàn)結(jié)果
10?5使用帶頻閃技術(shù)的干涉測量法動態(tài)評估工作中的微光機(jī)電系統(tǒng)器件
10?5?1概述
10?5?2工作薄膜的動態(tài)特性
10?5?3扭轉(zhuǎn)微鏡的動態(tài)特性
10?6結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
第11章試驗(yàn)電子封裝和MEMS的光電子全息術(shù)
11?1概述
11?2MEMS制造過程概述
11?3光電子全息術(shù)
11?3?1光電子全息顯微鏡(OEHM)
11?3?2靜態(tài)模式
11?3?3時(shí)間平均模式
11?4典型應(yīng)用
11?4?1NIST可溯源量具的試驗(yàn)
11?4?2MEMS加速度計(jì)的研究和表征
11?4?3晶片級試驗(yàn)
11?4?4表面安裝技術(shù)的測量和模擬
11?5總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
第12章數(shù)字全息術(shù)及其在MEMS/MOEMS檢測方面的應(yīng)用
12?1簡介
12?2數(shù)字全息術(shù)理論及基本原理
12?2?1波陣面的數(shù)字記錄和重構(gòu)
12?2?2數(shù)字全息術(shù)重構(gòu)的原理
12?2?3離散化影響
12?3數(shù)字全息干涉
12?3?1基本原理
12?3?2全息位移測量
12?3?3全息形狀測量
12?3?4直接的和絕對的相位測量
12?3?5數(shù)字全息的優(yōu)點(diǎn)
12?4數(shù)字全息顯微鏡(DHM)
12?4?1數(shù)字全息顯微術(shù)的光學(xué)裝置
12?4?2數(shù)字全息術(shù)中的像差補(bǔ)償
12?4?3通過在圖像重構(gòu)平面測定相位碼來去除畸變
12?4?4數(shù)字全息顯微術(shù)(DHM)中的焦點(diǎn)跟蹤
12?4?5與距離和波長無關(guān)的控制尺寸
12?5數(shù)字全息術(shù)用于微器件研究
12?5?1微器件研究的實(shí)驗(yàn)前提條件
12?5?2采用技術(shù)表面研究物體
12?5?3帶光學(xué)表面的微器件研究
12?6結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第13章微系統(tǒng)的散斑測量法
13?1概述
13?2基本原理
13?2?1成像系統(tǒng)中的散斑性質(zhì)
13?2?2從散斑圖案中提取信息
13?3應(yīng)用
13?3?1晶片水平的質(zhì)量保證
13?3?2工作行為的表征
13?4結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第14章MEMS檢測的光譜技術(shù)
14?1概述
14?2拉曼光譜法(RS)
14?2?1原理
14?2?2測量儀器
14?2?3在微系統(tǒng)中的應(yīng)用
14?3光譜橢偏法(SE)
14?3?1原理
14?3?2在MEMS中的應(yīng)用
14?4雙光束光譜法(DBS)
14?4?1原理
14?4?2在MEMS中的應(yīng)用
14?5X射線光電子光譜法(XPS)
14?5?1原理
14?5?2在MEMS中的應(yīng)用
14?6高分辨率電子能量損失光譜法(HREELS)
14?6?1原理
14?6?2在MEMS中的應(yīng)用
14?7俄歇電子能譜法(AES)
14?7?1原理
14?7?2在MEMS中的應(yīng)用
14?8布里淵散射(BS)
14?8?1原理
14?8?2在MEMS中的應(yīng)用
14?9結(jié)論
參考文獻(xiàn)〖＝?（〗11134711132020222933444547475050515155585962646465677070737475828787929396969698102102107109110113113113114114115115116116116118125126131133133134135135135135139140142145145145146149149152152153153153153155155155157159162162162163164165165166169170170172175175177183183186186186189189191192193194194194196198199199201201201201202203204204204204205205206207207207208209209209211212214215215215217220221221222222227227228228230230231231231232234239241241242243243245247249249252257260260261265267270270271273273276278284285286290290290293295295295298298299301302303304305305307311314318319319322322323323327332333333335337340343343344345346352356359359363372388388391391391391394405405408417418420420420420422423432432433434434434436436436437437437438438438439439439439440〖＝