對(duì)微納器件進(jìn)行表征時(shí)，常關(guān)注的便是器件的表面形貌和三維尺寸信息，比如粗糙度、深度、體積等，這些都是評(píng)價(jià)微納加工工藝的重要指標(biāo)。然而，在進(jìn)行表面三維的分析工作中，我們可能常遇到這樣的苦惱：

光學(xué)明場(chǎng)無(wú)法直接定位到亞微米級(jí)缺陷結(jié)構(gòu)！

樣品結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，微弱信號(hào)無(wú)法捕獲，難以準(zhǔn)確測(cè)量尺度信息!

三維接觸式測(cè)量經(jīng)常會(huì)損傷柔軟樣品，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確!

今天，將從下面幾個(gè)角度來(lái)看看激光共聚焦顯微鏡如何幫助你更好地解決這些問(wèn)題。

失效分析：多尺度多維度原位分析!

器件表面往往存在一些特殊的結(jié)構(gòu)或缺陷，比如亞微米尺度的劃痕，這些特征難以在光學(xué)明場(chǎng)下被直接觀察到。C-DIC（圓微分干涉）觀察模式可以讓樣品表面亞微米尺度的微小起伏都可以呈現(xiàn)出浮雕效果，幫助我們快速定位并開(kāi)展下一步的分析工作。

在定位到感興趣區(qū)域后，可以直接切換到共聚焦模式，進(jìn)行表面三維形貌掃描，并進(jìn)行尺寸測(cè)量及分析，無(wú)需轉(zhuǎn)移樣品即可完成樣品多尺度多維度的表征。

對(duì)于某些樣品，暗場(chǎng)和熒光模式也是一種很好定位方法，表面起伏的結(jié)構(gòu)在暗場(chǎng)下尤其明顯，如藍(lán)寶石這類能發(fā)熒光的晶圓，利用熒光成像也能幫助我們快速地定位到失效結(jié)構(gòu)。甚至，共聚焦還可以和電鏡或者雙束電鏡（FIB）實(shí)現(xiàn)原位關(guān)聯(lián)，在共聚焦顯微鏡下進(jìn)行定位后轉(zhuǎn)移樣品到電鏡下進(jìn)行更高分辨的表征分析。

深硅刻蝕：結(jié)構(gòu)深，信號(hào)弱，共聚焦顯微鏡有辦法！

深硅刻蝕的樣品通常為窄而深的溝壑結(jié)構(gòu)。接觸式測(cè)量（如臺(tái)階儀）無(wú)法接觸到溝壑底部測(cè)得信息，而由于結(jié)構(gòu)特殊造成了反射光信號(hào)損失，常規(guī)白光干涉或者顯微明場(chǎng)無(wú)法捕獲底面的微弱信號(hào)。因此，不得不對(duì)樣品進(jìn)行裂片分析，這不僅破壞了樣品，而且還使分析流程復(fù)雜化。

通過(guò)傳統(tǒng)裂片測(cè)量溝壑深度，發(fā)現(xiàn)兩種測(cè)試結(jié)果基本無(wú)差別。由此可見(jiàn)，蔡司材料激光共聚焦顯微鏡讓復(fù)雜結(jié)構(gòu)的表征和測(cè)量變得更簡(jiǎn)單。

膜厚分析：非接觸式表征!

對(duì)光刻膠等一些接觸易損傷的樣品進(jìn)行高度測(cè)量時(shí)，臺(tái)階儀的探針往往會(huì)在材料表面留下一道細(xì)小的劃痕，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

▲臺(tái)階儀測(cè)試后的表面損傷

共聚焦顯微鏡通過(guò)收集來(lái)自樣品的反射光信號(hào)得到樣品表面三維形貌，軟件自動(dòng)提取不同界面，完成薄膜的高度測(cè)量，做到測(cè)量數(shù)據(jù)和真實(shí)值的一致性。

▲ 光刻膠膜厚分析（階躍高度）

測(cè)量無(wú)臺(tái)階的薄膜厚度，通過(guò)專用的層厚測(cè)量模塊也可以得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。共聚焦顯微鏡的高靈敏探測(cè)器可以接收到透明薄膜上下兩個(gè)界面的反射信號(hào)，獲取兩層信號(hào)的距離再加上材料的折射率就可以得到薄膜的真實(shí)厚度。

除了上面幾個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景外，在微納加工器件的表征分析工作中，激光共聚焦顯微鏡還能為您提供多種解決方案，比如器件的體積測(cè)量，加工截面分析，粗糙度、平面度分析等等，讓您的研究變得更順利。

▲共聚焦顯微鏡在微納加工領(lǐng)域的不同應(yīng)用場(chǎng)景