用于生物應用的納米壓力傳感器初始偏轉的測量

利用這種技術，可以快速、無損地測量密封前后釋放膜的撓度

在用于生物應用的納米壓力傳感器的制造中，犧牲層蝕刻和由真空間隙分隔開的兩個膜的密封，以形成 Fabry-Pérot 諧振器，這些都是至關重要的因素。

知道在制造過程之后膜片初始撓曲的確切時間同樣也是關鍵。

圖 1.制成的壓力傳感器的 SEM 圖像（條形刻度 1 µm）

壓力傳感器是一個 6×10 µm 的芯片，包括一個由兩個被真空間隙隔開的多晶硅膜和一個光學參考區域限定的機械傳感器。

薄膜起平行反射鏡的作用，構成 Fabry-Pérot 諧振器 ，對某些波長部分透明。 外部壓力 P 使薄膜偏斜并使間隙發生改變。該器件旨在測量活體細胞不同成分內部的壓力變化。

圖 2.未塌陷膜（頂部）的的器件和塌陷膜（底部）的器件（條形刻度為 1 µm）

當前，膜撓度會在內部化之前先使用掃描電子顯微鏡 (SEM) 進行測量，但是在 SEM 中，樣品必須處于真空壓力下，這可能會改變其初始狀態。

使用 Sensofar 光學輪廓儀，我們能夠以快速、非侵入性的方式測量制造后的膜撓度。芯片尺寸只有幾微米，但是膜的曲率更接近幾十納米，因此必須使用高倍率的透鏡

                                                                     圖 3.幾個壓力傳感器的輪廓分析

圖 4.從基板釋放之前壓力傳感器陣列的 3D 形貌

利用這種技術，我們可以快速、無損地測量密封前后釋放膜的撓度，以檢查膜是否塌陷。以前檢查膜是否塌陷必須借助 SEM，但這會因真空而導致膜撓度發生變化，并且撓度值也不十分可靠。

這些測量是通過 Plµ 2300 使用具有 100 倍明場物鏡的共聚焦技術獲得的。 Sensofar 設備提供基于三種技術的非接觸式 3D 表面輪廓儀：共聚焦、干涉測量和多焦面疊加技術。Sensofar 設備可以實現快速且無損的高分辨率測量，并且可根據需要通過用戶友好的軟件提供技術支持。

圖 5. 6x10 µm 釋放壓力傳感器的 3D 形貌