中圖儀器NS系列表面臺階輪廓儀是一款超精密接觸式微觀輪廓測量儀器，其主要用于臺階高、膜層厚度、表面粗糙度等微觀形貌參數(shù)的測量。它采用了線性可變差動電容傳感器LVDC，具備超微力調(diào)節(jié)的能力和亞埃級的分辨率，同時，其集成了超低噪聲信號采集、超精細(xì)運動控制、標(biāo)定算法等核心技術(shù)，使得儀器具備超高的測量精度和測量重復(fù)性。

工作原理

當(dāng)觸針沿被測表面輕輕滑過時，由于表面有微小的峰谷使觸針在滑行的同時還沿峰谷作上下運動。觸針的運動情況就反映了表面輪廓的情況。

通常使用2μm半徑的金剛石針尖來測量這些小特征。一個精密的xy載物臺聯(lián)合掃描軸R和轉(zhuǎn)臺θ，在測針下移動樣品，測針中的垂直位移被轉(zhuǎn)換為與特征尺寸相對應(yīng)的電信號。然后將這些電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，在其中它們可以顯示在計算機屏幕上并進行操作以確定有關(guān)基材的各種分析信息。可以微調(diào)掃描長度和掃描速度，以增加或減少分析時間和分辨率。此外，測力可調(diào)以適應(yīng)硬質(zhì)或軟質(zhì)材料表面。

產(chǎn)品特性

1.出色的重復(fù)性和再現(xiàn)性，滿足被測件測量精度要求

線性可變差動電容傳感器（LVDC），具有亞埃級分辨率，13um量程下可達(dá)0.01埃。高信噪比和低線性誤差，使得產(chǎn)品能夠掃描到幾納米至幾百微米臺階的形貌特征。

2.超微力恒力傳感器：（1-50）mg可調(diào)

測力恒定可調(diào)，以適應(yīng)硬質(zhì)或軟質(zhì)材料表面。超低慣量設(shè)計和微小電磁力控制，實現(xiàn)無接觸損傷的精準(zhǔn)接觸式測量。

3.超平掃描平臺

系統(tǒng)配有超高直線度導(dǎo)軌，杜絕運動中的細(xì)微抖動，提高掃描精度，真實反映工件微小形貌。

4.頂視光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)，5MP超高分辨率彩色相機

5.全自動XY載物臺， Z軸自動升降、360°全自動θ轉(zhuǎn)臺

6.強大的數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)

臺階儀軟件包含多個模塊，為對不同被測件的高度測量及分析評價提供充分支持。

參數(shù)測量功能

1）臺階高度：能夠測量納米到330μm甚至1000μm的臺階高度，可以準(zhǔn)確測量蝕刻、濺射、SIMS、沉積、旋涂、CMP等工藝期間沉積或去除的材料；

2）粗糙度與波紋度：能夠測量樣品的粗糙度和波紋度，分析軟件通過計算掃描出的微觀輪廓曲線，可獲取粗糙度與波紋度相關(guān)的Ra、RMS、Rv、Rp、Rz等20余項參數(shù)；

3）翹曲與形狀：能夠測量樣品表面的2D形狀或翹曲，如在半導(dǎo)體晶圓制造過程中，因多層沉積層結(jié)構(gòu)中層間不匹配所產(chǎn)生的翹曲或形狀變化，或者類似透鏡在內(nèi)的結(jié)構(gòu)高度和曲率半徑。

NS系列表面臺階輪廓儀對測量工件的表面反光特性、材料種類、材料硬度都沒有特別要求，樣品適應(yīng)面廣，數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)性高、測量穩(wěn)定、便捷、高效，是微觀表面測量中使用非常廣泛的微納樣品測量手段。廣泛應(yīng)用于：大學(xué)、研究實驗室和研究所、半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體、高亮度LED、太陽能、MEMS微機電、觸摸屏、汽車、醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)領(lǐng)域。

典型應(yīng)用

部分技術(shù)參數(shù)

使用環(huán)境

相對濕度：濕度 （無凝結(jié)）30-40% RH

溫度：16-25℃ (每小時溫度變化小于2℃)

地面振動：6.35μm/s（1-100Hz）

音頻噪音：≤80dB

空氣層流：≤0.508 m/s（向下流動）

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