微納樣品接觸式微觀(guān)表面臺階測量?jì)x

中圖儀器CP系列微納樣品接觸式微觀(guān)表面臺階測量?jì)x是一款超精密接觸式微觀(guān)輪廓測量?jì)x器。主要用于臺階高、膜層厚度、表面粗糙度等微觀(guān)形貌參數的測量。

工作過(guò)程

測量時(shí)通過(guò)使用2μm半徑的金剛石針尖在超精密位移臺移動(dòng)樣品時(shí)掃描其表面，測針的垂直位移距離被轉換為與特征尺寸相匹配的電信號并最終轉換為數字點(diǎn)云信號，數據點(diǎn)云信號在分析軟件中呈現并使用不同的分析工具來(lái)獲取相應的臺階高或粗糙度等有關(guān)表面質(zhì)量的數據。

結構

主要組成部分

1、測量系統

（1）單拱龍門(mén)式設計，結構穩定性好，而且降低了周?chē)h(huán)境中聲音和震動(dòng)噪音對測量信號的影響，提高了測量精度。

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

（3）傳感器設計使得在單一平臺上即可實(shí)現超微力和正常力測量。測力恒定可調，以適應硬質(zhì)或軟質(zhì)材料表面。超低慣量設計和微小電磁力控制，實(shí)現無(wú)接觸損傷的精準接觸式測量。

2、工件臺

（1）精密的XY平臺結合360°連續旋轉電動(dòng)旋轉臺，可以對樣品的位置以及角度進(jìn)行調節，三維位置均可以調節，利于樣品調整。

（2）超高直線(xiàn)度導軌，有效避免運動(dòng)中的細微抖動(dòng)，提高掃描精度，真是反映工件微小形貌。

3、成像系統

500萬(wàn)像素高分辨率彩色攝像機，即時(shí)進(jìn)行高精度定位測量?？梢詫⑻结樀男蚊矆D像傳輸到控制電腦上，使得測量更加直觀(guān)。

4、軟件系統

測量軟件包含多個(gè)模塊。

5、減震系統

防止微小震動(dòng)對測量結果的影響，使實(shí)驗數據更加準確。

CP系列微納樣品接觸式微觀(guān)表面臺階測量?jì)x對被測樣品的反射率特性、材料種類(lèi)及硬度等均無(wú)特殊要求，廣泛應用于半導體、太陽(yáng)能光伏、光學(xué)加工、LED、MEMS器件、微納材料制備等各行業(yè)領(lǐng)域內的工業(yè)企業(yè)與高校院所等科研單位，其對表面微觀(guān)形貌參數的準確表征，對于相關(guān)材料的評定、性能的分析與加工工藝的改善具有重要意義。

產(chǎn)品功能

1.參數測量功能

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(guò)計算掃描出的微觀(guān)輪廓曲線(xiàn)，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；

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

2.數采與分析系統

1）自定義測量模式：支持用戶(hù)以自定義輸入坐標位置或相對位移量的方式來(lái)設定掃描路徑的測量模式；

2）導航圖智能測量模式：支持用戶(hù)結合導航圖、標定數據、即時(shí)圖像以智能化生成移動(dòng)命令方式來(lái)實(shí)現掃描的測量模式。

3）SPC統計分析：支持對不同種類(lèi)被測件進(jìn)行多種指標參數的分析，針對批量樣品的測量數據提供SPC圖表以統計數據的變化趨勢。

3.光學(xué)導航功能

配備了500W像素的彩色相機，可實(shí)時(shí)將探針掃描軌跡的形貌圖像傳輸到軟件中顯示，進(jìn)行即時(shí)的高精度定位測量。

4.樣品空間姿態(tài)調節功能

配備了精密XY位移臺、360°電動(dòng)旋轉平臺和電動(dòng)升降Z軸，可對樣品的XYZ、角度等空間姿態(tài)進(jìn)行調節，提高測量精度及效率。

性能特點(diǎn)

1.亞埃級位移傳感器

具有亞埃級分辨率，結合單拱龍門(mén)式設計降低環(huán)境噪聲干擾，確保儀器具有良好的測量精度及重復性；

2.超微力恒力傳感器

1-50mg可調，以適應硬質(zhì)或軟質(zhì)樣品表面，采用超低慣量設計和微小電磁力控制，實(shí)現無(wú)接觸損傷的接觸式測量；

3.超平掃描平臺

系統配有超高直線(xiàn)度導軌，杜絕運動(dòng)中的細微抖動(dòng)，真實(shí)地還原掃描軌跡的輪廓起伏和樣件微觀(guān)形貌。

典型應用

在太陽(yáng)能光伏行業(yè)的應用

臺階儀通過(guò)測量膜層表面的臺階高度來(lái)計算出膜層的厚度，具有測量精度高、測量速度快、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。它可以測量各種材料的膜層厚度，包括金屬、陶瓷、塑料等。針對測量ITO導電薄膜的應用場(chǎng)景，CP200臺階儀提供如下便捷功能：

1）結合了360°旋轉臺的全電動(dòng)載物臺，能夠快速定位到測量標志位；

2）對于批量樣件，提供自定義多區域測量功能，實(shí)現一鍵多點(diǎn)位測量；

3）提供SPC統計分析功能，直觀(guān)分析測量數值變化趨勢；