中圖儀器NS系列納米級高精度臺階儀是一款超精密接觸式微觀(guān)輪廓測量?jì)x器，其主要用于臺階高、膜層厚度、表面粗糙度等微觀(guān)形貌參數的測量。它采用了線(xiàn)性可變差動(dòng)電容傳感器LVDC，具備超微力調節的能力和亞埃級的分辨率，同時(shí)，其集成了超低噪聲信號采集、超精細運動(dòng)控制、標定算法等核心技術(shù)，使得儀器具備超高的測量精度和測量重復性。

臺階儀工作原理

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

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。

NS系列納米級高精度臺階儀應用場(chǎng)景適應性強，其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，能夠廣泛應用于半導體、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或1050μm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等數十項參數。

3）應力測量：可測量多種材料的表面應力。

2.測量模式與分析功能

1）單區域測量模式：完成Focus后根據影像導航圖設置掃描起點(diǎn)和掃描長(cháng)度，即可開(kāi)始測量。

2）多區域測量模式：完成Focus后，根據影像導航圖完成單區域掃描路徑設置，可根據橫向和縱向距離來(lái)陣列形成若干到數十數百項掃描路徑所構成的多區域測量模式，一鍵即可完成所有掃描路徑的自動(dòng)測量。

3）3D測量模式：完成Focus后根據影像導航圖完成單區域掃描路徑設置，并可根據所需掃描的區域寬度或掃描線(xiàn)條的間距與數量完成整個(gè)掃描面區域的設置，一鍵即可自動(dòng)完成整個(gè)掃描面區域的掃描和3D圖像重建。

4）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.雙導航光學(xué)影像功能

在NS200-D型號中配備了正視或斜視的500W像素的彩色相機，在正視導航影像系統中可精確設置掃描路徑，在斜視導航影像系統中可實(shí)時(shí)跟進(jìn)掃描軌跡。

4.快速換針功能

采用了磁吸式測針，當需要執行換針操作時(shí)，可現場(chǎng)快速更換掃描測針，并根據軟件中的標定模塊進(jìn)行快速標定，確保換針后的精度和重復性，減少維護煩惱。

磁吸針實(shí)物外觀(guān)圖（330μm量程）

應用場(chǎng)景介紹