中圖儀器NS系列表面輪廓儀系統臺階儀是一款超精密接觸式微觀輪廓測量儀器，可以對微米和納米結構進行膜厚和薄膜高度、表面形貌、表面波紋和表面粗糙度等的測量。其采用LVDC電容傳感器，具有的亞埃級分辨率和超微測力等特點使得其在ITO導電薄膜厚度的測量上具有很強的優勢。

工作原理

測量時通過使用2μm半徑的金剛石針尖在超精密位移臺移動樣品時掃描其表面，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云信號，數據點云信號在分析軟件中呈現并使用不同的分析工具來獲取相應的臺階高或粗糙度等有關表面質量的數據。

產品功能

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，分析軟件通過計算掃描出的微觀輪廓曲線，可獲取粗糙度與波紋度相關的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程中，因多層沉積層結構中層間不匹配所產生的翹曲或形狀變化，或者類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：支持用戶以自定義輸入坐標位置或相對位移量的方式來設定掃描路徑的測量模式；

2）導航圖智能測量模式：支持用戶結合導航圖、標定數據、即時圖像以智能化生成移動命令方式來實現掃描的測量模式。

3）SPC統計分析：支持對不同種類被測件進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.光學導航功能

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

4.樣品空間姿態調節功能

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

NS系列表面輪廓儀系統臺階儀廣泛應用于：大學、研究實驗室和研究所、半導體和化合物半導體、高亮度LED、太陽能、MEMS微機電、觸摸屏、汽車、醫療設備等行業領域。應用場景適應性強，其對被測樣品的反射率特性、材料種類及硬度等均無特殊要求，能夠廣泛應用于半導體、太陽能光伏、光學加工、LED、MEMS器件、微納材料制備等各行業領域內的工業企業與高校院所等科研單位，其對表面微觀形貌參數的準確表征，對于相關材料的評定、性能的分析與加工工藝的改善具有重要意義。

性能特點

1.亞埃級位移傳感器

具有亞埃級分辨率，結合單拱龍門式設計降低環境噪聲干擾，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，以適應硬質或軟質樣品表面，采用超低慣量設計和微小電磁力控制，實現無接觸損傷的接觸式測量；

3.超平掃描平臺

系統配有超高直線度導軌，杜絕運動中的細微抖動，真實地還原掃描軌跡的輪廓起伏和樣件微觀形貌。

典型應用

部分技術參數

使用環境

相對濕度：濕度 （無凝結）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）