中圖儀器NS系列涂層厚度測量臺階儀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、超精細運動控制、標定算法等核心技術，使得儀器具備超高的測量精度和測量重復性。

它是利用光學干涉原理，通過測量膜層表面的臺階高度來計算出膜層的厚度，具有測量精度高、測量速度快、適用范圍廣等優(yōu)點。它可以測量各種材料的膜層厚度，包括金屬、陶瓷、塑料等。如針對測量ITO導電薄膜的應用場景，NS200臺階儀提供如下便捷功能：

1）結合了360°旋轉臺的全電動載物臺，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(qū)域測量功能，實現(xiàn)一鍵多點位測量；

3）提供SPC統(tǒng)計分析功能，直觀分析測量數(shù)值變化趨勢；

工作過程

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(shù)字點云信號，數(shù)據(jù)點云信號在分析軟件中呈現(xiàn)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(zhì)量的數(shù)據(jù)。

NS系列涂層厚度測量臺階儀應用場景適應性強，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(yè)領域內(nèi)的工業(yè)企業(yè)與高校院所等科研單位，其對表面微觀形貌參數(shù)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。

產(chǎn)品功能

1.參數(shù)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等數(shù)十項參數(shù)。

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(qū)域測量模式：完成Focus后根據(jù)影像導航圖設置掃描起點和掃描長度，即可開始測量。

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

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

4）SPC統(tǒng)計分析：支持對不同種類被測件進行多種指標參數(shù)的分析，針對批量樣品的測量數(shù)據(jù)提供SPC圖表以統(tǒng)計數(shù)據(jù)的變化趨勢。

3.雙導航光學影像功能

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(tǒng)中可精確設置掃描路徑，在斜視導航影像系統(tǒng)中可實時跟進掃描軌跡。

4.快速換針功能

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

磁吸針實物外觀圖（330μm量程）

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(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(diào)，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，實現(xiàn)無接觸損傷的接觸式測量；

3.超平掃描平臺

系統(tǒng)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(shù)

使用環(huán)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）