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中圖儀器NS系列探針接觸式臺階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。NS系列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(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。
NS系列探針接觸式臺階儀通常使用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(jìn)行操作以確定有關(guān)基材的各種分析信息??梢晕⒄{(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(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等數(shù)十項參數(shù)。
3)應(yīng)力測量:可測量多種材料的表面應(yīng)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(dǎo)航圖設(shè)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(dǎo)航圖完成單區(qū)域掃描路徑設(shè)置,可根據(jù)橫向和縱向距離來陣列形成若干到數(shù)十?dāng)?shù)百項掃描路徑所構(gòu)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(dǎo)航圖完成單區(qū)域掃描路徑設(shè)置,并可根據(jù)所需掃描的區(qū)域?qū)挾然驋呙杈€條的間距與數(shù)量完成整個掃描面區(qū)域的設(shè)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(jìn)行多種指標(biāo)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(dǎo)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(dǎo)航影像系統(tǒng)中可精確設(shè)置掃描路徑,在斜視導(dǎo)航影像系統(tǒng)中可實時跟進(jìn)掃描軌跡。
4.快速換針功能
采用了磁吸式測針,當(dāng)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(biāo)定模塊進(jìn)行快速標(biāo)定,確保換針后的精度和重復(fù)性,減少維護(hù)煩惱。
磁吸針實物外觀圖(330μm量程)
典型應(yīng)用
NS系列臺階儀應(yīng)用場景適應(yīng)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(yīng)用于半導(dǎo)體、太陽能光伏、光學(xué)加工、LED、MEMS器件、微納材料制備等各行業(yè)領(lǐng)域內(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(zhǔn)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。
臺階儀測量薄膜厚度
NS系列臺階儀利用光學(xué)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(dǎo)電薄膜的應(yīng)用場景,NS200臺階儀提供如下便捷功能:
1)結(jié)合了360°旋轉(zhuǎn)臺的全電動載物臺,能夠快速定位到測量標(biāo)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;
部分技術(shù)指標(biāo)
型號 | NS200 |
樣品觀察 | 500萬像素彩色攝像機 正視視野:2.2×1.7mm |
探針傳感器 | 超低慣量,LVDC傳感器 |
平臺移動范圍X/Y | 電動X/Y(150mm*150mm)(可手動校平) |
單次掃描長度 | 55mm |
樣品厚度 | 50mm |
載物臺晶圓尺寸 | 200mm(8吋) |
臺階高度重復(fù)性 | 5 ?, 量程為330μm時/ 10 ?, 量程為1mm時(測量1μm臺階高度,1δ) |
尺寸(L×W×H)mm | 630×610×500 |
重量 | 40kg |
儀器電源 | 100-240 VAC,50/60 Hz,200W |
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