在半導(dǎo)體芯片制造、MEMS器件加工及光學(xué)薄膜研發(fā)中,微米級甚至納米級的臺階高度直接決定器件性能。澤攸臺階儀憑借高精度非接觸測量、自動(dòng)化數(shù)據(jù)分析與多場景適配,成為微納結(jié)構(gòu)表征的“黃金工具”。其核心技術(shù)融合了光學(xué)干涉、精密運(yùn)動(dòng)控制與智能算法,將臺階高度測量精度推向亞納米級,為微納制造提供從研發(fā)到量產(chǎn)的全流程質(zhì)量保障。
一、光學(xué)干涉核心:納米級測量的“光影密碼”
1.白光干涉技術(shù)
①采用寬帶LED光源,通過邁克爾遜干涉儀生成等厚干涉條紋,利用垂直掃描干涉(VSI)模式實(shí)現(xiàn)大范圍(10μm-2mm)臺階測量;
?、谙嘁聘缮妫≒SI)模式通過壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)參考鏡步進(jìn)移動(dòng)(步長λ/8),結(jié)合傅里葉變換算法提取相位信息,分辨率達(dá)0.01nm。
2.抗干擾設(shè)計(jì)
?、匐p光路補(bǔ)償系統(tǒng)消除環(huán)境振動(dòng)與空氣折射率波動(dòng)影響,測量重復(fù)性<0.05nm;
?、谄穹止饫忡R(PBS)隔離雜散光,信噪比提升40dB,適應(yīng)潔凈室與普通實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
二、精密運(yùn)動(dòng)系統(tǒng):從“微米級位移”到“納米級控制”
1.閉環(huán)壓電掃描臺
①采用三軸壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器,配合電容位移傳感器,實(shí)現(xiàn)樣品表面亞納米級步進(jìn)掃描;
?、谡駝?dòng)隔離平臺抑制地面震動(dòng),確保長行程測量穩(wěn)定性。
2.智能掃描策略
?、僮赃m應(yīng)步長算法:根據(jù)表面粗糙度動(dòng)態(tài)調(diào)整掃描密度,平衡速度與精度;
?、谄唇訙y量功能:支持100mm×100mm大樣品分區(qū)掃描,自動(dòng)對齊誤差<50nm。
三、智能分析與報(bào)告:從“原始數(shù)據(jù)”到“工藝決策”
1.三維形貌重建
?、倩赯ernike多項(xiàng)式擬合去除表面波紋度,生成無失真三維形貌圖;
?、诖植诙葏?shù)自動(dòng)計(jì)算,符合ISO 4287標(biāo)準(zhǔn)。
2.AI輔助缺陷識別
①深度學(xué)習(xí)模型標(biāo)注臺階邊緣毛刺、塌陷等缺陷,分類準(zhǔn)確率>98%;
?、跀?shù)據(jù)庫比對功能:將測量結(jié)果與工藝設(shè)計(jì)值對比,生成偏差熱力圖,指導(dǎo)光刻、刻蝕參數(shù)優(yōu)化。
四、應(yīng)用場景:從晶圓制造到生物芯片
1.半導(dǎo)體領(lǐng)域:測量光刻膠臺階高度,驗(yàn)證蝕刻深度均勻性;
2.微流控芯片:評估PDMS微通道深度,確保流體阻力一致性;
3.光伏產(chǎn)業(yè):檢測PERC電池背面鈍化層厚度,提升光電轉(zhuǎn)換效率。

澤攸臺階儀不僅是測量工具,更是微納制造的“工藝醫(yī)生”。從LED芯片的量子阱厚度控制到生物傳感器金膜的納米級平整度檢測,其技術(shù)突破讓微觀世界的“毫厘之差”無所遁形。未來,隨著原位加熱/冷卻模塊與多物理場耦合功能的加入,澤攸臺階儀或?qū)?shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)過程測量,為下一代半導(dǎo)體與量子器件研發(fā)提供更強(qiáng)大的“納米顯微鏡”。對于追求精度的工程師而言,這臺儀器正是打開微納世界大門的“金鑰匙”。