台阶仪在半导体行业中的广泛应用及其重要意义

中图仪器

台阶仪在半导体材料的表征和研究中是一种非常重要的工具。如在半导体材料的制备过程中，一些关键的工艺参数，如温度、压力、气氛等条件的变化，会导致半导体材料的能带结构发生变化，通过使用台阶仪，可以准确测量和分析材料，从而了解工艺参数对材料性质的影响，及时调整工艺条件以提高制程的稳定性和一致性；又或是在半导体材料的生产过程中，常会出现掺杂不均匀、杂质含量超标等问题，这些都会导致材料的能带结构发生变化，从而影响材料的性能，通过利用台阶仪进行表征分析，可以快速检测出材料的质量问题，帮助制造商和研发人员发现和解决问题，从而提高产品质量和性能。

CP系列台阶仪是一款采用可变差动电容传感器LVDC的超精密接触式微观轮廓测量仪，具备影像导航功能的亚纳米级分辨率（0.1nm的纵向分辨率），主要用于台阶高、膜层厚度、表面粗糙度等微观形貌参数的测量。

线性可变差动电容传感器（LVDC），具有亚埃级分辨率，13um量程下可达0.01埃，满足被测件测量精度要求。高信噪比和低线性误差，使得产品能够扫描到几纳米至几百微米台阶的形貌特征。

测量特点
1、1~50mg可调微测力，实现无损检测的接触式测量；
2、测量膜厚或粗糙度，不受基材透射率影像，规避光学仪器的弱点；
3、具备3D扫描和成像显示功能；

在半导体中，台阶仪的应用主要包括以下几个方面：
1. 薄膜材料厚度（2D）测量和表面形貌测量（3D）：台阶仪可以精确获得定量的台阶高度、线粗糙度、薄膜曲率半径，以及测量薄膜应力等。
2. 沉积薄膜的台阶高度测量：台阶仪可以用于测量沉积薄膜的台阶高度，这对于确保半导体芯片的质量和性能具有重要意义。
3. 抗蚀剂（软膜材料）的台阶高度测量：台阶仪可以用于测量抗蚀剂（软膜材料）的台阶高度，这对于评估抗蚀剂的性能和选择合适的抗蚀剂具有重要意义。
4. 蚀刻速率测定：台阶仪可以用于测量蚀刻速率，这对于评估蚀刻工艺的性能和优化蚀刻工艺具有重要意义。
5. 化学机械抛光（腐蚀、凹陷、弯曲）测量：台阶仪可以用于测量化学机械抛光（腐蚀、凹陷、弯曲）的效果，这对于评估化学机械抛光工艺的性能和优化抛光工艺具有重要意义。

台阶仪测量晶圆表面光刻胶粗糙度案例
在半导体行业中，晶圆表面的粗糙度，尤其当晶圆表面被氧化后，引起氧化层的透光性，此时采用台阶仪能够获取准确有效的数值。