NS系列臺階儀：半導體碳化硅（SiC）測量解決方案

我們都在談論寬禁帶材料帶來的高耐壓、高頻性能。但對于身處Fab廠一線工藝或從事量測設備的工程師來說，材料屬性的變化，往往意味著新的工藝挑戰。

怎么測量碳化硅？晶圓應力怎么測？比如，SiC非常硬，莫氏硬度非常高；同時它又是透明的，且往往生長在異質襯底上。傳統的測量邏輯在這里經常行不通。

當摩爾定律的戰場轉移到微觀結構的“縱深”和“新材料”上，臺階儀測量工具是如何升級？如何解決新材料研發中三個關鍵難題的？

1、物理接觸的確定性

在第三代半導體研發中，針對金屬、介電材料的薄膜厚度測量，光學方法有時會顯得力不從心。面對復雜的透明膜層堆疊，光信號容易產生穿透和干涉。當你看著屏幕上跳動的數據，有時很難判斷這是表面的真實起伏，還是光學的“假象”。這時候，回歸物理本質的接觸式測量反而成了高效的方案。

NS系列臺階儀的邏輯很直接：它不依賴材料的光學特性，而是利用探針物理接觸表面。這種方式能精準描繪出每一處薄膜臺階，將不可見的微觀起伏轉化為可靠的數據。還有一點是關鍵在于“精”。NS系列具備亞埃級（Sub-Angstrom）分辨率的探測能力，高臺階高度重復性< 4 ?。無論材料是透明的SiC還是高反光的金屬，探針反饋的Z軸位移是不會騙人的。

亞埃級分辨率，高臺階高度重復性＜4 ?

2、0.5mg的測力

很多人聽到“接觸式”，下意識會問：“現在的線寬這么窄，光刻膠這么軟，接觸測量會不會劃傷晶圓？”這確實是早期設備的痛點。但現代微觀輪廓測量的核心突破，正在于對“力”的控制。NS系列臺階儀將測力控制在0.5mg這種微小的量級意味著什么？

超微力恒力傳感器實現接觸無損傷探測

做一個直觀對比：一只蚊子的重量大約是2mg。這意味著探針劃過晶圓表面的力量，僅為一只蚊子重量的四分之一。這種“舉重若輕”的控制力，使得我們在量測抗蝕劑（光刻膠）厚度來評估蝕刻工藝性能時，既拿到了微觀輪廓數據，又實現了真正的無損探測。此外，針對硬質材料，其磁吸探針設計也解決了更換難、易撞針的問題。

磁吸探針（安全快捷易更換，防撞）

3、從線掃到3D應力分布

NS系列臺階儀支持三維量測（3D掃描表面形貌）。通過雙影像導航系統精準定位，它能對晶圓表面進行大范圍掃描拼接，不僅能繪制出機械拋光后的表面微觀形態，更能直接生成薄膜應力測量曲線。

從硅到碳化硅，材料在變，但對精度的追求未變。在芯片制造的微觀世界里，每一個納米級的細節都牽動著最終產品的命運。無論是傳統硅基芯片，還是第三代半導體的新材料研發，都需要臺階儀這種能夠“看見”納米級起伏、“觸摸”亞埃級棱角的“精準之眼”。