轮廓仪 Alpha-Step® D-500探针式轮廓仪

Alpha-Step® D-500是最 新一代Alpha-Step探针式轮廓仪。创新的光学杠杆传感器技术提供高分辨率、较大的高度测量范围和精 准的微力控制。探针的接触式测量技术的优点是直接测量，与材料特性无关。多种力度调节和探针尺寸选择可以让机台对各种结构和材料进行准确测量。这些功能可以表征因添加或移除材料而引起的形貌特征改变，以及测量由材料结构改变引起的粗糙度和应力变化。

Alpha-Step D-500包含140毫米手动载物台和具有增强影像控制的高级光学器件。Alpha-Step轮廓仪体积小巧且久经考验，专为高校、实验室和研究所设计，可为半导体和化合物半导体器件、LED、太阳能、MEMS、汽车和医疗行业提供台阶高度、粗糙度和应力测量。

系统优势

.  优秀的重复性和再现性

.  接触式测量，适用于多种材料

.  测量软材料的微力控制

.  梯形失真校正可消除侧视视图造成的失真

.  弧形校正补偿探针的弧形运动

主要应用

.  2D表面形貌扫描

.  从纳米级到1.2毫米的台阶高度测量

.  粗糙度和波纹度测量

.  样品翘曲和曲率半径测量

.  薄膜应力测量（Stoney方程）

功能和选件概览

采用类似 AFM  的光学杠杆技术，可快速响应形貌变化

梯形失真校正可消除侧视视图造成的失真

主要应用

2D台阶高度

测量从纳米级到1200微米的2D台阶高度。对蚀刻、溅射、沉积、旋涂、

CMP和其他工艺中沉积或去除的材料厚度进行量化。Alpha-Step轮廓仪能 够提供微力，可以测量软材料。

表面形貌：粗糙度和波纹度

测量2D表面形貌，同时用软件过滤器来量化和区分粗糙度及波纹度，并计算诸 如均方根(RMS)粗糙度等参数。

表面翘曲度

测量表面的2D形状或翘曲度，包括元件制造过程中不同工艺层材料不匹配 导致的晶圆表面翘曲，例如半导体或化合物半导体器件生产中的多层沉积。 2D拼接可用于将多个扫描组合在一起，以完成对大于30毫米样品的扫描和 翘曲度测量。测量弯曲结构（例如透镜）的高度和曲率半径。

薄膜应力

针对包含多个工艺层的半导体或化合物半导体元件，测量在其制造期间所引  起的2D应力,使用应力载台将样品支撑在中间位置以精确测量样品的翘曲度， 并运用Stoney公式通过样品镀膜前后形貌变化来计算应力。

行业应用广泛

高校和实验室

Alpha-Step 探针式轮廓仪是任何高校、研究机构或实验室的重要研究工具。 该系统能够进行接触式的直接测量，结果与材料性质无关。研究人员能够测量 任何透明或不透明材料的沉积厚度。Alpha-Step 轮廓仪操作简便，简单培训 即可让用户快速掌握和使用。

二次离子质谱（SIMS）产生的凹陷

精确测量二次离子质谱（SIMS）所产生的凹陷的深度，以确定离子浓度和凹陷 深度的关系。测量凹陷底面的粗糙度，以表征离子束能量的均匀性。

试验性生产

Alpha-Step 探针式轮廓仪是小批量试验性生产的理想选择。操作员可以在样 品的多个位置快速聚焦和测量，以反映样品表面的工艺变化。Alpha-Step 轮 廓仪的软件还支持操作员、系统和批次信息的追踪，以方便生产中的统计过程 控制。

常规应用

Alpha-Step 探针式轮廓仪被广泛用于生产或研发。例如测量纺织品安全特征  和与纺织品吸光率相关的粗糙度，还有消费电子产品的应用,包括测量触摸屏形 貌和玻璃屏幕上的薄膜台阶高度。

半导体和化合物半导体

测量在半导体前段、后段和封装工艺中的表面形貌，包括测量光刻胶厚度、蚀 刻深度、溅射高度、CMP前后形貌、粗糙度、样品翘曲和应力，以改进生产工  艺控制。

硬件特征

探针选项

Alpha-Step轮廓仪提供多种探针用于测量台阶高度、高深宽比台阶、粗糙度、  样品翘曲和应力。探针针尖的半径从100纳米到50微米不等，这决定了测量的  横向分辨率。探针角度从20到100度不等，这决定了所测量特征的最 大深宽比。 所有探针都采用金刚石制造，以增加其使用寿命。

样品载台

Alpha-Step轮廓仪有一系列可用于支持多种应用的载台。标准配置是一个镀 镍铝载台，适用于最 大直径140毫米的样品。黑色载台可用于透明样品，以最 大限度地减少载台表面的反射。另外还有一款新的140毫米通用载台，提供了 用于50-125毫米晶圆的精确定位销。标准载台和通用载台都支持通过3点定 位销进行应力测量，从而将样品保持在中间位置进行精确的翘曲度测量。

防震台

Alpha-Step 轮廓仪提供多种桌面式独立被动防震台。

GraniteIsolator™ 系列提供将花岗岩和高品质硅胶垫结合在一起的桌面式  防震台。Onyx 系列桌面防震系统使用充气式防震台，而 TMC 63-500  系列 防震系统由一个带有充气式防震台的独立钢架组成。

台阶高度标准

Alpha-Step 轮廓仪使用VLSI提供的NIST可追踪台阶高度的薄膜和厚膜标准

片，该标准片在石英片上制造了一个氧化物台阶，或在蚀刻的石英台阶上覆盖了铬 涂层。可用的台阶高度标准片范围从8纳米到250微米不等。

Windows 10 升级

将 Alpha-Step D-500  系统升级到 Windows10。最 新软件支持

Windows10 64位操作系统，并提供对软件新功能和未来开发功能的升级。

软件功能

Alpha-Step 软件

Alpha-Step 软件包含多项功能，可提高易用性和生产力。

.       自动寻找台阶并测量台阶高度

.      用于粗糙度和波纹数据分析的高通和低通滤波

.      可以放置多个光标组，用于表征单个扫描轨迹内的多个特征

.      4 倍数码变焦和先进的影像控制，使探针保持在视野中心

.      最 大500万像素的数字分辨率

.      支持手动拼接，以扫描超出单次扫描长度的样品

Apex 软件

Apex 软件平台扩展了 Alpha-Step 系统的分析和报告功能。Apex 完全集成于轮廓 仪软件中，并采用简单直观的格式，可以轻松创建自定义报告和自动数据处理。

.      支持多种语言

.       高级滤波、调平和分析功能

.      超过40种用于表征形貌的参数，包括坡度、平整度、承载比等

.      丰富的粗糙度参数，支持ISO、ASME和其他地区特定标准

.      文件中注释与合格/不合格判断

离线分析软件

Alpha-Step 离线软件具有与该机台相同的数据分析和程式创建功能。这使用户能够 创建程式和分析数据，而不占用机时。

.      2D台阶高度的光标分析法

.      2D粗糙度和波纹度分析

.      2D滤波和调平功能

.      样品翘曲度测量和薄膜应力计算

光学和探针式轮廓仪

我们的桌面式和产线自动化光学和探针式轮廓仪能够测量任何表面的形貌。在 kla.com/products/instruments  官方网站上查询更多信息。