微观特征轮廓尺寸测量：光学3D轮廓仪、共焦显微镜与台阶仪的应用

中图仪器

随着科技进步，显微测量仪器以满足日益增长的微观尺寸测量需求而不断发展进步。多种高精度测量仪器被用于微观尺寸的测量，其中包括光学3D表面轮廓仪（白光干涉仪）、共聚焦显微镜和台阶仪。有效评估材料表面的微观结构和形貌，从而指导生产过程、优化产品性能。

光学3D表面轮廓仪（白光干涉仪）
光学3D表面轮廓仪是一种利用白光干涉原理进行非接触式测量的高精度仪器。它通过分析反射光的干涉模式来重建表面的三维形貌。

非接触无损测量，超高纵向分辨率，测量从光滑到粗糙等各种精细器件表面。测量分析样品表面形貌的关键参数和尺寸，典型结果包括：
表面形貌（粗糙度，平面度，平行度，台阶高度，锥角等等）；
几何特征（关键孔径尺寸，曲率半径，特征区域的面积和体积，特征图形的位置和数量等等）。

光学3D表面轮廓仪广泛应用于对器件表面质量要求超高的光学加工、半导体制造与封装、超精密加工、3C产业链等，同时在航空航天、国防工业以及科学研究等领域也存在普遍使用。它能以优于纳米级的分辨率，测试各类表面并自动聚焦测量工件获取2D，3D表面粗糙度、轮廓等一百余项参数。

共聚焦显微镜
共聚焦显微镜以共轭共焦技术为基础研制而成的用于样品表面3D微观形貌检测的精密光学仪器。

非接触式无损检测方式，复杂结构的大角度形貌测量能力，优异的横向分辨率，低反射率表面的适应性强。

共聚焦显微镜广泛应用于对器件表面质量要求非常高的光伏太阳能、半导体封装、激光加工、光学膜材、3C产业链等高端制造业，同时在航空航天、国防工业以及科学研究等领域也存在普遍使用。

台阶仪
台阶仪是一款超精密接触式微观轮廓测量仪器，主要用于台阶高、膜层厚度、粗糙度等微观形貌参数的测量。

台阶仪应用场景适应性，广泛用于半导体、太阳能光伏、光学加工、MEMS器件、微纳材料制备等各行业领域内的工业企业与高校院所等科研单位，对被测样品的反射率特性、材料种类及硬度等均无特殊要求。


在实际应用中，选择合适的测量仪器需要综合考虑样品的性质、测量需求和精度要求。通过合理利用这些先进的测量技术，可以有效提升微观特征轮廓尺寸测量的准确性和可靠性，为科研和工业生产提供坚实的基础。