P-7探針式輪廓儀是一種高精度的表面形貌測量設備,廣泛應用于半導體、數據存儲、MEMS、太陽能、光電子等領域。其基本工作原理可以概括為以下幾點:
1.接觸式測量:采用物理探針接觸樣品表面的方式進行測量。探針通常為金剛石材質,曲率半徑在50nm至25μm之間可選。在測量過程中,探針以微牛級的接觸力掃描樣品表面,通過內置的位移傳感器記錄探針的垂直位移量。
2.位移傳感與信號轉換:當探針在樣品表面劃動時,表面的微觀凹凸會使探針產生垂直位移。這一位移被高精度的位移傳感器捕捉并轉化為電信號。P-7輪廓儀采用了電容式傳感器,具有亞埃級別的分辨率,能夠準確測量探針的微小位移。
3.數據采集與處理:位移傳感器將機械位移轉化為電信號后,經過放大、濾波等處理步驟,重建出樣品的三維輪廓圖像。這一過程涉及復雜的算法和數據處理技術,以確保測量結果的準確性和可靠性。
4.雙模式檢測:值得一提的是,P-7探針式輪廓儀還結合了白光干涉非接觸測量與掃描探針接觸式測量兩種模式,進一步提高了測量的靈活性和準確性。
P-7探針式輪廓儀的測定步驟:
-測量前準備:確保設備處于穩定的工作環境中,環境溫度、濕度需符合設備要求,避免因環境因素影響測量精度。接通電源后,啟動輪廓儀主機和配套的控制軟件,等待設備完成自檢。自檢過程中,注意觀察設備指示燈狀態以及軟件提示信息,若出現異常報警,需及時聯系專業人員排查故障。完成設備啟動后,要對輪廓儀進行校準。校準通常采用標準樣板,將標準樣板放置在工作臺上,通過軟件操作,讓測針與標準樣板接觸,按照軟件提示進行校準操作,校準完成后記錄校準數據。
-放置樣品:使用大理石臺右側的操作手柄,調整測針的位置,使其移動到被測工件上方,確保測針與被測工件之間保持適當的距離,避免在測量過程中發生碰撞。
-設置掃描參數:根據被測工件的形狀和測量要求,合理設置掃描路徑。
-開始測量:確認各項參數設置無誤后,點擊軟件上的“開始測量”按鈕,輪廓儀的測針會沿著設定的掃描路徑在工件表面進行掃描測量。
-數據處理與分析:測量結束后,軟件會自動生成測量報告,報告中包含膜厚、臺階高度、粗糙度等測量結果。用戶可以根據需要對測量數據進行進一步的分析和處理。