我們都在談?wù)搶捊麕Р牧蠋?lái)的高耐壓、高頻性能。但對(duì)于身處Fab廠一線(xiàn)工藝或從事量測(cè)設(shè)備的工程師來(lái)說(shuō)，材料屬性的變化，往往意味著新的工藝挑戰(zhàn)。

怎么測(cè)量碳化硅？晶圓應(yīng)力怎么測(cè)？比如，SiC非常硬，莫氏硬度非常高；同時(shí)它又是透明的，且往往生長(zhǎng)在異質(zhì)襯底上。傳統(tǒng)的測(cè)量邏輯在這里經(jīng)常行不通。

當(dāng)摩爾定律的戰(zhàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移到微觀結(jié)構(gòu)的“縱深"和“新材料"上，臺(tái)階儀測(cè)量工具是如何升級(jí)？如何解決新材料研發(fā)中三個(gè)關(guān)鍵難題的？

1、物理接觸的確定性

在第三代半導(dǎo)體研發(fā)中，針對(duì)金屬、介電材料的薄膜厚度測(cè)量，光學(xué)方法有時(shí)會(huì)顯得力不從心。面對(duì)復(fù)雜的透明膜層堆疊，光信號(hào)容易產(chǎn)生穿透和干涉。當(dāng)你看著屏幕上跳動(dòng)的數(shù)據(jù)，有時(shí)很難判斷這是表面的真實(shí)起伏，還是光學(xué)的“假象"。這時(shí)候，回歸物理本質(zhì)的接觸式測(cè)量反而成了高效的方案。

NS系列臺(tái)階儀的邏輯很直接：它不依賴(lài)材料的光學(xué)特性，而是利用探針物理接觸表面。這種方式能精準(zhǔn)描繪出每一處薄膜臺(tái)階，將不可見(jiàn)的微觀起伏轉(zhuǎn)化為可靠的數(shù)據(jù)。還有一點(diǎn)是關(guān)鍵在于“精"。NS系列具備亞埃級(jí)（Sub-Angstrom）分辨率的探測(cè)能力，高臺(tái)階高度重復(fù)性< 4 ?。無(wú)論材料是透明的SiC還是高反光的金屬，探針?lè)答伒腪軸位移是不會(huì)騙人的。

亞埃級(jí)分辨率，高臺(tái)階高度重復(fù)性＜4 ?

2、0.5mg的測(cè)力

很多人聽(tīng)到“接觸式"，下意識(shí)會(huì)問(wèn)：“現(xiàn)在的線(xiàn)寬這么窄，光刻膠這么軟，接觸測(cè)量會(huì)不會(huì)劃傷晶圓？"這確實(shí)是早期設(shè)備的痛點(diǎn)。但現(xiàn)代微觀輪廓測(cè)量的核心突破，正在于對(duì)“力"的控制。NS系列臺(tái)階儀將測(cè)力控制在0.5mg這種微小的量級(jí)意味著什么？

超微力恒力傳感器實(shí)現(xiàn)接觸無(wú)損傷探測(cè)

做一個(gè)直觀對(duì)比：一只蚊子的重量大約是2mg。這意味著探針劃過(guò)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?cè)诹繙y(cè)抗蝕劑（光刻膠）厚度來(lái)評(píng)估蝕刻工藝性能時(shí)，既拿到了微觀輪廓數(shù)據(jù)，又實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)損探測(cè)。此外，針對(duì)硬質(zhì)材料，其磁吸探針設(shè)計(jì)也解決了更換難、易撞針的問(wèn)題。

磁吸探針（安全快捷易更換，防撞）

3、從線(xiàn)掃到3D應(yīng)力分布

NS系列臺(tái)階儀支持三維量測(cè)（3D掃描表面形貌）。通過(guò)雙影像導(dǎo)航系統(tǒng)精準(zhǔn)定位，它能對(duì)晶圓表面進(jìn)行大范圍掃描拼接，不僅能繪制出機(jī)械拋光后的表面微觀形態(tài)，更能直接生成薄膜應(yīng)力測(cè)量曲線(xiàn)。

從硅到碳化硅，材料在變，但對(duì)精度的追求未變。在芯片制造的微觀世界里，每一個(gè)納米級(jí)的細(xì)節(jié)都牽動(dòng)著最終產(chǎn)品的命運(yùn)。無(wú)論是傳統(tǒng)硅基芯片，還是第三代半導(dǎo)體的新材料研發(fā)，都需要臺(tái)階儀這種能夠“看見(jiàn)"納米級(jí)起伏、“觸摸"亞埃級(jí)棱角的“精準(zhǔn)之眼"。