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在制造與前沿科研領域，微觀表面形貌的量化表征是保障產品性能與推動技術創新的關鍵環節。臺階儀作為一種高精度表面測量儀器，通過對樣品表面高度差、粗糙度及薄膜厚度等參數的獲取，為半導體、納米材料、光學工程等領域提供了不可或缺的技術支撐。本文將系統闡述臺階儀的工作原理、技術特性，并重點介紹澤攸科技臺階儀的創新成果及其應用場景。

臺階儀的基本定義與核心功能

臺階儀是一類基于接觸式探針掃描技術，實現樣品表面微觀形貌二維和三維特征量化分析的測量設備。其核心功能在于通過高分辨率傳感系統捕捉表面納米至微米量級的幾何特征，輸出高度差、粗糙度、3D 形貌等定量參數，為材料性能評估、工藝優化及器件可靠性分析提供數據依據。

臺階儀接觸式探針掃描技術原理

接觸式測量系統采用微米級半徑的金剛石探針作為測量單元，通過壓電驅動裝置實現探針與樣品表面的相對運動。當探針沿掃描路徑接觸表面時，其垂直位移通過電感式傳感器轉化為電信號，經模數轉換與算法處理后生成表面輪廓數據。該技術的優勢在于納米級垂直分辨率，但需嚴格控制探針壓力（通常為微牛級）以避免樣品損傷，適用于較硬質材料表面的高精度測量。

澤攸科技臺階儀的技術創新與性能參數

該系列產品的技術優勢集中體現在：

1. 大行程超精密平面掃描技術：采用超光滑平晶導軌與納米光柵反饋系統，實現 55mm描范圍內≤ 20nm（每2mm）的平面度誤差，滿足大尺寸樣品的全域均勻性測量需求。

2. 大帶寬大行程納米微動臺：集成壓電驅動與LVDT傳感單元，實現標準行程內 0.05nm 的位移分辨率，10kHz 帶寬確保高速掃描時的動態響應精度，重復測量偏差控制在 0.5nm 以內。

3. 超微壓力恒定控制系統：通過閉環反饋調節探針接觸力至 0.5-50mg 范圍，在保證測量穩定性的同時，有效避免對軟質材料表面的機械損傷。

4. 直立式雙LVDT測量結構：創新式的直立下針雙LVDT測量系統，擯棄了傳統的杠桿式測量方式，無需圓弧補償，所測即所得。

其代表性產品的核心性能指標如下：垂直分辨率≤0.05nm，高度方向重復性≤0.5nm（1μm 標準臺階），最大掃描長度≥200mm（含拼接），支持≤12 英寸晶圓及 50mm 高度樣品的直接測量，覆蓋科研與工業生產的多樣化需求。