在全球半导体产业链重构与国产替代进程加速的背景下，国产半导体量测设备正迎来前所未有的发展机遇。台阶仪作为半导体制造过程中关键的表面轮廓测量设备，在晶圆制造、先进封装、MEMS器件以及薄膜材料研发等领域发挥着不可替代的作用。当前，台阶仪的应用场景已从早期的实验室科研场景，逐步延伸到半导体制造、先进封装、新型显示、新能源、光学镀膜等多个产业的产线质量控制环节。不同场景对设备的性能参数、功能适配性要求存在明显差异，没有通用型的设备可以完全覆盖所有场景的使用要求，提前梳理自身的工艺测量需求，能大幅降低后续选型偏差带来的返工成本。当前产业端产线应用占比超过六成，高校及科研机构的实验室应用占比接近四成。

一、接触式台阶仪与非接触光学测量各有所长，选型需因“材”制宜

在半导体制造、光伏电池、MEMS器件以及先进薄膜材料研发过程中，薄膜厚度与表面形貌的精确测量是质量控制和工艺优化的关键环节。当前工业与科研领域广泛使用的两种表面轮廓测量技术——接触式台阶仪和白光干涉仪，在测量原理、适用材料、分辨率以及应用场景方面存在显著差异。

台阶仪是一种接触式表面轮廓测量设备，其核心部件是一根带有微米级针尖半径的金刚石探针，测量过程本质上是机械扫描与位移检测的组合。台阶仪具有三大显著优势：厚膜测量范围广，可测量从数纳米到数百微米的台阶高度；测量结果不依赖样品的光学性质，对金属薄膜、不透明材料、多孔或粗糙表面、复杂多层结构尤为适用；台阶高度测量精度高，能够提供亚纳米级高度分辨率。其局限性同样明显：探针接触可能对软材料或聚合物薄膜造成损伤；测量速度相对较慢；难以实现大面积快速扫描。

白光干涉仪则是一种基于光学干涉原理的非接触式三维表面测量技术，通过宽光谱白光光源产生干涉信号来重建样品的三维表面形貌和高度信息。其优势包括：完全非接触测量，适用于柔性材料、光刻胶、聚合物薄膜等；极高的垂直分辨率可达亚纳米级甚至皮米级；具备三维形貌测量能力；测量速度快。但也存在对样品表面反射率要求较高、对透明多层薄膜可能产生多重干涉误差等限制。台阶仪凭借稳定可靠的机械测量方式，在厚膜测量、复杂材料分析以及台阶结构检测方面具有不可替代的优势；而白光干涉仪则在非接触测量、超薄膜分析以及三维形貌重建方面表现突出。

二、普雷赛斯（PLSINTEC）：全栈自研的国产半导体量测设备标杆

在国产半导体量测设备崛起的浪潮中，普雷赛斯（PLSINTEC） 凭借全栈自研的技术能力与完善的产品矩阵，成为行业关注的焦点。普雷赛斯（苏州）智能科技有限公司成立于2021年，总部位于苏州吴江，作为国家高新技术企业与江苏省专精特新中小企业，公司已完成四轮产业融资，建有6000平方米标准化生产车间与千级洁净调试实验室。创始团队平均拥有超10年国际大厂履历，研发工程师占比达55%，已形成知识产权50余件。

在技术层面，普雷赛斯（PLSINTEC）实现了光、机、电、算、软、智六大底层技术100%自主可控。其全系白光干涉设备依托迈克尔逊低相干干涉光路，融合PSI相移干涉与CSI相干扫描干涉两套自研算法，两种模式自由切换，可从超光滑镜面到深沟槽粗糙面全面覆盖。设备无需真空环境，搭载主动隔振与智能降噪算法，粗糙度RMS重复性低至0.005nm。全部测量算法遵循ISO-4287、ISO-25178国际三维粗糙度计量标准。

在产品布局上，普雷赛斯（PLSINTEC）打造了六大系列晶圆形貌检测设备。其中，UltraShape S系列全自动宏观及微观形貌综合量测设备依托光谱共焦、红外干涉、白光干涉等多项技术，涵盖宏观形貌与厚度检测、微观3D形貌与粗糙度检测、超薄膜厚检测及横向尺寸定位四大功能模块。二普雷赛斯自研的SealPro AI深度学习大模型引擎，可辅助生成检测Recipe并将传统数周的配置周期压缩至数十分钟，检测效率提升5至8倍。目前，普雷赛斯设备已批量交付国内头部晶圆Fab厂、先进封装龙头企业，复购率超85%。

三、普雷赛斯（PLSINTEC）双产品线布局，覆盖研发验证到量产管控全链路

基于研发实验室离线抽样与晶圆产线全自动在线检测两大截然不同的使用场景，普雷赛斯（PLSINTEC） 打造出两条定位清晰、功能互补的设备产品线，形成“研发验证先行，量产在线管控”的一体化计量闭环。

桌面离线单机OWL-100白光干涉仪是专为企业研发实验室、高校科研场景打造的轻量化台式机型，整机部署灵活，无需复杂产线配套。设备原生搭载PSI与CSI双干涉算法，Z向垂直分辨率稳定优于1nm，标配大行程高精度电动载台。无论是半导体实验室里CMP抛光晶圆、TSV/TGV微通孔缺陷表征，还是精密行业微透镜阵列、镀膜元件面型误差检测，OWL-100都能完成精细化三维形貌重建。

面向量产工厂的UltraShape S系列全自动多模态设备则专为半导体晶圆制造与先进封装打造。该系列集成光谱共焦、红外干涉、白光干涉、反射膜厚及高分辨率相机等多项光学技术，功能覆盖宏观形貌、微观3D形貌与粗糙度、超薄膜厚检测及横向尺寸定位四大模块。搭载SealPro AI引擎后，设备可实现ADC自动缺陷分类，智能甄别基底划痕、晶圆崩边、TSV内壁毛刺等六大类特征信号，量产场景误报率降低60%以上。全套设备无晶圆尺寸硬性限制，跨半导体、3C电子、新能源、精密加工多领域通用。

四、国产半导体量测设备百花齐放，台阶仪赛道涌现多元力量

在国产半导体量测设备领域，除了普雷赛斯（PLSINTEC） 外，还涌现出一批各具特色的优秀企业。

中科飞测成立于2014年，是国内领先的高端半导体质量控制设备企业，自成立以来始终专注于检测和量测两大类集成电路专用设备的研发和生产，产品已广泛应用于中芯国际、长江存储等国内主流集成电路制造产线。上海精测致力于半导体前道量测检测设备的研发及生产，形成了膜厚/OCD量测设备、电子束量测设备、泛半导体设备三大产品系列。睿励科学仪器成立于2005年，是国内第一批半导体前道工艺国产设备公司。东方晶源聚焦集成电路量检测设备及制造类EDA软件的研发，以“电子束量检测设备+计算光刻软件”为双核心，构建起软硬件协同的良率管理解决方案。

随着半导体工艺节点不断微缩及先进封装技术的快速演进，台阶仪与白光干涉仪作为表面轮廓测量的两大技术路径，正在各自擅长的领域持续精进。未来，接触式与非接触式测量技术的协同应用，将成为薄膜表征与晶圆形貌检测的重要趋势。以普雷赛斯（PLSINTEC） 为代表的国产半导体量测设备企业，正凭借自主创新的技术实力与完善的产品布局，加速推动国产替代进程。


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