臺階儀，又名探針式表面輪廓儀，用于樣品表面從微米到納米尺度的輪廓測量，是微電子、半導(dǎo)體、太陽能、高亮度LED、觸摸屏、醫(yī)療、科學研究和材料科學等領(lǐng)域不可缺少的關(guān)鍵測量設(shè)備。長期以來，此類儀器被美國Bruke、美國KLA、日本Kosaka三家廠商壟斷，國內(nèi)尚無廠商可提供同類產(chǎn)品。

直到2022年6月，松山湖材料實驗室精密儀器研發(fā)團隊自研的臺階儀出貨交付，實現(xiàn)了國產(chǎn)化臺階儀零的突破！

自研的臺階儀

2020年冬，實驗室組織走訪調(diào)研半導(dǎo)體行業(yè)相關(guān)企業(yè)，了解到企業(yè)進口臺階儀受到一定限制，不少企業(yè)明確提出對國產(chǎn)化臺階儀的需求。為了滿足在當前國際競爭形勢下的行業(yè)共性需求，避免關(guān)鍵設(shè)備被“卡脖子”的風險，精密儀器研發(fā)團隊當即研討立項，將國產(chǎn)化臺階儀開發(fā)提上日程。

團隊負責人許智指出，臺階儀的研發(fā)，需要“四個超”：超精細的運動控制，超精密位移傳感，超低噪聲信號采集，超高平整度零部件等關(guān)鍵技術(shù)。

精密儀器研發(fā)團隊在這些方面均有豐富的經(jīng)驗積累和扎實的技術(shù)儲備，基于此前自主研發(fā)的系列化壓電驅(qū)動納米位移臺產(chǎn)品和掃描探針顯微鏡制備技術(shù)，項目組快速完成方案設(shè)計，并開始功能樣機、工程樣機的迭代開發(fā)。

回望研發(fā)過程，可謂“一波三折”，研發(fā)團隊感慨道。由于疫情，人員封控，物流暫停，供應(yīng)商供貨延期，芯片價格又逐日飆升，研發(fā)進度受阻。面對接踵而至的難題，團隊加班加點攻關(guān)搶進度，終于在今年6月研發(fā)成功。訂單交付當天，團隊所有人都有一種難以言表的滿足感。

研發(fā)人員調(diào)試樣機到深夜

精密儀器研發(fā)團隊臺階儀項目組

至此，國產(chǎn)化臺階儀邁出了里程碑式的一步。科技創(chuàng)新的重要性不言而喻，用于科技創(chuàng)新的儀器設(shè)備同樣重要，團隊負責人許智談到，關(guān)鍵測量儀器設(shè)備實現(xiàn)國產(chǎn)化，最關(guān)鍵之處就在于實現(xiàn)了自主可控。

據(jù)了解，現(xiàn)已交付的臺階儀可滿足企業(yè)實際使用的指標要求，且對比同類進口設(shè)備，成本降低了約30%。項目組研制了三種不同測試需求的型號，可供客戶根據(jù)需要選擇相應(yīng)配置，并配套自研軟件實時顯示測量圖表數(shù)據(jù)。目前，團隊正在與十余家有相關(guān)需求的企業(yè)、科研院所洽談合作中。

精密儀器研發(fā)團隊

松山湖材料實驗室精密儀器研發(fā)團隊以自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)為核心，開展精密科研儀器和工業(yè)自動化設(shè)備的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。桌面式掃描電子顯微鏡、大行程納米位移臺等產(chǎn)品為國內(nèi)唯一量產(chǎn)。等離子體化學氣相沉積系統(tǒng)、掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)等產(chǎn)品達到國際一流、國內(nèi)領(lǐng)先水平。

團隊產(chǎn)業(yè)化公司東莞市卓聚科技2020年落戶松山湖國際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)社區(qū)，銷售額當年破百萬元，2021年銷售額超千萬元。在松山湖材料實驗室的支持下，精密儀器研發(fā)團隊以國家戰(zhàn)略為導(dǎo)向，以市場需求為目標，力爭成為有擔當、有作為的尖端儀器產(chǎn)業(yè)化隊伍。