离子抛光仪工作原理

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  • 宽束氩离子抛光系统Gatan 697 Ilion II 400-860-2797
    【Gatan】697 Ilion II Datasheet 宽束氩离子抛光系统 品牌： GATAN 名称型号：氩离子抛光系统Ilion II 697制造商： GATAN公司经销商：欧波同有限公司产品综合介绍 产品功能介绍氩离子抛光系统是一个用于样品的截面制备及平面抛光的桌面型制样设备，以便样品在SEM及其它设备上进行检测分析。可利用IlionII进行抛光加工的材料种类十分广泛，包括由多元素组成的试样，以及具有不同的机械硬度、尺寸和物理特性的合金、半导体材料、聚合物和矿物等。如焊缝截面，集成电路焊点，多层薄膜截面，颗粒、纤维断面，复合材料、陶瓷、金属及合金、岩石矿物及其他无机非金属等各种材料的SEM、EBSD样品。品牌介绍美国Gatan公司成立于1964年并于70年代末进入中国市场。Gatan公司以其产品的高性能及技术的先进性在全球电镜界享有极高声誉。作为世界领先的设计和制造用于增强和拓展电子显微镜功能的附件厂商，其产品涵盖了从样品制备到成像、分析等所有步骤的需求。产品应用范围包括材料科学、生命科学、地球物理学、电子学，能源科学等领域， 客户范围涵盖全球的科研院所，高校，各类检测机构及大型工业企业实验室，并且在国际科学研究领域得到了广泛认同。经销商介绍欧波同有限公司是中国领先的微纳米技术服务供应商，是一家以外资企业作为投资背景的高新技术企业，总部位于香港，分别在北京、上海、辽宁、山东等地设有分公司和办事处。作为蔡司电子显微镜、Gatan扫描电子显微镜制样设备及附属分析设备在中国地区最重要的战略合作伙伴，公司秉承“打造国内最具影响力的仪器销售品牌”的经营理念，与蔡司，Gatan品牌强强联合，正在为数以万计的中国用户提供高品质的产品与国际尖端技术服务。 产品主要技术特点氩离子抛光系统采用两支具有低能聚集的小型潘宁离子枪，可提供快速柔和的抛光效果。低至100eV的离子束提供更柔和的抛削效果，用于样品的终极抛光。新型低能聚焦电极使得离子束的直径在几乎整个加速电压范围内都保持恒定。每个枪都可准确独立地将离子束对中在样品上，从而产生极高的离子抛光速率。在操作过程中，可随时改变枪的角度。通过控制气体流量可将枪电流变化范围控制在0~100mA之间。在触摸屏上通过手动或者自动方式调节气体流量使每个枪的工作电流得到最优化。 集成的10英寸彩色触摸屏计算机可对Ilion II的所有操作参数进行完全控制。此界面不仅可以设定所有参数并能够监控抛光过程。所有的操作参数还可以存为配方，调用配方可获得高精度重复实验。 涡轮分子泵搭配两级隔膜泵保证了超洁净环境。Gatan专利的气动控制Whisperlock技术能实现快速样品交换（ 1分钟），省去了换样过程中必须完全泄真空至大气的烦恼。1. 气锁装置实现快速样品交换、始终保持洁净的高真空状态2. 10英寸触摸屏可对系统进行完全控制与监测3. 配方模式的控制界面，用于一键操作4. 质量流量控制器提供精确和可重复的氩离子电流的控制5. 枪电压范围为100V到8000V的三元（阴极、阳极与聚焦极）构造潘宁离子枪6. 每个枪的抛光角度可调范围为-10度~10度，增量为0.1度7. 扇形抛光角度可变且可程序化，范围从10度~90度8. 离子枪无需零件更换，寿命超过30,000小时9. Gatan专利的样品/挡板配置，装样简单，再次抛光位置准确10. 独特的离子束调制功能，可进行扇形抛光和平面抛光11. 洁净的真空系统，分子泵与隔膜泵搭配12. 操作简单，维护方便 抛光前- 俯视SEM图CuInSe2样品 抛光90S后SEM 图 CuInSe样品 产品主要技术参数： 1、 离子枪：两个配有稀土磁铁的三元构造（阴极、阳极与聚焦极）潘宁离子枪，聚焦离子束设计,高性能无耗材2、 抛光角度： +10° 到 -10° ，每个离子枪可独立调节3、 离子束能量：100 V 到 8.0 kV4、 离子束流密度：10 mA/cm2 峰值5、 抛光速度：300 μm/h（8.0 kV条件下对于硅试样）4.2样品台6、 样品装载： Ilion专利的样品挡板, 装样简单，再次抛光位置准确，可重复使用，配合Sample Stub可直接转至SEM中观察 7、样品旋转：0.5到6 rpm连续可调8、束流调制：独特的离子束调制功能，可进行扇形截面抛光（扇形角度为10到90度可调）和平面抛光。9、样品观察：数码变焦显微镜，配有PC及Digital Micrograph软件采集图像，通过Gatan Digital Micrograph软件可进行实时成像（300x–2,200x）与图像存储和分析10、液氮冷台：配置液氮冷台，样品最低温度可达-120°C,有效减少离子束对样品造成的损伤 4.3真空系统11、干泵系统：两级隔膜泵支持80升/秒的涡轮分子泵12、压力：5x10-6 托基本压力，8.5x10-5托工作压力13、真空规：冷阴极型，用于主样品室；固体型，用于前级机械泵14、样品空气锁： 独特的Whisperlok设计，样品更换时间1Min，无需破样品室真空4.4用户界面15、10 英寸触摸屏： 操作简单，且能够完全程序化控制所有参数可进行配方操作。16、配方操作模式：自定义不同的加工参数组合，实现一键操作。 产品主要应用领域： EBSD样品制备截面样品制备金属材料（合金，镀层）石油地质岩石矿物光电材料化工高分子材料新能源电池材料电子半导体器件PCB电路版截面抛光SEM图镀锌钢板截面抛光Zn晶粒 Fe晶粒
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    厂商： 北京欧波同光学技术有限公司
    品牌： GATAN
    型号： 697 Ilion II
    价格： 100万 - 200万元
  • 日本电子 JEOL 氩离子截面抛光仪 IB-19530CP 400-860-5877
    氩离子截面抛光仪 (Cross Section Polisher，简称CP)，凝聚了日本电子科技人员多年的梦想与实践，是扫描电镜、电子探针、俄歇电镜、EBSD分析等应用领域变革性创新发明。自2004年日本电子发明该仪器以来，在全世界迅速普及。用CP切割截面的方法甚至已经成为一种加工方法-CP法被定义下来，在很多论文里度可以查到。氩离子截面抛光仪顾名思义是使用氩离子束轰击样品表面进行样品加工，用其他方法难以制备的样品，软硬材质混合的复合材料，都能够制备出完美光滑的截面。除了表面极为平整外，被加工区域变形小、损伤小、无异物介入、结构无破坏是其主要特点。2017年1月JEOL推出新一代可监控智能化加工产品，型号IB-19530CP，加工质量和方便性大大提高。
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    厂商： 日本电子株式会社(JEOL)
    品牌： 日本电子/JEOL
    型号： IB-19530CP
    价格： 15万元
  • 氩离子抛光仪 400-860-5168转6074
    1、离子平面抛光和离子切割一体化技术，一套系统实现两种模式，无需复杂的切换流程，简洁方便。2、动态离子切割技术，实现样品的往复平移和旋转，最大切割长度达10mm，有效减少投影/遮挡效应。3、超大的平面抛光装载尺寸50X25mm(直径x高)，为原位实验等大尺寸样品提供可能。4、能量0.5-10kv连续可调，既可满足低能区减少非晶层，又可兼顾高能区大幅提高制样效率。粗校准 → 样品抛光 → 观察抛光结果01将样品装入切割样品台，放入粗校准仪中进行校准，使样品平面与挡板平行，样品待切割面比离子束挡板上沿高出 10-200𝜇 𝑚 。02校准成功后将样品放入工作仓中，选择切割模式，点击每个离子枪的“步骤设置”，设置电压、电流和持续时间；选择“线性距离”，数值为样品半径或半宽。各参数均确认无误后，开启离子枪。03待设置的时间结束后，样品抛光完成，点击“返回常压“，取出样品即可进行后续电镜实验观察。
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    厂商： 苏州冠德能源科技有限公司
    品牌： 苏州冠德/Grand
    型号： 无
    价格： 面议
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  • 离子束抛光仪推荐

    大家使用的离子束抛光仪是哪家的，有推荐么。目前用的品牌确实很烦心。我们所20年底安装了一台进口某知名品牌的离子束抛光仪，才使用两年多毛病不断，使用一年多就更换了一个平面旋转样品台（3万多，经沟通还好给免费更换），同类型的另一台也是用了没多久，也换了一台样品台；22年底设备又出现故障，经厂家排查需更换隔膜泵（感觉质量太差，工作十几年没遇到过，用两年就坏的），需要费用6万多，花费确实有点大；总共没正常使用多长时间。希望大家也引以为戒啊！

  • 氩离子抛光制样

    氩离子抛光制样

    氩离子切割技术是一种利用宽离子束（〜1mm）来切割样品，以获得宽阔而精确的电子显微分析区域的样品表面制备技术。一个坚固的挡板遮挡住样品的非目标区域，有效的遮蔽了下半部分的离子束，创造出一个侧切割平面，去除样品表面的一层薄膜。氩离子抛光技术是对样品表面进行抛光，去除损伤层，从而得到高质量样品，用于在 SEM，光镜或者扫描探针显微镜上进行成像、EDS、EBSD、CL、EBIC 或其它分析。氩离子抛光技术是扫描电镜、电子探针、俄歇电镜、EBSD分析等应用领域性创新发明。机械研磨抛光技术与氩离子束抛光技术的比较： 机械研磨抛光 vs 离子束抛光 ×有限的硬，固体样品 P适合各类样品 o硬度较大金属材料 o软硬金属材料皆可 o硅和玻璃 o同一样品含软硬不同材料 o半导体（铝/宽/高k电介质 o多孔材料 o矿物质（干） o湿或油性样品：油页岩 o有机物data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCChttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_669442_3156028_3.png氩离子抛光/切割的优点http://www.gmatg.com/vr/zbjy888/Resources/userfiles/images/20140215_220137.jpg机械抛光的缺点相比较下氩离子抛光的优点：（1）对由硬材料和软材料组成的复合材料样品, 能够很精细地制作软硬接合部的截面, 而使用传统方法制样是很困难的。（2）比FIB方法的抛光面积更大（~1mm以上）。氩离子切割抛光制样具体应用领域有： EBSD样品 光伏、半导体 金属（氧化物，合金） 陶瓷 地质样品、油页岩 高分子、聚合物 CLEBSD制样最有效的方法------氩离子截面抛光仪随着电子背散射技术(EBSD)的日益广泛应用，EBSD样品制备的新技术、新设备也相继出现。样品制备技术也由传统的机械-化学综合抛光,电解抛光丰富到FIB,以及目前广泛应用的氩离子截面抛光仪。传统的机械抛光不能有效去除样品表面的变形层，即使经过反复的研磨,也会出现再次变形的可能，即伴随着消除严重变形层又有形成新的变形层的可能，而且机械抛光的同时还会造成对样品的表面划痕与损伤，大大影响了EBSD试样的效果。电解抛光是靠电化学的作用使试样磨面平整、光洁，一般处理大批量的EBSD试样首选电解抛光。电解抛光可以非常有效的去除表面的氧化层和应力层。不同材质电解抛光工艺不同，需要摸索合适的抛光剂，原始的抛光剂可以在文献和一些工具书中找到，然后需要进行大量的试验，

  • 氩离子抛光制样——检测服务

    氩离子抛光制样——检测服务

    原理：氩离子切割技术是一种利用宽离子束（〜1mm）来切割样品，以获得宽阔而精确的电子显微分析区域的样品表面制备技术。一个坚固的挡板遮挡住样品的非目标区域，有效的遮蔽了下半部分的离子束，创造出一个侧切割平面，去除样品表面的一层薄膜。氩离子抛光技术是对样品表面进行抛光，去除损伤层，从而得到高质量样品，用于在 SEM，光镜或者扫描探针显微镜上进行成像、EDS、EBSD、CL、EBIC 或其它分析。氩离子抛光技术是扫描电镜、电子探针、俄歇电镜、EBSD分析等应用领域性创新发明。机械研磨抛光技术与氩离子束抛光技术的比较： 机械研磨抛光 vs 离子束抛光 ×有限的硬，固体样品 P适合各类样品 o硬度较大金属材料 o软硬金属材料皆可 o硅和玻璃 o同一样品含软硬不同材料 o半导体（铝/宽/高k电介质 o多孔材料 o矿物质（干） o湿或油性样品：油页岩 o有机物data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCChttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_669521_3156028_3.png氩离子抛光/切割的优点http://www.gmatg.com/vr/zbjy888/Resources/userfiles/images/20140215_220137.jpg机械抛光的缺点相比较下氩离子抛光的优点：（1）对由硬材料和软材料组成的复合材料样品, 能够很精细地制作软硬接合部的截面, 而使用传统方法制样是很困难的。（2）比FIB方法的抛光面积更大（~1mm以上）。氩离子切割抛光制样具体应用领域有： EBSD样品 光伏、半导体 金属（氧化物，合金） 陶瓷 地质样品、油页岩 高分子、聚合物 CLEBSD制样最有效的方法------氩离子截面抛光仪随着电子背散射技术(EBSD)的日益广泛应用，EBSD样品制备的新技术、新设备也相继出现。样品制备技术也由传统的机械-化学综合抛光,电解抛光丰富到FIB,以及目前广泛应用的氩离子截面抛光仪。传统的机械抛光不能有效去除样品表面的变形层，即使经过反复的研磨,也会出现再次变形的可能，即伴随着消除严重变形层又有形成新的变形层的可能，而且机械抛光的同时还会造成对样品的表面划痕与损伤，大大影响了EBSD试样的效果。电解抛光是靠电化学的作用使试样磨面平整、光洁，一般处理大批量的EBSD试样首选电解抛光。电解抛光可以非常有效的去除表面的氧化层和应力层。不同材质电解抛光工艺不同，需要摸索合适的抛光剂，原始的抛光剂可

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  • 抛光机
    M5-2100抛光机，用于手动样品制备，单盘无级调速式研磨、抛光多用机。调速范围为25-500转/分钟。可实现试样从粗磨、精磨、粗抛光至精抛光的整个制样过程。台式结构，可放于工作台上。外形小巧，采用不锈钢外壳。磨盘直径：Φ203mm 尺寸：宽381 x深660 x高229 mm 重量：65 kg
    供应商： 北京中镜科仪技术有限公司
    品牌： 中镜科仪
    价格： 面议
  • 光缆组件抛光/连接器抛光和检测系统
    总览Cila 2.0 连接器和电缆组件光纤抛光和检查系统可以利用精密机器设计、专业开发的抛光菜单和在线明场检查来抛光和检查所有商业和军用风格的光纤电缆组件。自动化、耐用、低运营成本和人体工程学是 Cila 的主要优势。技术参数产品特点坚固耐用、符合人体工程学的设计和构造自动化，按钮操作自动气磨功能取代了大多数其他机器的手动去毛刺操作通用、UPC型工件夹具将容纳所有商用光纤连接器，包括FC、ST、SC、LC、MU、SMA型，以及所有圆形、环保、公母MIL型连接器专用于FC/APC、SC/APC、LC/APC和MIL型斜角终端的工作支架抛光端面的明视场视频检测高产能工艺的一致性–通常是45秒的产能/UPC连接器符合行业公认的端面公差，常见一次通过率为98%下面的图表详细说明了在Cila 2.0上抛光的二十个SC连接器，然后对其进行干涉检查。左:MIL样式 右:LC/UPC、SC/UPC、FC/APC、SMA气隙
    供应商： 筱晓（上海）光子技术有限公司
    品牌： 筱晓光子
    价格： 面议
  • UNIPOL抛光膏
    UNIPOL抛光膏配方与WenolL抛光膏相似，被广泛用于电镜、离子束系统、真空镀膜系统、衬底及日常的实验室应用。UNIPOL抛光膏配方对于硬金属（如不锈钢、镀铬表面）均能得到满意效果，UNIPOL抛光膏亦适用于清洁抛光控制电极。UNIPOL抛光膏为油基、不含硅脂，溶解大多数碳氢化合物。不建议UNIPOL抛光膏应用于铝等软金属。
    供应商： 广州竞赢科学仪器有限公司
    价格： 面议
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  • 飞纳电镜新搭档——1060 离子研磨抛光仪
    离子研磨抛光仪是一台高质量的 sem 样品制备台式精密仪器，满足几乎所有应用材料的制备。离子研磨抛光仪是通过物理科学技术来加强样品表面特性。使用的是惰性气体中具有代表性的氩气，通过加速电压使其电离并撞击样品表面。在控制的范围内，通过这种动量转换的方式，氩离子去撞击样品表面从而达到无应力损伤的 sem 观察样品。1060 ion milling 台式离子研磨抛光仪先进的样品制备技术如今 sem 在快速研究和分析高端材料结构和性能方面被认为是一种非常理想的手段方式，fischione 1060 是一个优秀的样品制备工具，是一台具有目前最先进技术的离子研磨抛光系统，设计精巧，操作方便，性能稳定。1060 离子研磨抛光仪为 sem 呈现样品表面结构和分析样品特性提供了便利，是 sem 样品制备完美的工具，正不断用于制备高质量的 sem 样品，满足苛刻的成像及分析要求。专利的双离子束源fischione 1060 两束专利电磁聚焦离子束源可直接控制作用在样品表面的离子束斑点直径，操作者可以根据需求自己调节。两束离子束可以同时聚焦在样品表面，这样可以大大提高研磨抛光速度。1060 离子束源采用独特的专利电磁聚焦设计，这样的设计可以让离子束斑点直径可调，从而离子撞击的时候是直接撞击样品，且只可以撞击样品，同时样品溅出的材料不会沉积在样品夹具、样品仓或者样品表面上。离子研磨抛光仪有哪些应用sem 样品制备时常常需要研磨抛光。制样时即使再留意，常常一些不理想的形貌也会出现。随着 sem 技术的快速发展，即使一个微不足道的损伤也会限制样品表面的彻底观察分析。通过惰性气体离子研磨抛光解决样品表面之前的损伤是一个非常理想的方法。这是离子研磨的基本功能。块状样品事实上一些无机样品也受益于离子研磨抛光技术。当离子束低入射角度直接作用在样品上时，样品表面剩余的机械应力损伤，氧化层及残留物层均会被溅出，最终显现原始的形貌供 sem 观察和分析。ebsdebsd 是一项非常有用的技术，可以让 sem 获取更多晶体信息，因为通过 sem 获得的背散射电子信息能很好的反应材料晶体结构、晶向和晶体纹理。ebsd 对表面信息非常敏感，任何轻微的表面缺陷均能通过 ebsd 获得比较好的图案信息。因此通过离子研磨抛光来增强表面信息是非常有利的。为了让 ebsd 提高到更好的检测水平，离子研磨抛光能被用来去除精细样品材料的表面材料。使用二维的方法无法得到这一系列的技术产量切片技术。半导体截面观察在半导体行业的很多案例中，离子研磨抛光可以让失效分析快速的得到有用的信息。通常切割或者机械研磨样品会产生样品表面损伤，这些问题可以通过离子研磨抛光来解决，这也得力于多样化的样品夹具来优化了这些操作过程。使用飞纳台式电镜观察 1060 离子研磨抛光仪制样效果1060 离子研磨抛光仪标准版和专业版1060 离子研磨抛光仪技术参数离子束源两束电磁聚焦离子源加速电压范围： 100 ev - 6.0 kev，连续可调离子束流密度高达 10 ma/cm2可选择单束或者双束离子源工作独立控制两束离子束源加速电压 （仅专业版）样品台离子束入射角 0? 到 +10?最大样品尺寸：直径 25mm，高度 15mm样品高度自动感应360? 样品旋转样品往复摇摆，从 ±40? 到 ±60?真空系统两级真空系统：无油干泵和涡轮分子泵皮拉尼型真空计感应控制真空工作气体99.999% 纯度的氩气每离子束流速约 0.2 sccm，名义上所需压力为 15psi 采用自动气体流量控制技术，实现离子源气流的精密流量控制，含两个流量计气压源气动阀驱动氩气,液氮, 或者干燥空气；所需压力要求名义上 60 psi样品照明用户可选的反射照明自动终止计时器设定自动加工终止用户界面标准版内置触摸屏，包含基本设备功能模块专业版?内置触摸屏，包含基本设备功能模块?基于电脑，加工流程可通过参数编程并实时显示操作状态?操作灯光指示器（选配）辅助光学显微镜可选配一个 7-45 倍的体视显微放在与真空系统内用于直接观察样品；或者选配一个具有 2,000 倍的显微成像系统，用于定点成像并显示在电脑显示屏上尺寸标准版69cm*38cm*74cm*51cm （宽*底端到设备外壳高*底端到显微镜高*深）专业版107cm*38cm*74cm*51cm （宽-含电脑显示器*底端到设备外壳高*底端到显微镜高*深）重量73 kg电源100/120/220/240 vac，50/60 hz，720 w
    时间： 2016-10-06
    作者： 复纳科学仪器
  • 欧波同第三方检测|氩离子抛光技术在镀膜样品中的应用
    氩离子抛光技术是对样品表面或者截面进行抛光，得到表面光滑无损伤的样品，能够观察到样品内部真实结构。Gatan公司生产的精密刻蚀镀膜系统——PECS II 685（图1），是集抛光和镀膜于一体的氩离子抛光设备，它采用两个宽束氩离子束对样品表面进行抛光。685可以做普通的抛光方法无法解决的问题：a.氩气的工作氛围，可以有效保护容易氧化或者对水蒸气特别敏感的材料；b.样品台采用液氮制冷方式，可以有效的保护热敏感的样品，避免离子束热损伤；c.685自带的精确到纳米级别的镀膜功能，可以有效解决容易氧化且导电性特别不好材料的SEM/EDS/EBSD等的分析。下面我们通过两个案例来说明为什么氩离子抛光技术在镀膜领域的应用是无可替代的。图1 精密刻蚀镀膜系统PECS II 685 例1：光伏作为我国战略性新型产业，其发展牵动着我国的方方面面。光伏玻璃为目前光伏产业链上电池组件封装环节使用的必须辅助材料之一，整个光伏玻璃的发展与光伏产业的发展密切相关。所谓光伏玻璃是指在超白压延玻璃上镀一层减少反射的材料即减反膜，作用是减少或者消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光，增加这些原件的透光量。因此对减反膜的研究显得尤为重要。图2是观察某公司生产的光伏玻璃上减反膜的厚度。图2（a）显示普通制样无法准确观察到减反膜厚度，而利用精密刻蚀镀膜系统PECS II 685制备的样品不仅可以准确测量膜的厚度还可以观察到其真实形貌：这是一种厚度约180 nm的具有多孔结构的膜，见图2(b)。 图2 普通制样及氩离子抛光制样观察减反膜（a普通制样；b PECS II 685制样）例2：以聚碳酸酯为基底，在上面包覆TiO2/SiO2交替膜共8层，每层膜厚度只有50 nm左右，普通制样根本无法观察到膜结构，更无法观察8层交替膜。我们同样使用PECS II 685进行制样，由于样品不导电且容易被氩离子束打伤，故同时利用PECS II 685的冷台、刻蚀、镀膜功能，在同一真空环境下对样品进行抛光和镀膜，利用蔡司的Sigma 300场发射扫描电镜清晰观察到8层TiO2/SiO2交替膜，见图3。 图3 PECS II 685制备TiO2/SiO2交替膜
    时间： 2020-08-24
    作者： 欧波同
  • 第三代半导体材料化学机械抛光（CMP）工艺的检测难点
    近年来随着5G通讯技术以及新能源汽车行业已成为当前投资热点，而5G基站和电动汽车都使用了功率半导体器件，开发出符合市场要求的功率半导体器件成了半导体行业的又一重要方向。以硅作为衬底的传统的半导体芯片因为材料本身的局限性已难满足要求，以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带第三代半导体材料具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势，因此采用第三代半导体材料制备的半导体器件不仅能在更高的温度下稳定运行，适用于高电压、高频率场景，还能以较少的电能消耗，获得更高的运行能力。第三代半导体材料虽然具有很多优点，但是其加工难度也是极大的。以碳化硅为例，其硬度世界排名第三，莫氏硬度为13，仅次于钻石(15)和碳化硼(14)；而且其化学稳定性高，几乎不与任何强酸或强碱发生反应。晶体碳化硅还需要通过机械加工整形、切片、研磨、抛光等化学机械抛光和清洗等工艺，才能成为器件制造前的衬底材料。化学机械抛光（CMP）化学机械抛光（或化学机械平坦化）通常是使用专用抛光机在晶圆表面用抛光垫不断地旋转抛光并在过程中添加抛光液磨料以获得平坦光滑的衬底表面的工艺。为了获得均匀平坦的晶圆衬底，厚度监测作为常用的评价手段之一。但是第三代半导体材料由于硬度高，化学机械抛光的效率比较低，部分材料抛光过程的厚度变化甚至低于数十纳米常规的位移计等监测手段已经无法达到要求，而因为材料的特殊性一般也不会使用接触式或者破坏式的测量手段。大塚电子的SF-3系列膜厚计通过光干涉法原理，对晶圆界面之间干涉光信号进行计算从而获得晶圆的厚度信息。SF-3膜厚计 光干涉法由于采用了光学测量原理，SF-3系列膜厚计具有极高的频率5KHZ，因而可以对晶圆厚度进行在线实时监控；同时具有高精度以及可以有效避免晶圆翘曲对结果的影响。晶圆厚度实测CMP抛光液CMP抛光液作为化学机械抛光的辅助耗材，起到研磨腐蚀等作用，近年来CMP抛光液的国产化程度正在逐步提高。CMP抛光液的主要成分包括水、研磨颗粒（二氧化硅、金刚石、氧化铈、氧化锆）、氧化剂、分散剂等。不同的工艺步骤和不同的产品对CMP抛光液产品有不同的要求，通过对CMP抛光液的粒径监测、zeta电位监测可以评价CMP抛光液是否符合工艺要求以及在存储运输过程当中的稳定性。大塚电子ELSZ-neo系列纳米粒度zeta电位仪对抛光液的粒径和zeta电位检测均有大量应用。 ELSZ-neo以下考察了CMP抛光液在不同PH值的zeta电位，并记录了不同磨料的等电点（zeta电位为零），根据抛光液的粒径和zeta电位可以选择最优的PH值从而获得稳定的产品。晶圆清洗在晶圆的研磨和化学机械抛光处理以后，需要对晶圆进行清洗以避免污染物的附着。一些晶圆的颗粒污染物数量要求少于10个，然而由于静电作用力，颗粒污染物与晶圆在特定的PH值环境下容易吸附，颗粒污染物通常来源于抛光液当中研磨颗粒的残留。因此，评价晶圆表面和颗粒污染物的电性对于清洗工艺有重要作用。Zeta电位（Zeta potential）作为衡量固体电性或液体的稳定性的主要指标，通常使用电泳光散射法进行测量，然而在测量固体表面zeta电位时必须要充分考虑电渗作用的影响。（１）样品池内的粒子的电泳以负电荷的粒子为例，理想状态下粒子无论在cell 的什么位置，都以相同的速度向正电极侧电气泳动。（２）样品池内的电渗流通常cell（材质：石英）带有负电荷。所以，正电荷的离子、离子聚集在cell壁面附近，施加电场的话，壁面附近 正离子会往负极方向移动。Cell中心部为了补偿这个流动，产生相反方向的对流，这种现象叫做电渗流。（３）样品池内可观测粒子的电泳粒子分散在溶媒中，cell内粒子电气泳动的外观是算上这个电渗的抛物线状的流动。为此、cell内电气浸透流的速度为零的位置，即在静止面进行测定可以得出真正粒子的电泳速度，从而得出真实的泽塔电位值。大塚电子的ELSZ系列纳米粒度zeta电位仪使用了森岡本电渗校正专利，充分考虑了材料的电渗对电泳速度的影响。另外专用的平板样品池可选用电荷为0的涂层，并且使用中性的观测粒子，在不同PH值下测量不必考虑观测粒子电性带来的影响。大尺寸的平板样品池，可适用不同规格的晶圆测量实测应用时，通常会对晶圆表面和CMP抛光液的zeta电位同时进行测量。以下图为例，分别测量了硅晶圆（蓝色）和污染物粒子（红色）的zeta电位，在PH=4~8.5之间，晶圆表面与污染粒子的电性相反，因而污染粒子会依附在晶圆表面难以去除。总结大塚电子自1970年以来一直专业研究光学检测技术，秉承「多様性」「独創性」「世界化」的理念，大塚的光散射以及光干涉制品一直在包括FPD行业、半导体行业、新材料行业等专业领域占据领先地位。凭借对光学技术的深耕，大塚将继续为过国内客户提供专业的设备以及服务。
    时间： 2022-06-30
    作者： KPC
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