全自动三离子束抛光切割仪

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

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

在半导体硅片的制造过程中，抛光是一个至关重要的步骤，它使用高速旋转的低弹性材料抛光盘，如人造革或棉布，或低速旋转的软质弹性或粘弹性材料抛光盘，并添加抛光剂以获得光滑的表面。对于碳化硅（SiC）晶片而言，抛光不仅是研磨后的必经阶段，而且对于去除由研磨引起的表面损伤和硬粒至关重要，这些损伤和硬粒可能会在切割过程中导致晶片破损。抛光过程通常分为两个阶段：粗抛和精抛。化学机械抛光（CMP）是精抛阶段中最常使用的技术。粗抛主要针对晶片的双面进行，目的是提高抛光效率，并改善衬底表面的总厚度偏差（TTV）、弯曲度（BOW）和翘曲度（Warp），同时提升表面质量粗糙度（Ra）。CMP则专注于单面抛光，目的是消除碳化硅晶片表面的划痕，实现极高的表面光洁度。作为SiC单晶衬底加工的最后一步，CMP确保最终表面达到超光滑、无缺陷和无损伤的质量标准。随着碳化硅材料在半导体行业的应用日益广泛，对于高质量的SiC晶片的需求也在不断增长。高质量的抛光设备对于确保SiC晶片满足高性能电子器件的要求至关重要。国内SiC抛光设备厂商通过技术创新和工艺改进，已经能够提供与国际标准相媲美的抛光解决方案，这些解决方案不仅提高了生产效率，还确保了晶片的加工质量。本文将介绍国内在SiC抛光设备领域表现突出的厂商，让读者更全面地了解碳化硅材料的加工技术和产业链的发展情况。晶亦精微：深化 CMP 技术在第三代半导体材料领域的应用晶亦精微科技股份有限公司，作为北京烁科精微电子装备有限公司的延续，承载着推动科技成果转化的重要使命。公司自2019年成立以来，就专注于化学机械抛光（CMP）技术的研发与应用，特别是在第三代半导体材料领域的深耕。作为CMP技术的先行者，晶亦精微科技股份有限公司已经成功实现了8英寸CMP设备的境外批量销售，并推出了国内首款具有自主知识产权的8英寸CMP量产设备。此外，公司的12英寸CMP设备在28nm工艺节点的国际主流集成电路生产线上完成了工艺验证，标志着其技术已经达到了国际先进水平。晶亦精微科技股份有限公司紧跟第三代半导体材料的发展趋势，推出了适用于6英寸和8英寸晶圆的CMP设备，这些设备不仅兼容传统的硅材料，还能够满足碳化硅、氮化镓等第三代半导体材料的抛光需求。这一创新举措，为国内半导体产业的发展提供了强有力的设备支持。公司的6/8英寸CMP设备——Horizon-T，具备全自动干进干出的功能，工艺切换灵活，适用性广泛。该设备特别支持SiC、GaN等第三代半导体材料的平坦化工艺需求，已经在国内实现了批量销售，为半导体制造商提供了高效、可靠的抛光解决方案。众硅科技：聚焦CMP高端设备杭州众硅电子科技有限公司自2018年5月成立以来，专注于高端化学机械平坦化/抛光（CMP）设备及相关产品的开发与制造，其产品线覆盖了从6英寸到12英寸的多种规格尺寸的CMP设备。众硅科技的12英寸高端CMP设备被认定为国内首台（套）产品，技术水平在同类产品中达到国际领先地位。此外，公司研制的8英寸先进CMP设备已获得国际半导体行业的SEMI认证，并在多家知名集成电路制造企业的生产线中得到应用，证明了其设备的可靠性和先进性。针对碳化硅衬底的CMP设备TNTAS® ECMP，是众硅科技的重要创新成果。该设备采用了独特的碳化硅化学机械抛光工艺，区别于传统工艺，它无需使用强氧化剂，提供更为温和的工艺条件，同时保证了出色的抛光效果。TNTAS® ECMP作为全自动CMP设备，省略了封蜡和贴膜的步骤，这不仅提高了去除率和产能，还降低了综合运营成本（COO）。此外，该设备在化学尾液处理上更为简便和环保，符合当下对绿色生产的要求。苏州郝瑞特：从产品制造商向产品服务商转变苏州赫瑞特电子专用设备科技有限公司，前身为国营兰州风雷机械厂，拥有深厚的军工背景，自1969年成立以来，已经走过了超过四十年的发展历程。2010年6月，兰州赫瑞特集团投资转型，将其建设成为一家专注于研发、生产、销售切割、研磨、抛光等专用设备及提供整体解决方案的高科技企业。公司致力于技术创新体系的构建和技术成果的商业化，将科技成果有效转化为市场产品，以此创造客户价值并推动企业的持续发展。凭借四十多年的技术积累，苏州赫瑞特在电子专用设备领域奠定了坚实的产品创新与开发基础。其产品线涵盖研抛（包括双面和单面抛光）、切割（包括多线和单线切割）以及工控等三大类，通过不断的技术创新和突破，其产品已广泛应用于多个行业。特别值得一提的是，公司的X62 S50D-T抛光机，这是一款专为4-8英寸半导体硅片、碳化硅、蓝宝石、锗片、铌酸锂、钽酸锂、玻璃等片状硬脆材料设计的单面高精度抛光加工设备。该设备以其易于操作、高配置和低噪音等特点，满足了市场对于高精度抛光工艺的需求。晶盛机电：专注“先进材料、先进装备”浙江晶盛机电股份有限公司自2006年成立以来，一直专注于先进材料和先进装备的研发与制造。公司以硅、蓝宝石、碳化硅这三大主要半导体材料为核心，开发了一系列关键设备，并将业务范围拓展至化合物衬底材料领域，致力于为半导体和光伏行业提供具有全球竞争力的高端装备和优质服务。在第三代半导体材料领域，晶盛机电取得了显著成就，成功生长出行业领先的8英寸碳化硅晶体。公司还建立了6英寸碳化硅晶体的生长、切片、抛光环节的研发实验线，其产品已经通过了下游客户的验证。晶盛机电将持续加强技术创新和工艺积累，以实现大尺寸碳化硅晶体生长和加工技术的自主可控，进一步巩固其在行业中的领先地位。晶盛机电还研发了碳化硅、半导体硅、蓝宝石三大领域的研磨抛光设备，这些设备能够满足从6英寸到12英寸多规格的高质量研磨抛光需求。这些设备以其高产能、高精度和高稳定性的特点，满足了市场对高性能半导体材料加工设备的需求。特思迪：探索8英寸SiC衬底的磨抛加工工艺北京特思迪半导体设备有限公司，自2020年成立以来，便致力于半导体领域表面加工设备的研发、生产与销售。公司总部位于北京，产品线覆盖了减薄机、抛光机、CMP设备以及贴蜡、清洗、刷洗等机器，服务于半导体衬底材料、半导体器件、先进封装、MEMS等多个领域。在2023年，特思迪在碳化硅衬底行业的磨抛设备出货量实现了显著增长，同比增长达到87.5%。公司不仅加速了新产品的研发，还成功推出了8英寸碳化硅全自动减薄设备，以及新款双工位单面抛光机、全自动CMP后清洗机和金刚石抛光机等。这些新设备在功能和工艺指标上均达到了国际先进水平，展现了公司在技术创新上的雄厚实力。特思迪在技术创新和产品开发上的成就得益于其强大的研发能力。公司目前拥有100余项自主知识产权的专利申请及授权，其主要产品的核心部件已实现国产化，并已规模化量产化合物半导体专用的减薄和抛光设备。特思迪不断推进新品研发，其产品线得到了进一步的扩充和完善。在碳化硅衬底领域，公司推出的新款双工位单面抛光机，相较于传统单机，效率提升了100%。此外，公司自主研发的全自动CMP后清洗机，以及为满足市场对金刚石衬底加工需求而研发的金刚石抛光机，都标志着特思迪在高端半导体设备制造领域迈出了坚实的步伐。上海致领：8吋SiC晶片全自动抛光线推出上海致领半导体科技发展有限公司自2011年成立以来，专注于精密平面加工领域，提供全面的解决方案，包括设备、配件、辅材、工艺研发及服务。公司在半导体晶片化学机械抛光机领域取得了显著成就，其产品已获得Semi认证，并成功替代了国内头部芯片厂商的进口设备，展现了其在半导体设备国产化方面的重要贡献。2023年，上海致领完成了一项重要的技术突破，开发了HCP-1280R2-SIA重型化学机械抛光机，这是一款专为6寸和8寸碳化硅晶片设计的高效率、高精度抛光设备。该设备能够实现超过10PSI的抛光压力，配备了先进的压力头往复摆动功能和分区加压功能，这些特性使得HCP-1280R2-SIA能够提供卓越的产品精度，满足高精度抛光工艺的需求。上海致领的这一创新成果不仅提升了公司在半导体设备领域的技术实力，也为碳化硅晶片的加工提供了强有力的支持。随着碳化硅材料在半导体行业的应用日益广泛，上海致领的HCP-1280R2-SIA抛光机有望在提高生产效率和产品质量方面发挥重要作用。小结单晶碳化硅以其卓越的物理和化学性质，在半导体行业中扮演着越来越重要的角色。然而，正是这些特性也给碳化硅的加工带来了挑战。单晶碳化硅的莫氏硬度高达9.5，表明它具有极高的硬度，这使得加工过程需要更为先进的技术和设备。同时，碳化硅的化学稳定性意味着它在常温下不会与大多数化学物质发生反应，进一步增加了加工的复杂性。碳化硅的压缩强度远大于其弯曲强度，这一特性使得材料在加工时更易碎裂，特别是在抛光过程中。为了实现高质量的抛光效果，需要施加更大的压力，这就要求抛光设备具备更高的负载能力和更精确的压力控制功能。尽管碳化硅的加工存在诸多挑战，但随着第三代半导体技术的快速发展，国内外设备制造商正在积极寻求突破。目前，长晶设备的国产化已经取得了显著进展，但切磨抛等加工设备的国产化程度相对较低，这些领域仍然是国内设备厂商需要重点攻克的方向。为了减少对进口设备的依赖，国内厂商正在加大研发投入，推动技术创新，以期在切磨抛等关键加工设备上实现国产化。通过不断的技术积累和市场验证，国内设备制造商有望逐步提升产品的技术水平和市场竞争力，满足国内半导体产业对高性能加工设备的需求。