適配 SEM、FIB、EDS 檢測(cè)：MSP-20-UM 磁控濺射儀應(yīng)用分析

發(fā)布日期：2026-07-16      瀏覽次數(shù)：24

一、產(chǎn)品基礎(chǔ)概況


MSP-20-UM整機(jī)外觀

設(shè)備控制面板

1. 品牌與定位

日本 Shinkuu（真空設(shè)備株式會(huì)社）MSP-20-UM 全自動(dòng)磁控貴金屬鍍膜機(jī)，屬于實(shí)驗(yàn)室中端多功能電鏡制樣濺射設(shè)備，主打低損傷、全自動(dòng)、可旋轉(zhuǎn)傾斜樣品臺(tái)，適配高校、材料實(shí)驗(yàn)室、半導(dǎo)體檢測(cè)、生物電鏡等場(chǎng)景，區(qū)別于小型臺(tái)式濺射儀，支持復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)樣品均勻鍍膜株式會(huì)社真...。

2. 核心工作原理

采用磁控陰極濺射技術(shù)：腔體通入氬氣電離形成等離子體，磁場(chǎng)束縛離子轟擊貴金屬靶材，金屬原子低溫沉積在樣品表面形成超薄連續(xù)導(dǎo)電膜；磁場(chǎng)約束等離子體，大幅降低離子能量，實(shí)現(xiàn)低溫濺射，熱損傷極小，適配塑料、生物、高分子等熱敏樣品。

3. 完整核心技術(shù)參數(shù)

表格

參數(shù)項(xiàng)	規(guī)格詳情
供電	AC100V 單相 15A，接地三芯電源線(xiàn)
整機(jī)尺寸 / 重量	350 (L)×420 (W)×347 (H) mm，凈重 18kg
真空系統(tǒng)	配套 GLD-051 旋片泵，抽速 50L/min，旁路分級(jí)排氣
樣品腔體	硬質(zhì)玻璃腔體，內(nèi)徑 Φ149mm，高度 82mm
標(biāo)準(zhǔn)樣品臺(tái)	浮動(dòng)式 Φ50mm 樣品托盤(pán)；選配0~45° 傾斜 + 60rpm 旋轉(zhuǎn)臺(tái)（UM 核心特色）
可承載樣品	平面：Φ50mm，厚度≤25mm；傾斜模式：Φ20mm，厚度≤20mm
靶材規(guī)格	Φ51mm 貴金屬靶，厚 0.1mm；可選 Au、Pt、Au-Pd、Pt-Pd、Ag
工藝氣體	高純氬氣（標(biāo)配）、空氣模式可選
控制功能	放電電流、腔壓、濺射時(shí)間獨(dú)立可調(diào)；一鍵全自動(dòng)流程；安全聯(lián)鎖防誤操作
膜厚區(qū)間	1~20nm 可控，滿(mǎn)足低倍至十萬(wàn)倍場(chǎng)發(fā)射 SEM 觀察

二、核心產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)（MSP-20-UM 獨(dú)1有亮點(diǎn)）

1. UM 專(zhuān)屬：旋轉(zhuǎn)傾斜樣品臺(tái)，三維樣品無(wú)1死角鍍膜

   選配傾斜旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，樣品邊轉(zhuǎn)邊傾斜，凹槽、多孔材料、纖維、斷層、MEMS 微型結(jié)構(gòu)側(cè)壁、底面均可均勻覆蓋導(dǎo)電膜，解決普通濺射儀 “陰影效應(yīng)"，避免局部充電發(fā)白、成像斷層株式會(huì)社真...。

2. 低溫磁控濺射，極低樣品損傷

   磁場(chǎng)集中等離子，離子轟擊能量低，無(wú)高溫?zé)彷椛洌簧飿悠贰?shù)脂包埋樣、高分子薄膜、鋰電池電極、軟質(zhì)聚合物不會(huì)變形、起泡、碳化，適配熱敏敏感材料制樣。

3. 全自動(dòng)可編程，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性強(qiáng)

   預(yù)抽真空→進(jìn)氣穩(wěn)壓→恒流濺射→放氣整套流程一鍵執(zhí)行；腔壓、濺射電流、時(shí)間三參數(shù)精準(zhǔn)鎖定，同一批次樣品膜厚一致性高，適合對(duì)比實(shí)驗(yàn)、批量制樣。配備旁路排氣，減少水汽、雜質(zhì)污染靶材，延長(zhǎng)靶材使用壽命。

4. 多靶材適配，覆蓋全倍率電鏡觀測(cè)

• Au 金靶：低倍（≤1 萬(wàn)倍），成像對(duì)比度高、成本低；

• Au-Pd 金鈀：中倍率 1~5 萬(wàn)倍，顆粒細(xì)膩，通用科研首1選；

• Pt/Pt-Pd 鉑 / 鉑鈀：高分辨場(chǎng)發(fā)射 SEM（5 萬(wàn)～20 萬(wàn)倍），納米級(jí)細(xì)顆粒，不掩蓋樣品微觀形貌；

• Ag 銀靶：導(dǎo)電性能極1強(qiáng)，適合絕緣陶瓷、礦物、粉末樣品。

5. 安全與易用設(shè)計(jì)

   腔體門(mén)真空聯(lián)鎖，開(kāi)蓋自動(dòng)停機(jī)；分體式玻璃腔體，樣品裝卸直觀；靶材快速更換，無(wú)需拆解腔體；面板分區(qū)控制，新手快速上手。

三、全場(chǎng)景運(yùn)用分析（分領(lǐng)域 + 工藝方案）

（一）掃描電鏡 SEM 樣品導(dǎo)電鍍膜（核心用途）

1. 無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域（陶瓷、礦物、粉體、金屬氧化物）

• 痛點(diǎn)：絕緣樣品電子束照射產(chǎn)生荷電效應(yīng)，圖像發(fā)白、漂移、模糊；納米粉體易團(tuán)聚、微觀結(jié)構(gòu)失真。

• 適用工藝：Au-Pd 靶，膜厚 3~8nm；搭配旋轉(zhuǎn)臺(tái)，粉體均勻包覆，顆粒邊界清晰；礦物斷口、多孔陶瓷使用 45° 傾斜鍍膜，孔洞內(nèi)壁導(dǎo)電完整。

• 典型樣品：氧化鋁陶瓷、鋰電池正極 / 負(fù)極粉末、二1氧化鈦、地質(zhì)巖石、玻璃、分子篩。

2. 高分子 / 塑料 / 復(fù)合材料（熱敏類(lèi)）

• 痛點(diǎn)：普通蒸發(fā)鍍金高溫融化樣品，表面起泡、紋理破壞。

• 適配優(yōu)勢(shì)：MSP-20-UM 磁控低溫?zé)o熱損傷；Pt 靶薄鍍層（2~5nm），不掩蓋高分子納米纖維、薄膜微觀紋路。

• 典型樣品：靜電紡絲纖維、PE/PP 薄膜、環(huán)氧樹(shù)脂包埋樣、橡膠、3D 打印樹(shù)脂、碳纖維復(fù)合材料。

3. 生物樣品（細(xì)胞、組織、生物膜）

• 痛點(diǎn)：含水生物樣品干燥后結(jié)構(gòu)脆弱，高溫易脫水收縮、蛋白變性。

• 工藝：Au-Pd 薄鍍層 3~5nm，短時(shí)間低電流濺射；旋轉(zhuǎn)臺(tái)保證細(xì)胞表面、褶皺組織全覆蓋，場(chǎng)發(fā)射下可觀察細(xì)胞膜納米形貌。

• 適用：SEM 生物形貌觀測(cè)、冷凍干燥組織、微生物、海藻。

（二）FIB 聚焦離子束配套保護(hù)膜制備

FIB 切割、透射電鏡 TEM 超薄切片前，需在樣品表面鍍貴金屬保護(hù)層，防止離子束轟擊造成表面損傷、形貌刻蝕。

• 方案：Pt 靶，5~10nm 均勻鉑膜；傾斜旋轉(zhuǎn)臺(tái)保證截面、側(cè)壁保護(hù)層厚度一致，提升 FIB 切片平整度，適用于半導(dǎo)體芯片截面、器件失效分析、微納器件切片制樣。

（三）能譜 EDS/XRF 元素分析專(zhuān)用鍍膜

元素表征要求導(dǎo)電膜極薄、無(wú)干擾元素，厚金膜會(huì)遮擋輕元素（C/O/N）信號(hào)。

• 最1優(yōu)方案：超薄 Pt-Pd 鍍層（1~3nm），貴金屬無(wú)重元素干擾，EDS 可精準(zhǔn)采集樣品本體元素；適用于礦物成分分析、半導(dǎo)體雜質(zhì)檢測(cè)、復(fù)合材料元素分布 mapping。

（四）微型電極、實(shí)驗(yàn)室薄膜制備（拓展用途）

1. 微納器件實(shí)驗(yàn)室小型電極：在硅片、玻璃基底濺射 Au/Pt 導(dǎo)電薄膜，制備微型電化學(xué)電極、傳感器基底；

2. 防氧化保護(hù)層：金屬納米粉體、易氧化合金表面鍍貴金屬薄膜，隔絕空氣，延緩氧化，用于長(zhǎng)期形貌觀測(cè)儲(chǔ)存；

3. 光電樣品預(yù)處理：鈣鈦礦、有機(jī)光電器件表面超薄導(dǎo)電層，兼顧導(dǎo)電與透光性。

（五）半導(dǎo)體與微電子工業(yè)檢測(cè)

芯片晶圓、PCB 線(xiàn)路、MEMS 微型器件失效分析：

• 微小凹槽、線(xiàn)路間隙、三維立體封裝結(jié)構(gòu)，依靠?jī)A斜旋轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)側(cè)壁均勻鍍膜，解決普通濺射儀線(xiàn)路側(cè)壁充電、成像發(fā)黑問(wèn)題；

• 批量小型芯片樣品同步鍍膜，提升產(chǎn)線(xiàn)質(zhì)檢效率。

四、同系列機(jī)型對(duì)比（MSP-20-UM vs MSP-20-MT）

表格

型號(hào)	MSP-20-UM	MSP-20-MT
核心配置	Φ51mm 標(biāo)準(zhǔn)靶，選配傾斜旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)	Φ100mm 4 英寸大靶材，無(wú)傾斜機(jī)構(gòu)
適配樣品	異形、三維、凹槽、斷層、小尺寸科研樣品	整片晶圓、大面積平面樣品批量鍍膜
適用場(chǎng)景	高校材料、生物、FIB、高分辨 SEM 實(shí)驗(yàn)室	半導(dǎo)體工廠(chǎng)晶圓批量檢測(cè)
核心優(yōu)勢(shì)	復(fù)雜結(jié)構(gòu)均勻鍍膜，微觀形貌觀測(cè)	大面積單次鍍膜，工業(yè)批量效率

五、使用局限性與選型建議

1. 設(shè)備局限

1. 電源為日標(biāo) AC100V，國(guó)內(nèi)使用需配套穩(wěn)壓 100V 變壓器；

2. 標(biāo)配靶材尺寸 Φ51mm，不支持 8 英寸以上整片晶圓（大面積晶圓選 MSP-20-MT）；

3. 僅支持貴金屬靶（Au/Pt/Ag），無(wú)法濺射碳膜（碳導(dǎo)電膜需搭配碳蒸鍍儀）；

4. 傾斜旋轉(zhuǎn)臺(tái)為選配配件，基礎(chǔ)款無(wú)三維鍍膜能力。

2. 選型推薦場(chǎng)景

? 優(yōu)先選 MSP-20-UM：

• 實(shí)驗(yàn)室以場(chǎng)發(fā)射高分辨 SEM、FIB 制樣為主；

• 樣品多為纖維、多孔材料、斷口、微型三維器件、生物組織；

• 需要兼顧形貌觀察 + EDS 元素分析；

• 樣品形態(tài)復(fù)雜，存在凹槽、側(cè)壁、孔洞結(jié)構(gòu)。

? 不推薦：

• 僅大批量 8 寸 / 12 寸晶圓平面樣品；

• 僅需要低成本低倍臺(tái)式 SEM 簡(jiǎn)單噴金（可選 MSP-mini 小型濺射儀）；

• 大批量碳膜制樣需求。

六、總結(jié)

MSP-20-UM 是科研級(jí)多功能磁控離子濺射儀，核心競(jìng)爭(zhēng)力在于可傾斜旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái) + 低溫低損傷全自動(dòng)鍍膜，完1美解決絕緣、熱敏、三維復(fù)雜樣品的電鏡荷電問(wèn)題，覆蓋 SEM 形貌、FIB 切片、EDS 元素分析、微型薄膜電極四大主流實(shí)驗(yàn)需求，是材料、生物、半導(dǎo)體、地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室綜合制樣優(yōu)選設(shè)備；若樣品以平面大面積晶圓為主，可同系列升級(jí) MT 型號(hào)。