適配 SEM、FIB、EDS 檢測：MSP-20-UM 磁控濺射儀應用分析

發布日期：2026-07-16      瀏覽次數：38

一、產品基礎概況


MSP-20-UM整機外觀

設備控制面板

1. 品牌與定位

日本 Shinkuu（真空設備株式會社）MSP-20-UM 全自動磁控貴金屬鍍膜機，屬于實驗室中端多功能電鏡制樣濺射設備，主打低損傷、全自動、可旋轉傾斜樣品臺，適配高校、材料實驗室、半導體檢測、生物電鏡等場景，區別于小型臺式濺射儀，支持復雜三維結構樣品均勻鍍膜株式會社真...。

2. 核心工作原理

采用磁控陰極濺射技術：腔體通入氬氣電離形成等離子體，磁場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導電膜；磁場約束等離子體，大幅降低離子能量，實現低溫濺射，熱損傷極小，適配塑料、生物、高分子等熱敏樣品。

3. 完整核心技術參數

表格

參數項	規格詳情
供電	AC100V 單相 15A，接地三芯電源線
整機尺寸 / 重量	350 (L)×420 (W)×347 (H) mm，凈重 18kg
真空系統	配套 GLD-051 旋片泵，抽速 50L/min，旁路分級排氣
樣品腔體	硬質玻璃腔體，內徑 Φ149mm，高度 82mm
標準樣品臺	浮動式 Φ50mm 樣品托盤；選配0~45° 傾斜 + 60rpm 旋轉臺（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（標配）、空氣模式可選
控制功能	放電電流、腔壓、濺射時間獨立可調；一鍵全自動流程；安全聯鎖防誤操作
膜厚區間	1~20nm 可控，滿足低倍至十萬倍場發射 SEM 觀察

二、核心產品優勢（MSP-20-UM 獨1有亮點）

1. UM 專屬：旋轉傾斜樣品臺，三維樣品無1死角鍍膜

   選配傾斜旋轉機構，樣品邊轉邊傾斜，凹槽、多孔材料、纖維、斷層、MEMS 微型結構側壁、底面均可均勻覆蓋導電膜，解決普通濺射儀 “陰影效應"，避免局部充電發白、成像斷層株式會社真...。

2. 低溫磁控濺射，極低樣品損傷

   磁場集中等離子，離子轟擊能量低，無高溫熱輻射；生物樣品、樹脂包埋樣、高分子薄膜、鋰電池電極、軟質聚合物不會變形、起泡、碳化，適配熱敏敏感材料制樣。

3. 全自動可編程，實驗重復性強

   預抽真空→進氣穩壓→恒流濺射→放氣整套流程一鍵執行；腔壓、濺射電流、時間三參數精準鎖定，同一批次樣品膜厚一致性高，適合對比實驗、批量制樣。配備旁路排氣，減少水汽、雜質污染靶材，延長靶材使用壽命。

4. 多靶材適配，覆蓋全倍率電鏡觀測

• Au 金靶：低倍（≤1 萬倍），成像對比度高、成本低；

• Au-Pd 金鈀：中倍率 1~5 萬倍，顆粒細膩，通用科研首1選；

• Pt/Pt-Pd 鉑 / 鉑鈀：高分辨場發射 SEM（5 萬～20 萬倍），納米級細顆粒，不掩蓋樣品微觀形貌；

• Ag 銀靶：導電性能極1強，適合絕緣陶瓷、礦物、粉末樣品。

5. 安全與易用設計

   腔體門真空聯鎖，開蓋自動停機；分體式玻璃腔體，樣品裝卸直觀；靶材快速更換，無需拆解腔體；面板分區控制，新手快速上手。

三、全場景運用分析（分領域 + 工藝方案）

（一）掃描電鏡 SEM 樣品導電鍍膜（核心用途）

1. 無機材料領域（陶瓷、礦物、粉體、金屬氧化物）

• 痛點：絕緣樣品電子束照射產生荷電效應，圖像發白、漂移、模糊；納米粉體易團聚、微觀結構失真。

• 適用工藝：Au-Pd 靶，膜厚 3~8nm；搭配旋轉臺，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，孔洞內壁導電完整。

• 典型樣品：氧化鋁陶瓷、鋰電池正極 / 負極粉末、二1氧化鈦、地質巖石、玻璃、分子篩。

2. 高分子 / 塑料 / 復合材料（熱敏類）

• 痛點：普通蒸發鍍金高溫融化樣品，表面起泡、紋理破壞。

• 適配優勢：MSP-20-UM 磁控低溫無熱損傷；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、環氧樹脂包埋樣、橡膠、3D 打印樹脂、碳纖維復合材料。

3. 生物樣品（細胞、組織、生物膜）

• 痛點：含水生物樣品干燥后結構脆弱，高溫易脫水收縮、蛋白變性。

• 工藝：Au-Pd 薄鍍層 3~5nm，短時間低電流濺射；旋轉臺保證細胞表面、褶皺組織全覆蓋，場發射下可觀察細胞膜納米形貌。

• 適用：SEM 生物形貌觀測、冷凍干燥組織、微生物、海藻。

（二）FIB 聚焦離子束配套保護膜制備

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；傾斜旋轉臺保證截面、側壁保護層厚度一致，提升 FIB 切片平整度，適用于半導體芯片截面、器件失效分析、微納器件切片制樣。

（三）能譜 EDS/XRF 元素分析專用鍍膜

元素表征要求導電膜極薄、無干擾元素，厚金膜會遮擋輕元素（C/O/N）信號。

• 最1優方案：超薄 Pt-Pd 鍍層（1~3nm），貴金屬無重元素干擾，EDS 可精準采集樣品本體元素；適用于礦物成分分析、半導體雜質檢測、復合材料元素分布 mapping。

（四）微型電極、實驗室薄膜制備（拓展用途）

1. 微納器件實驗室小型電極：在硅片、玻璃基底濺射 Au/Pt 導電薄膜，制備微型電化學電極、傳感器基底；

2. 防氧化保護層：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，用于長期形貌觀測儲存；

3. 光電樣品預處理：鈣鈦礦、有機光電器件表面超薄導電層，兼顧導電與透光性。

（五）半導體與微電子工業檢測

芯片晶圓、PCB 線路、MEMS 微型器件失效分析：

• 微小凹槽、線路間隙、三維立體封裝結構，依靠傾斜旋轉臺實現側壁均勻鍍膜，解決普通濺射儀線路側壁充電、成像發黑問題；

• 批量小型芯片樣品同步鍍膜，提升產線質檢效率。

四、同系列機型對比（MSP-20-UM vs MSP-20-MT）

表格

型號	MSP-20-UM	MSP-20-MT
核心配置	Φ51mm 標準靶，選配傾斜旋轉樣品臺	Φ100mm 4 英寸大靶材，無傾斜機構
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
適用場景	高校材料、生物、FIB、高分辨 SEM 實驗室	半導體工廠晶圓批量檢測
核心優勢	復雜結構均勻鍍膜，微觀形貌觀測	大面積單次鍍膜，工業批量效率

五、使用局限性與選型建議

1. 設備局限

1. 電源為日標 AC100V，國內使用需配套穩壓 100V 變壓器；

2. 標配靶材尺寸 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），無法濺射碳膜（碳導電膜需搭配碳蒸鍍儀）；

4. 傾斜旋轉臺為選配配件，基礎款無三維鍍膜能力。

2. 選型推薦場景

? 優先選 MSP-20-UM：

• 實驗室以場發射高分辨 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；

• 樣品形態復雜，存在凹槽、側壁、孔洞結構。

? 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式 SEM 簡單噴金（可選 MSP-mini 小型濺射儀）；

• 大批量碳膜制樣需求。

六、總結

MSP-20-UM 是科研級多功能磁控離子濺射儀，核心競爭力在于可傾斜旋轉樣品臺 + 低溫低損傷全自動鍍膜，完1美解決絕緣、熱敏、三維復雜樣品的電鏡荷電問題，覆蓋 SEM 形貌、FIB 切片、EDS 元素分析、微型薄膜電極四大主流實驗需求，是材料、生物、半導體、地質實驗室綜合制樣優選設備；若樣品以平面大面積晶圓為主，可同系列升級 MT 型號。