适配 SEM、FIB、EDS 检测：MSP-20-UM 磁控溅射仪应用分析

发布日期：2026-07-16      浏览次数：1

一、产品基础概况


MSP-20-UM整机外观

设备控制面板

1. 品牌与定位

日本 Shinkuu（真空设备株式会社）MSP-20-UM 全自动磁控贵金属镀膜机，属于实验室中端多功能电镜制样溅射设备，主打低损伤、全自动、可旋转倾斜样品台，适配高校、材料实验室、半导体检测、生物电镜等场景，区别于小型台式溅射仪，支持复杂三维结构样品均匀镀膜株式会社真...。

2. 核心工作原理

采用磁控阴极溅射技术：腔体通入氩气电离形成等离子体，磁场束缚离子轰击贵金属靶材，金属原子低温沉积在样品表面形成超薄连续导电膜；磁场约束等离子体，大幅降低离子能量，实现低温溅射，热损伤极小，适配塑料、生物、高分子等热敏样品。

3. 完整核心技术参数

表格

参数项	规格详情
供电	AC100V 单相 15A，接地三芯电源线
整机尺寸 / 重量	350 (L)×420 (W)×347 (H) mm，净重 18kg
真空系统	配套 GLD-051 旋片泵，抽速 50L/min，旁路分级排气
样品腔体	硬质玻璃腔体，内径 Φ149mm，高度 82mm
标准样品台	浮动式 Φ50mm 样品托盘；选配0~45° 倾斜 + 60rpm 旋转台（UM 核心特色）
可承载样品	平面：Φ50mm，厚度≤25mm；倾斜模式：Φ20mm，厚度≤20mm
靶材规格	Φ51mm 贵金属靶，厚 0.1mm；可选 Au、Pt、Au-Pd、Pt-Pd、Ag
工艺气体	高纯氩气（标配）、空气模式可选
控制功能	放电电流、腔压、溅射时间独立可调；一键全自动流程；安全联锁防误操作
膜厚区间	1~20nm 可控，满足低倍至十万倍场发射 SEM 观察

二、核心产品优势（MSP-20-UM 独1有亮点）

1. UM 专属：旋转倾斜样品台，三维样品无1死角镀膜

   选配倾斜旋转机构，样品边转边倾斜，凹槽、多孔材料、纤维、断层、MEMS 微型结构侧壁、底面均可均匀覆盖导电膜，解决普通溅射仪 “阴影效应"，避免局部充电发白、成像断层株式会社真...。

2. 低温磁控溅射，极低样品损伤

   磁场集中等离子，离子轰击能量低，无高温热辐射；生物样品、树脂包埋样、高分子薄膜、锂电池电极、软质聚合物不会变形、起泡、碳化，适配热敏敏感材料制样。

3. 全自动可编程，实验重复性强

   预抽真空→进气稳压→恒流溅射→放气整套流程一键执行；腔压、溅射电流、时间三参数精准锁定，同一批次样品膜厚一致性高，适合对比实验、批量制样。配备旁路排气，减少水汽、杂质污染靶材，延长靶材使用寿命。

4. 多靶材适配，覆盖全倍率电镜观测

• Au 金靶：低倍（≤1 万倍），成像对比度高、成本低；

• Au-Pd 金钯：中倍率 1~5 万倍，颗粒细腻，通用科研首1选；

• Pt/Pt-Pd 铂 / 铂钯：高分辨场发射 SEM（5 万～20 万倍），纳米级细颗粒，不掩盖样品微观形貌；

• Ag 银靶：导电性能极1强，适合绝缘陶瓷、矿物、粉末样品。

5. 安全与易用设计

   腔体门真空联锁，开盖自动停机；分体式玻璃腔体，样品装卸直观；靶材快速更换，无需拆解腔体；面板分区控制，新手快速上手。

三、全场景运用分析（分领域 + 工艺方案）

（一）扫描电镜 SEM 样品导电镀膜（核心用途）

1. 无机材料领域（陶瓷、矿物、粉体、金属氧化物）

• 痛点：绝缘样品电子束照射产生荷电效应，图像发白、漂移、模糊；纳米粉体易团聚、微观结构失真。

• 适用工艺：Au-Pd 靶，膜厚 3~8nm；搭配旋转台，粉体均匀包覆，颗粒边界清晰；矿物断口、多孔陶瓷使用 45° 倾斜镀膜，孔洞内壁导电完整。

• 典型样品：氧化铝陶瓷、锂电池正极 / 负极粉末、二1氧化钛、地质岩石、玻璃、分子筛。

2. 高分子 / 塑料 / 复合材料（热敏类）

• 痛点：普通蒸发镀金高温融化样品，表面起泡、纹理破坏。

• 适配优势：MSP-20-UM 磁控低温无热损伤；Pt 靶薄镀层（2~5nm），不掩盖高分子纳米纤维、薄膜微观纹路。

• 典型样品：静电纺丝纤维、PE/PP 薄膜、环氧树脂包埋样、橡胶、3D 打印树脂、碳纤维复合材料。

3. 生物样品（细胞、组织、生物膜）

• 痛点：含水生物样品干燥后结构脆弱，高温易脱水收缩、蛋白变性。

• 工艺：Au-Pd 薄镀层 3~5nm，短时间低电流溅射；旋转台保证细胞表面、褶皱组织全覆盖，场发射下可观察细胞膜纳米形貌。

• 适用：SEM 生物形貌观测、冷冻干燥组织、微生物、海藻。

（二）FIB 聚焦离子束配套保护膜制备

FIB 切割、透射电镜 TEM 超薄切片前，需在样品表面镀贵金属保护层，防止离子束轰击造成表面损伤、形貌刻蚀。

• 方案：Pt 靶，5~10nm 均匀铂膜；倾斜旋转台保证截面、侧壁保护层厚度一致，提升 FIB 切片平整度，适用于半导体芯片截面、器件失效分析、微纳器件切片制样。

（三）能谱 EDS/XRF 元素分析专用镀膜

元素表征要求导电膜极薄、无干扰元素，厚金膜会遮挡轻元素（C/O/N）信号。

• 最1优方案：超薄 Pt-Pd 镀层（1~3nm），贵金属无重元素干扰，EDS 可精准采集样品本体元素；适用于矿物成分分析、半导体杂质检测、复合材料元素分布 mapping。

（四）微型电极、实验室薄膜制备（拓展用途）

1. 微纳器件实验室小型电极：在硅片、玻璃基底溅射 Au/Pt 导电薄膜，制备微型电化学电极、传感器基底；

2. 防氧化保护层：金属纳米粉体、易氧化合金表面镀贵金属薄膜，隔绝空气，延缓氧化，用于长期形貌观测储存；

3. 光电样品预处理：钙钛矿、有机光电器件表面超薄导电层，兼顾导电与透光性。

（五）半导体与微电子工业检测

芯片晶圆、PCB 线路、MEMS 微型器件失效分析：

• 微小凹槽、线路间隙、三维立体封装结构，依靠倾斜旋转台实现侧壁均匀镀膜，解决普通溅射仪线路侧壁充电、成像发黑问题；

• 批量小型芯片样品同步镀膜，提升产线质检效率。

四、同系列机型对比（MSP-20-UM vs MSP-20-MT）

表格

型号	MSP-20-UM	MSP-20-MT
核心配置	Φ51mm 标准靶，选配倾斜旋转样品台	Φ100mm 4 英寸大靶材，无倾斜机构
适配样品	异形、三维、凹槽、断层、小尺寸科研样品	整片晶圆、大面积平面样品批量镀膜
适用场景	高校材料、生物、FIB、高分辨 SEM 实验室	半导体工厂晶圆批量检测
核心优势	复杂结构均匀镀膜，微观形貌观测	大面积单次镀膜，工业批量效率

五、使用局限性与选型建议

1. 设备局限

1. 电源为日标 AC100V，国内使用需配套稳压 100V 变压器；

2. 标配靶材尺寸 Φ51mm，不支持 8 英寸以上整片晶圆（大面积晶圆选 MSP-20-MT）；

3. 仅支持贵金属靶（Au/Pt/Ag），无法溅射碳膜（碳导电膜需搭配碳蒸镀仪）；

4. 倾斜旋转台为选配配件，基础款无三维镀膜能力。

2. 选型推荐场景

✅ 优先选 MSP-20-UM：

• 实验室以场发射高分辨 SEM、FIB 制样为主；

• 样品多为纤维、多孔材料、断口、微型三维器件、生物组织；

• 需要兼顾形貌观察 + EDS 元素分析；

• 样品形态复杂，存在凹槽、侧壁、孔洞结构。

❌ 不推荐：

• 仅大批量 8 寸 / 12 寸晶圆平面样品；

• 仅需要低成本低倍台式 SEM 简单喷金（可选 MSP-mini 小型溅射仪）；

• 大批量碳膜制样需求。

六、总结

MSP-20-UM 是科研级多功能磁控离子溅射仪，核心竞争力在于可倾斜旋转样品台 + 低温低损伤全自动镀膜，完1美解决绝缘、热敏、三维复杂样品的电镜荷电问题，覆盖 SEM 形貌、FIB 切片、EDS 元素分析、微型薄膜电极四大主流实验需求，是材料、生物、半导体、地质实验室综合制样优选设备；若样品以平面大面积晶圆为主，可同系列升级 MT 型号。