中國(guó)粉體網(wǎng)訊  由于具備密度低、耐高溫、高比強(qiáng)、抗氧化、高化學(xué)穩(wěn)定性和高導(dǎo)熱性等一系列優(yōu)點(diǎn)，陶瓷已經(jīng)成為了半導(dǎo)體設(shè)備精密部件的常用材料。

作為半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的關(guān)鍵部件，精密陶瓷部件占整個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備成本的10%以上，故其研發(fā)生產(chǎn)直接影響著半導(dǎo)體裝備制造業(yè)乃至整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展�？梢哉f，精密陶瓷部件是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。

但是，由于在精密陶瓷的生產(chǎn)過程中存在著制作工藝多樣、制作步驟繁復(fù)等因素的影響，不可避免地在材料內(nèi)部會(huì)存留缺陷，這對(duì)材料質(zhì)量的穩(wěn)定性以及使用的可靠性都造成了不可忽視的影響。因此，如何有效通過檢測(cè)表征材料內(nèi)部缺陷性質(zhì)，探究缺陷出現(xiàn)的原因，在實(shí)際生產(chǎn)中具有重要意義。

聚焦離子束（FIB）結(jié)合掃描電子顯微鏡（SEM）而成的雙束系統(tǒng)，擁有高精度微納加工能力的同時(shí)也具有超高空間分辨率成像功能，是一種極為重要的超精細(xì)加工和表征儀器，在陶瓷材料分析中具有重要應(yīng)用。

首先，SEM是最廣泛使用的材料表征方法之一。它具備較大的景深、較寬的放大范圍和納米級(jí)甚至亞納米級(jí)高分辨率的成像能力，可以對(duì)復(fù)雜的、粗糙的表面形貌進(jìn)行成像和尺寸測(cè)量，配合背散射電子探頭可以分析一些材料的成分分布。另外，結(jié)合截面樣品的制備，SEM還可以對(duì)樣品的截面形貌進(jìn)行表征和尺寸測(cè)量。

其次，F(xiàn)IB 在材料科學(xué)中的應(yīng)用最初主要是對(duì)材料進(jìn)行離子質(zhì)譜分析（SIMS），后來由于出色的定位精度和超精細(xì)加工能力開始為其他儀器（主要是透射電子顯微鏡（TEM））準(zhǔn)備精細(xì)樣品，能夠在數(shù)十納米定位精度下提取特定位置并將之制備成TEM 樣品，這在以前是難以想象的，同時(shí)極大地提高了 TEM樣品制備效率。

FIB-SEM 雙束系統(tǒng)的一大特點(diǎn)是可對(duì)材料進(jìn)行納米尺度的連續(xù)切片，通過層析技術(shù)獲得微結(jié)構(gòu)的三維特征，其空間分辨能力是其他切片技術(shù)的數(shù)倍乃至數(shù)十倍。

近些年來，伴隨著FIB-SEM 系統(tǒng)在分辨率、穩(wěn)定性、用戶友好的自動(dòng)化程序等方面的發(fā)展，結(jié)合各種先進(jìn)的信號(hào)探測(cè)模式，如低能背散射電子(BSE)、能量分散 X 射線能譜(EDX)、電子背散射衍射(EBSD)、二次離子質(zhì)譜(SIMS)，使得FIB 的三維分析技術(shù)呈現(xiàn)多樣化，在對(duì)材料微納尺度三維空間進(jìn)行深入研究上發(fā)揮了不可替代的重要作用。與其它三維分析技術(shù)相比，F(xiàn)IB-SEM 三維分析技術(shù)具有大尺度高分辨的三維表征分析能力，獲取的材料微觀信息具有很好的整體代表性。

北京歐波同光學(xué)技術(shù)有限公司成立于2003年，是一家材料分析數(shù)字化解決方案服務(wù)商，可提供基于賽默飛（原FEI）電子顯微鏡的多尺度、多模式顯微分析解決方案。

中國(guó)粉體網(wǎng)將在山東濟(jì)南舉辦第一屆半導(dǎo)體行業(yè)用陶瓷材料技術(shù)研討會(huì)，屆時(shí)，北京歐波同光學(xué)技術(shù)有限公司的管玉鑫經(jīng)理將帶來題為《歐波同基于SEM/FIB表征方案在半導(dǎo)體陶瓷材料分析中的應(yīng)用》的報(bào)告。

在報(bào)告中，管玉鑫經(jīng)理將以半導(dǎo)體陶瓷材料為主，著重介紹現(xiàn)代前沿的電子顯微檢測(cè)和表征技術(shù)，包含從微米到納米尺度的分辨能力，從高分辨成像到元素、結(jié)構(gòu)、原位等多維度綜合性表征方案。除此之外，報(bào)告還將介紹基于人工智能數(shù)據(jù)化分析手段，電子顯微鏡獲取顯微圖像，人工智能軟件可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)孔隙、裂紋、顆粒度、晶型等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的尺寸、面積和占比等一系列信息。

專家介紹：

管玉鑫，北京歐波同光學(xué)技術(shù)有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展（BD）主管；

2005-2009：大連交通大學(xué)本科；

2009-2012：大連理工大學(xué)碩士；

2012-2015：天津三星電機(jī) 分析實(shí)驗(yàn)室SEM失效分析；

2015至今：北京歐波同光學(xué)技術(shù)有限公司，從事SEM相關(guān)技術(shù)支持工作；

從事電鏡應(yīng)用工作9年，擅長(zhǎng)SEM在金屬、半導(dǎo)體等行業(yè)的應(yīng)用和分析，在原理、圖像、分析數(shù)據(jù)解讀上有較深的工作經(jīng)驗(yàn)。

參考來源：

[1]梅輝等.淺談陶瓷基復(fù)合材料無損檢測(cè)方法及其進(jìn)展

[2]鐘超榮.FIB- -M SEM 雙束系統(tǒng)超精細(xì)加工與表征應(yīng)用研究

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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