编者寄语:
2024年年初,我们曾盘点过国产电镜“五胡十六国”之形势,时隔半年,这个仪器设备制造业细分领域的形势已经变化纷呈,有的崛起诞生,有的中道崩殂;和历史上一样,这是一个炼狱般的时代,混乱值爆表,战乱频仍,生灵涂炭;这也是一个梦幻般的时代,精彩度冲天,风云迭起,英雄辈出;让我们一起来追寻他们近半年的路径和身影吧......
接上集2024年已过半,几家欢乐几家忙碌,国产电镜之 “五胡十六国” 更新版(上) (qq.com)
亘芯悦科技 www.genxinyue.com
晶圆前端量测与检测设备是半导体新技术开发和半导体制造良率控制的至关重要的设备,亘芯悦研发涵盖物理学、数学、自动化、精密机械、计算机等多个领域;2022年7月28日,亘芯悦科技先进电子束晶圆检测设备项目签约活动在无锡高新区举行;亘芯悦研发团队于 2022 年 12 月荣获了无锡市新吴区飞凤人才计划“创业优秀人才团队”荣誉。亘芯悦在无锡新吴区微纳园内拥有 1200 多平的洁净室,以及先进的科研硬件设施,支撑技术及产品的研发。
据VC朋友现场目击悉知,蛰伏了超过两年的的亘芯悦科技,潜心攻关后,已经到了成功出机和发布的关口,这支国产电子束量测设备将于今年内一鸣惊人,带给业界28nm高制程的12英寸晶圆电子束量检测设备。
让我们在回顾一下这支团队的豪华阵容:此项目的核心技术的领头人来自美国硅谷知名电子束量测开发团队,汇集了电子光学技术高阶设计人才,带领核心机械和电路设计团队归国;此项目的组局人是新浪网投资人、上海交大校董、斯坦福博士茅道临;此项目定位为交大系继汉芯之后在芯片半导体领域里的的一个翻身仗,是科研和产业之间的跨领域合作,是通用分析检测和半导体晶圆量测的跨行业运作,是实验室应用和产线应用的跨应用结合,是地方政府政策资金扶持,地方产业注入需求协作开发,上市公司浇水灌溉,国外产业提供核心火种,国内科研学术转化业界贡献配套技术及装备的罕见的全方位的新型结合体,是高科技产业化的方向运行试点,是交大系继汉芯后的一次大规模集团军作战。
交大系,是国内仅有的电子光学的设计学科,有别于清华在电镜应用的背景。国内一线电子光学设计高层人才,许多出自交大系,可以称得上是中国的代尔夫特理工大学。
矽视科技 Siscantech.com
2024年7月10日,2024年(第十六届)苏州国际精英创业周暨第五届苏州科学家日揭晓13个姑苏重大创新团队,并颁发证书。苏州矽视科技荣获2024年度苏州市“姑苏重大创新团队”!
“姑苏重大创新团队”是苏州市为了支持在相关重点产业领域取得杰出成绩,拥有重大原始创新技术和原创成果,或者具备解决核心产业技术问题的持续创新能力和成果转化能力,能够引领和推动产业向高端延伸及跨越发展的具有影响力的重大创新团队而创办的。将引领苏州市技术与产业发展方向,是苏州市深入实施创新驱动和人才强市战略的重要举措。
与传统行业不同,半导体行业电子束成像量/检测技术门槛很高,是一种专精设备,技术复杂度高,国产化率极低,是真正“卡脖子”的高端制程控制设备。苏州矽视科技聚焦半导体设备领域,凭借其出色的研发及创新实力,已有数台CD-SEM 机台出机,并受到用户认可。
东方晶源 dfjy-jx.com
东方晶源是我们国产电镜“春秋战国”和“五胡十六国”的始发团队成员。
上海精测 pmish-tech.com
上海精测是我们国产电镜“春秋战国”和“五胡十六国”的始发团队成员。
武汉精测在半导体领域的主营产品,包括存储芯片测试设备、驱动芯片测试设备以及膜厚量测类设备等。作为武汉精测子公司上海精测半导体,凭借前期在面板检测的经验积累,自 2018 年起开始进军半导体领域,目前已基本形成在半导体检测前道、后道全领域的布局,成长为武汉精测的支柱业务和收入主要来源;
上海精测厚积薄发,疫情后已在广泛的晶圆量检测业内取得令人瞩目的销量,高频出机和安装了电子束缺陷检测及复检设备Review-SEM,关键尺寸量测设备CD-SEM,和聚焦离子束双束扫描电镜 FIB-SEM;上海精测人员也在不断发展壮大,并热情欢迎电镜同仁的加盟。
屹东光学 yidontek.com
各课题负责人展开讲解课题具体实施方案。项目分为五个课题,分别聚焦于高分辨电子光学镜筒技术研发(课题1)、电子探测器技术研发(课题2)、大行程高精度样品台技术研发(课题3)、高分辨扫描图像拼接技术研发(课题4),整机系统集成技术研发(课题1)、及针对半导体芯片和生物医学检测的长期应用测试(课题5)等工作。
近期屹东光学也宣布完成数千万元Pre-A轮融资,本轮融资由国科创投、敦行资本和乾融资本联合投资,募集资金将主要用于扫描电镜等系列产品的研发迭代和产能的进一步扩大。
等离子清洗机YP-20
卷带表面亲水化处理仪PHP-4
卷带表面亲水化处理仪PHP-4
三合一多功能样品清洗机MC-4
为打造一款人人可用、人人易用的好工具、好产品,屹东光学联合国内知名设计公司推出更符合用户使用习惯用户软件以及符合主流审美主机外形。无论是操作界面又或是主机产品,屹东的目标就是给用户带来功能最清晰、操作最简单、一看就能用、一用就喜欢的使用体验。
这样的设计理念,可以从屹东光学精致设计的一体化电镜操作面板所带来的熟悉的旋钮、按键、操纵杆的亲切感受上得到印证;它的品质、手感和便利性更让人体会到这是一款“懂电镜”的设计师的杰作,难怪此款电镜已经获得全球最大的工业设计类专业协会之一的美国工业设计协会IDSA的“2023美国IDEA设计奖”;这项International Design Excellent Award,IDEA设计奖,是与德国的红点设计奖和IF设计奖并列为全球最有影响的奖项;
屹东光学在7月份也迎来了它的重量级销售总监,一位正当红的来自蔡司公司对等岗位的销冠,这一“用脚投票”的平替激起业内广泛瞩目,也正代表了国产电镜的逐步崛起;相信在不久的将来,会有更多的来自于进口竞品的有识之士加盟国产电镜的行业。
大束科技 largebeam.com.cn
大束科技目前位于北京生产基地的自动化生产线已全部投入生产,全年可生产各种电子源、离子源产品5000套,且规模还将继续扩大。大束科技从2015年起就开始销售商品化的热场肖特基电子源,生产线完全由公司自主完成设计和组装调试,由于规模化量产采用了自动化生产设备,产品的一致性更加完美。
除了电子源和离子源,大束科技还提供电子枪和离子枪及其关键部件,如物镜、透镜、偏转器等。公司还研发了多种光阑、电镜控制电源模块和探测器,以满足不同应用场景的需求。
电镜电子枪模组中的关键组件-Schottky热场灯丝的枪尖,以及聚焦离子束的离子源,是电镜和双束系统的照明和加工光源,是核心部件的核心,是比“卡脖子”更难受的“卡嗓子眼”技术;按热场枪尖国际单价约每根2000美元,更换电镜灯丝服务报价每次一万至两万美元计算,国产替代可以节省并将国家和企业上千万美元的仪器设备维护保养费用留在国内循环中,意义重大。
场发射灯丝和离子源等为电镜高端耗材,需求量大平稳,为电镜运营之必须品及长期消耗品,国内相关技术人才和现场工程师也已具备相当规模的人才储备;可以说,此项关键耗材原由美日垄断、销售由国内买办垄断、现场服务由进口电镜厂家工程师包揽的局面,已经被大束科技打破并逐步替代。
华纳微科技 huanawei.com
在国家重振科技的政策激励下,国内电镜市场经历了数十年的“买买买”,已安装了近万台的体量,按大型仪器设备的折旧损耗年限计算,很大一部分已经到了需要更新和更换的“退役”年限。大束科技敏锐地感觉到电镜再制造这个趋势和市场,大力投入开发了独立品牌的再制造翻新电镜,创立了华纳微科技。
电镜主机桌面以上的真空和机械结构,包括电子枪,电子光学镜筒,样品仓和探头等,其使用寿命比起桌面下的真空泵,电子线路板和电脑及软件等部件要相对长许多,迭代也相当缓慢,而使用体验的降低大都也来源于这些桌面下组件的老化和失效;所以如果不论桌面上下,直接全部淘汰整机势必造成极大浪费。华纳微科技推出的再制造电镜,采用自行研制设计提升版的电子光学驱动电路,将扫描电镜的扫描速率进化到2*100M像素每秒,通量达到了普通电镜的十倍。华纳微科技的理念和技术赋予了电镜以二次生命,节省用户大量购买新设备的投入开支,为国为民意义重大。
华纳微科技对国外厂商例如FEI的老型号的FIB如FIB200、FIB800、FIB830、FIB835、STRATA400等设备维修升级,对老型号的SEM如XL30、XL40、QUANTA200、QUANTA250等型号翻新升级都非常熟练,对于新型号设备的技术服务以及备件也都有服务保障。针对有意购买二手FIB和二手电镜的用户,华纳微科技在北京存有大量的翻新升级过的扫描电镜、聚焦离子束FIB、和双束电镜,以及备件的库存,可提供客户试用,为客户维修提供有效保障。
华纳微科技不仅提供电镜和FIB设备的各种备件销售,同时也提供各种耗材,如电镜镜筒和控制部件维修更换的现场技术服务,也包括电镜和FIB的安装调试及拆机移机服务、FIB离子源及气体更换、电镜及FIB的故障检查维修服务、及电镜和FIB的翻新升级服务,等。
经过华纳微科技的翻新升级服务,可以延长已经到服务年限或接近服务年限的电镜和FIB设备的使用寿命,同时提升设备的性能,通过部分器件和软件的升级,使老设备焕发生命中的第二春,达到更佳的使用状态;比如针对FIB设备用户的需求,增加GIS气体来满足不同工艺使用,此类升级可以使老机器实现做铜工艺的半导体芯片的线路修改,等。
华纳微实验室对外开放,提供失效分析、FIB的线路修改、FIB截面面分析、TEM样品制备等服务。华纳微也承接电镜实验室建设、提供实验室设备配置以及采购方案,并提供技术人员的培训工作。
泽攸科技 zeptools.com
泽攸科技拥有一支精通机械、光学、超高真空、电子技术、微纳加工技术、软件技术的团队,产品覆盖了系列原位TEM/SEM 测量系统,和台式扫描电镜,产品销售及安装网络日益强大,已经成为国产电镜及高端附件厂家中一支不可忽视的力量。
说起台式扫描电镜,飞纳最新发布的全面解决方案,引领扫描电镜行业进入了全新的 AI 智能时代;通过搭配不同的配置,台式扫描电镜已经八班武艺,样样精通。
Phenom MAPS 系统会像地图一样,通过层级的方式,实现对样品的拍摄与数据回看,提供的是一个涵盖所有样品信息的数码存档,从全面(宏观)到具体(微观)多图层数据,也可以包含能谱,彻底变革了传统扫描电镜的分析与数据存储模式。
下图是一个地质样品的能谱拼图结果,Phenom MAPS 可以实现对整个样品的能谱采集,导出拼接的原始能谱数据,以方便进行离线分析。
ChemiSEM 技术一键点击,在 SEM 成像同时也可以实时收集 EDS 能谱信号,无需反复切换成像和分析模式,可以快速获取样品的成分信息,将扫描电镜变成“彩色电镜”;
Phase Mapping 技术相分布更直观;在使用能谱检测样品的同时,可显示出不同相在样品中的分布情况,使得物相分布直观可见,同时具有相归类,计算相比例等功能,非常适用于合金、陶瓷、矿物分析等领域的测试分析。
即使没有丰富的经验,也能定位微量和痕量元素。完整全面的分析,明确无误地识别主要和次要组分,直至单个像素级别。在峰重叠导致重要元素模糊不清的情况下,定位独特的组分。只需极少量的 X 射线数据即可开始相态判断。即使是复杂的相图,也能快速完成。
Phase Mapping 自动给出相分布结果
Avizo Trueput 软件,专门为电池质控而研发的,为台式电镜带来了自动化的电池质量控制和检测的创新型解决方案。开发此软件时充分考虑到生产车间的需求,可以帮助您缩短 QA/QC 检测时间,操作简单: 使用电镜获取图像后,选择用于自动检测的分析方式,一键自动生成检测报告,可以在生产现场轻松获取可重复的结果。
CISA方案可以关联一切可视化图片;光镜、拉曼、红外、XPS,甚至 CAD 或手绘草图,通通可以关联。下图案例:通过 MAPS CISA,将 SEM 和 XPS 面分布以及全谱分析的功能相结合,分析多孔砂粒子的表面组成和形貌。通过结合 XPS 和 SEM 的分析,可以精确地将化学信息与显微镜提供的高分辨率结构信息融合。CISA 关联工作流程尤其适用于研究电池、高分子材料、催化剂和金属等样品的材料研究。
飞纳电镜向我们展示了扫描电镜通用型综合应用的未来,代表了现今全球台式扫描电镜通用型综合应用的最高水准,特别值得我们国产电镜消化学习。
苏州兀象 semicircle-instrument.com
兀象从事X荧光光谱仪研发多年,其X射线探测器、X射线源(光管)、高压电源等均具备独立的设计及生产能力,可根据用户的具体要求,提供完整的系统解决方案,包括设计、生产、集成和二次开发等,应用于科研及X荧光光谱仪领域,对于ROHS检测、贵金属检测、合金检测、土壤重金属检测、粮食镉大米检测以及石油检测应用领域有也丰富的应用经验和实际案例。
硅漂移DPA-SDD-Pro探测器能够以极高的能量分辨率实现极高的计数率应用,它的高性能、小尺寸使其在X荧光光谱分析中得到广泛的应用。这款型号的具体指标是:125eV FWHM 分辨率 @ 5.9 keV 、高峰背比 - 15,000:1 、感光面积: 20mm² / 30mm² / 50mm² (可选)、厚度: 450µm 、最佳达峰时间(Max Cooling):1 μs、最大输入计数率:2000KCPS、采用USB接口及RS232接口 、无需液氮制冷。
兀象的数字多道脉冲分析器 Digital Pulse Analyzer,DPA,采用数字梯形成型算法,为X射线传感器提供精确的幅度分析及统计,具备高分辨率及高计数通过率优势,可以兼容Amptek、Ketek、Moxtek等多家探头制造商的各类产品(Si-pin/SDD)。
左图:Fe55同位素谱图 右图:内部信号处理图示
2023年全球至少有十几家生产能谱厂家和品牌存续,其中比较有名的、包括牛津和布鲁克在内的四五家都是前期自主,后期被仪器大厂收购后的,当然也有还在独立运营的;兀象仪器回答了长久以来国内用户的一个常问的问题:看到了这么多家国产电镜厂家,国内怎么就没有生产能谱的厂家呢?现在我们终于可以很负责地回答这个问题了:兀象仪器的能谱仪不但完成了国产突破,而且指标与进口的不相上下。
这里我们也不得不再次提到赛默飞提供的电镜能谱一体化的整合方案—ChemiSEM,其通过一套软件系统同时进行SEM和EDS分析,大大减少了新用户学习时间,使得分析更加顺畅,延长了机器的有效机时,在同样的时间里分析更多的样品。ChemiSEM技术可实时自动处理原始信号,生成定量图。对数据进行解卷积,避免出现和峰和重叠峰,并去除背景;全新功能ChemiPhase可以利用实验数据中所有具有统计学意义的谱图对每个独特的相位进行系统性的识别,而不依赖于对样品的预先假设;不仅如此,ChemiSEM技术通过持续监测样本位置,可自动校正样本漂移。ChemiSEM 技术提供了智能、全自动化的自动 ID 优化、数字峰值拟合和矩阵校正程序,使各类用户都能获得可靠的结果。随着数据的累积,一系列统计验证程序将持续自动对数据进行建模和优化,让用户安心使用。ChemiSEM技术可搭载多款扫描电镜,满足不同类型用户的需求。
随着国产能谱仪兀象仪器的突破和落地,相信我们能够看到国产ChemiSEM的时间又进了一步。
国镜仪器 ebeamst.com
总部在安徽合肥的国镜仪器的以LaB6纳米线冷场发射为光源的新一代台式扫描电镜,具有亮度高、单色性好、体积小巧、高性价比、易维护等多项优势,可以引领电镜技术的迭代和发展。
中集先聊到这里;下集中,我们将继续国产电镜“五胡十六国”的演绎。
(待续)