離子濺射儀（噴金儀）的應用

在掃描電鏡領域，針對導電性能差的樣品進行電鏡觀察需要噴鍍一層導電層（例如：鉑、金或碳）。而目前主流噴金儀都是采用二極濺射模式進行噴金或噴鉑。由于靶陰極表面電場分布不均勻，所以導致靶表面濺射不均勻，樣品噴鍍上的導電層金屬顆粒比較大（直徑普遍幾十nm）。當利用SEM掃描電鏡放大至5萬倍以上進行樣品觀測的時候，除了樣品表面形貌外，還會直接觀察到噴鍍上去的導電金屬顆粒，影響掃描電鏡成像效果。

相較于二極濺射手段沉積導電金屬層，磁控濺射工藝能夠保證濺射沉積金屬效率更高，靶面濺射更加均勻，樣品基本不產生溫升現象。從而保證沉積在樣品表面的導電金屬層更加細膩，實現掃描電鏡在更大倍率下進行觀測和成像。特別適用于目前在掃描電鏡市場上逐步成為主流的高倍率場發射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）和需要微區操作的聚焦離子束掃描電子顯微鏡（FIB-SEM）。

導電性能差的樣品在掃描電鏡中長時間進行低加速電壓、大倍率成像，或進行EDS能譜成分分析和FIB聚焦離子束操作過程中，可能會在測試區域形成“黑色方框”，這通常是由聚合物碳沉積引起。其成因在于，當高能電子撞擊樣品表面時，它們產生大量低能二次電子（SE）。SE由于其較低的速度而與樣品表面殘留的有機污染物分子具有高得多的相互作用面。它們分解有機污染，并在成像區域周圍造成“碳沉積”（碳氫化合物或烴）。當表面被薄層烴覆蓋時，二次電子產率將降低，于是該區域就會形成影響成像的“黑框”。甚至隨碳積影響，表面會累積電荷導致無法清晰成像。更有甚者，碳氫化合物污染嚴重的時候，可能會導致電子光學成像部件及探測器等污染，使電子束及成像漂移。

針對導電差的樣品易于在場發射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）和聚焦離子束掃描電子顯微鏡（FIB-SEM）中形成“積碳”的問題，可以通過RF射頻離子源在掃描電鏡成像前對樣品進行真空等離子清洗的工藝來減輕甚至消除積碳影響。其工作原理為：RF射頻離子源通入氧氣后產生的等離子體被電磁場束縛于離子源內部；只有部分呈電中性的O活性自由基從離子源進入真空腔室內，與樣品表面殘留的有機污染物發生化學反應，生成CO2，CO，H2O并被真空泵組抽出；最終實現樣品掃描電鏡成像無積碳之目的，同時提高成像分辨率及襯度。

為了實現導電差的樣品在掃描電鏡（尤其是場發射掃描電鏡和聚焦離子束掃描電鏡）中有更好的成像效果。上海禾早（MicroHezao）提供一種結構緊湊、高使用效率的磁控與離子源復合的多功能離子濺射儀。

用以解決由于目前存在的相關系統結構復雜，通用性不強所導致的樣品前處理成本高昂的問題。

MicroHezao多功能離子濺射儀包含磁控濺射模塊和離子清洗模塊。兩個功能模塊既可以在同一個腔室內同時或分時運行，也可以分別獨立在兩個腔室內同時或分時運行。保證需要多種手段進行前處理的樣品能夠在同一套系統實現多種功能前處理之目的。