中国粉体网讯 由于具备密度低、耐高温、高比强、抗氧化、高化学稳定性和高导热性等一系列优点，陶瓷已经成为了半导体设备精密部件的常用材料。
作为半导体生产设备的关键部件，精密陶瓷部件占整个半导体设备成本的10%以上，故其研发生产直接影响着半导体装备制造业乃至整个半导体产业链的发展。可以说，精密陶瓷部件是整个半导体产业基础中的基础。
但是，由于在精密陶瓷的生产过程中存在着制作工艺多样、制作步骤繁复等因素的影响，不可避免地在材料内部会存留缺陷，这对材料质量的稳定性以及使用的可靠性都造成了不可忽视的影响。因此，如何有效通过检测表征材料内部缺陷性质，探究缺陷出现的原因，在实际生产中具有重要意义。
聚焦离子束（FIB）结合扫描电子显微镜（SEM）而成的双束系统，拥有高精度微纳加工能力的同时也具有超高空间分辨率成像功能，是一种极为重要的超精细加工和表征仪器，在陶瓷材料分析中具有重要应用。
首先，SEM是最广泛使用的材料表征方法之一。它具备较大的景深、较宽的放大范围和纳米级甚至亚纳米级高分辨率的成像能力，可以对复杂的、粗糙的表面形貌进行成像和尺寸测量，配合背散射电子探头可以分析一些材料的成分分布。另外，结合截面样品的制备，SEM还可以对样品的截面形貌进行表征和尺寸测量。
其次，FIB 在材料科学中的应用最初主要是对材料进行离子质谱分析（SIMS），后来由于出色的定位精度和超精细加工能力开始为其他仪器（主要是透射电子显微镜（TEM））准备精细样品，能够在数十纳米定位精度下提取特定位置并将之制备成TEM 样品，这在以前是难以想象的，同时极大地提高了 TEM样品制备效率。
FIB-SEM 双束系统的一大特点是可对材料进行纳米尺度的连续切片，通过层析技术获得微结构的三维特征，其空间分辨能力是其他切片技术的数倍乃至数十倍。
近些年来，伴随着FIB-SEM 系统在分辨率、稳定性、用户友好的自动化程序等方面的发展，结合各种先进的信号探测模式，如低能背散射电子(BSE)、能量分散 X 射线能谱(EDX)、电子背散射衍射(EBSD)、二次离子质谱(SIMS)，使得FIB 的三维分析技术呈现多样化，在对材料微纳尺度三维空间进行深入研究上发挥了不可替代的重要作用。与其它三维分析技术相比，FIB-SEM 三维分析技术具有大尺度高分辨的三维表征分析能力，获取的材料微观信息具有很好的整体代表性。
北京欧波同光学技术有限公司成立于2003年，是一家材料分析数字化解决方案服务商，可提供基于赛默飞（原FEI）电子显微镜的多尺度、多模式显微分析解决方案。
中国粉体网将在山东济南举办第一届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会，届时，北京欧波同光学技术有限公司的管玉鑫经理将带来题为《欧波同基于SEM/FIB表征方案在半导体陶瓷材料分析中的应用》的报告。
在报告中，管玉鑫经理将以半导体陶瓷材料为主，着重介绍现代前沿的电子显微检测和表征技术，包含从微米到纳米尺度的分辨能力，从高分辨成像到元素、结构、原位等多维度综合性表征方案。除此之外，报告还将介绍基于人工智能数据化分析手段，电子显微镜获取显微图像，人工智能软件可自动统计孔隙、裂纹、颗粒度、晶型等关键结构的尺寸、面积和占比等一系列信息。
专家介绍：
管玉鑫，北京欧波同光学技术有限公司业务发展（BD）主管；
2005-2009：大连交通大学本科；
2009-2012：大连理工大学硕士；
2012-2015：天津三星电机 分析实验室SEM失效分析；
2015至今：北京欧波同光学技术有限公司，从事SEM相关技术支持工作；
从事电镜应用工作9年，擅长SEM在金属、半导体等行业的应用和分析，在原理、图像、分析数据解读上有较深的工作经验。
参考来源：
[1]梅辉等.浅谈陶瓷基复合材料无损检测方法及其进展
[2]钟超荣.FIB- -M SEM 双束系统超精细加工与表征应用研究
（中国粉体网编辑整理/山川）
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