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国产扫描电镜制造取得进展 关键技术实现突破


  来源: 北京商报 时间:2019-11-01 作者:方针
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对材料微观结构的观测离不开“微观相机”——扫描电子显微镜,它被广泛地应用于材料、生物、医学、冶金、化学和半导体等各个研究领域。10月16日,记者从经开区企业聚束科技(北京)有限公司了解到,其自主研发生产的全球首款真正意义上的高通量(场发射)扫描电子显微镜将于近期亮相BCEIA2019展会,并以实物通电工作状态展示高端电镜的风采,破解了国产扫描电镜“弱视”问题,标志着这一“卡脖子”技术在经开区实现了突破。

2018年,科技日报公布了35项“卡脖子”技术名录,扫描电镜赫然在列。由于高质量电子光学系统研制生产困难,透镜内探测器设计难度大、低电压分辨率难以突破,目前我国科研与工业部门所用的扫描电镜严重依赖进口,每年花费上亿美元采购的扫描电镜,主要产自美、日、德和捷克等国。国产扫描电镜市场份额只占约2%-5%,而且全部集中在低端产品。“虽然市场不是特别大,但它是多个科研领域关键的分析用仪器设备,国产高通量扫描电镜的问世,从设计思路上用于创新,破解‘卡脖子’技术封锁,起到重要作用。”聚束科技副总经理李帅说。

今年初,经开区在部署年度工作重点任务时就强调,要坚持以全球视野谋划科技创新,在关键环节、核心技术、标准制定上超前布局、提早谋划,力争在“卡脖子”领域实现重大突破。在政策引导上、扶持培育上将“卡脖子”技术作为重点对象,目前已经筛选出了一批名单,下一步还将加大扶持力度,集中力量在优势领域培育“杀手锏”,扫描电镜技术就是其中之一。

在聚束科技生产车间,记者看到研发团队正在组装名为领航者的扫描电镜。据介绍,该型电镜的性能先进,超高速成像能力达4-8TB/天,使之具备了跨尺度信息融合能力。超大区域全息成像模式,保持高分辨率情况下对样品进行全自动无遗漏信息采集,并可绘制成Google地图式全景信息浏览。同时实现全自动样品载入系统,搭载有超高清全景光学导航系统,具有全球最快的二次电子(SE)加背散射电子(BSE)同步成像速度,比传统的产品快了10倍以上,可以7×24小时自动连续图像采集,为创建大数据提供了可靠的保障。令人欣喜的是,电镜在1千伏加速电压下可获得1.4纳米、10千伏下可获得1.0纳米的分辨能力。1纳米相当于头发丝直径的10万分之一。

“该系统可对工程级材料进行整体纳米晶粒、成分分布统计等电镜微区分析,视频级纳米分析能力使扫描电镜从传统意义的纳米‘照相机’跃变为纳米‘摄像机’。”聚束科技总经理何伟告诉记者,此前已经交付的领航者电镜除了与中科院自动化所合作的生物样品大面积3D重构外,其产品还可以应用在半导体晶圆及芯片检测(实验室级)、芯片反向工程和IP保护、材料表面镀膜与制备的自动化检测、医疗领域病变组织的病理筛查分析等方面。

经过几年的发展,聚束科技已经聚集了70多人的研发团队开展技术攻关,获得国家发明专利、实用新型专利、国际PCT专利共计30余项(篇),领航者扫描电镜在国内装机数量也达到10台(套),并出口海外,实现了在国内重大科研项目上的示范性应用,下一步,扫描电镜设备还将进入到某知名半导体芯片制造商等公司的实验室里,协助进行开发分析,助力高端制造。

关键词:扫描电镜 高端制造 芯片检测    浏览量:431

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