中古イオンコーターの在庫・価格

イオンコーターは、走査電子顕微鏡(SEM)で観察する試料の表面に、金や白金などの導電性金属をごく薄く被覆する前処理装置で、イオンスパッタ装置やスパッタコーターとも呼ばれる。高分子、セラミックス、生物試料のように導電性の低い試料は、電子線を当てると表面に電荷がたまり(チャージアップ)、像が流れたり異常なコントラストが出たりする。金属膜でアースへの導通を確保すると帯電を抑えられ、二次電子の放出も増えるので、安定して鮮明な像が得やすくなる。
仕組みはグロー放電を利用したスパッタリングである。ロータリーポンプで試料室を数Pa程度の低真空まで排気し、陰極に取り付けた円板状の金属ターゲットと、陽極側の試料台との間に直流高電圧をかける。放電で生じた正イオンがターゲットに衝突し、運動量を受け取った金属原子がはじき出されて試料表面に堆積する。低真空のため、飛び出した原子は残留ガス分子と何度も衝突して散乱し、さまざまな方向から試料に届く。その結果、凹凸のある試料や破断面にも比較的均一に回り込んで成膜できる。残留空気をそのまま放電ガスに使う簡易な方式と、アルゴンを導入して成膜速度や膜質を安定させる方式がある。
単純な二極放電では、高エネルギーの電子が試料に当たって温度が上がりやすい。そのため現在は、ターゲットの裏に永久磁石を組み込んだマグネトロン方式が主流になっている。電界と直交する磁界で電子をターゲット近くに閉じ込めるとイオンの生成効率が上がり、低い放電電圧と圧力でも成膜できる。試料の損傷や昇温も抑えられる。典型的な運転条件の目安は、圧力が数Pa、放電電流が数mA〜数十mA、成膜速度が毎分数nm〜20数nm、試料の温度上昇が10℃未満程度である。
膜厚は主に放電電流と処理時間で管理する。金ターゲット、6Pa、15mA、ターゲットと試料の距離約30mmの条件で毎分約11nmと見積もられた報告があり、数十秒の処理で数nm〜10nm程度の膜になる。通常のSEM観察ではこの程度の膜厚が目安となる。厚すぎると微細構造が埋もれ、薄すぎると導電性が不足する。ターゲット材には金、金パラジウム、白金、白金パラジウムなどを使う。金は成膜速度が速いが粒子が粗く、電界放出形SEMの高倍率観察では膜自体の粒状構造が像に現れやすい。数万倍以上の観察では、粒子がより細かい白金系を選んだり、オスミウムコーターなど別の導電処理を検討したりする。
主な用途は、大学や研究機関の電子顕微鏡室、材料・電子部品・医薬・食品分野の品質管理や故障解析における日常的なSEM試料作製で、卓上型の装置が多い。注意点として、金属膜は特性X線を吸収し、ピークが重なる元素もあるため、エネルギー分散型X線分析(EDS)で軽元素を測る場合はカーボン蒸着の方が適することが多い。装置によっては、ターゲットを外してイオンエッチングや親水化処理に使えるものもある。保守では、ターゲットの消耗、ポンプ油の劣化、ガラスチャンバーや電極周りの汚れが放電の安定性と膜質に影響するので、定期的に点検するとよい。