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一文了解FIB原理及應(yīng)用


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>>>檢測(cè)應(yīng)用技術(shù)


01

概要


       聚焦離子束FIB,不僅像SEM,FE-SEM,STEM進(jìn)行微觀觀察,并配備Ga離子束斷面制樣裝置,可以加工納米級(jí)別樣品,用于STEM分析的樣品制備及界面切割觀察。


02

FIB特點(diǎn)


1.可進(jìn)行微領(lǐng)域加工

可正確瞄準(zhǔn)機(jī)械研磨和CP加工無(wú)法正確瞄準(zhǔn)的位置進(jìn)行加工。

2.大電流FIB column

離子光束的最大電流值為60nA,可縮短其加工時(shí)間。

因此,可以制作100μm以上的用于觀察的試料的斷面。

3.可利用2種加工模式

可對(duì)應(yīng)目的選擇rapid mode、mill mode兩種加工方式。

4.噴鍍

可進(jìn)行碳、鎢、等離子等3種模式的噴鍍。

5.觀察模式

通過(guò)SIM(Scanning Ion Microscope),可更鮮明地觀察加工面。與SEM相比,最表層的觀察精度可達(dá)到5nm,可以更加容易地觀察到SEM難以觀察到的金屬(Al,Ni等)的結(jié)晶狀態(tài)。

6.低加速電壓加工

FIB加工時(shí),為了除去Ga離子注入層,利用低加速電壓進(jìn)行表面加工,可以薄化Ga注入層。


03

FIB原理


       FIB(Focused Ion Beam)是通過(guò)Ga液體金屬源引出的電極的電界將Ga+離子束縛成數(shù)nm程度,在對(duì)象試料表面進(jìn)行掃描,進(jìn)行微加工的一種技術(shù)。

      另外,還可以利用離子光束進(jìn)行觀察(SIM觀察)及配備EDS進(jìn)行結(jié)構(gòu)元素分析。


04

FIB設(shè)備介紹


以日本電子制JIB-4000為例:

---加速電壓:1~30kV

---倍率:×60(探索視野)、×200~300,000

---像分解能:5nm(30kV時(shí))

---最大光束電流:60nA(30kV時(shí))

---可動(dòng)光圈:12個(gè)階段(馬達(dá)驅(qū)動(dòng))

---離子光束加工形狀:短形、line、spot



05

FIB用途


?制作SEM、SIM、S/TEM用試料

?IC芯片等薄膜材料的斷面構(gòu)造解析

?制作鍍層薄膜的斷面試料,通過(guò)S/TEM分析

?觀察金屬結(jié)晶(SIM觀察)

?配線加工(短路、斷線)


?案例圖片


                            制作觀察用試料(rapid)


                       制作TEM,S/TEM用斷面試料


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