聚焦离子束技术(FIB)原理:
聚焦离子束(FIB)系统利用镓离子源和双透镜聚焦柱,用强烈的聚焦离子束轰击标本表面,以进行精密材料去除、沉积和高分辨率成像。简单来说是聚合了FIB处理样品和SEM观察成相的功能。其中FIB是将Ga元素离子化成Ga+,然后利用电场加速,再利用静电透镜聚焦将高能量的Ga+打到指定点从而达到处理样品的功能。
应用领域
1)在IC生产工艺中,发现微区电路蚀刻有错误,可利用FIB的切割,断开原来的电路,再使用定区域喷金,搭接到其他电路上,实现电路修改,最高精度可达5nm。
(2)产品表面存在微纳米级缺陷,如异物、腐蚀、氧化等问题,需观察缺陷与基材的界面情况,利用FIB就可以准确定位切割,制备缺陷位置截面样品,再利用SEM观察界面情况。
(3)微米级尺寸的样品,经过表面处理形成薄膜,需要观察薄膜的结构、与基材的结合程度,可利用FIB切割制样,再使用SEM观察
FIB-SEM切片测试过程
服务领域:光电材料,半导体材料,镀膜材料, 金属材料,矿石,纳米材料,高分子材料,锂电材料,数据存储,生物材料,通讯行业等。
聚焦离子束-扫描电子显微镜双束系统 FIB-SEM应用
聚焦离子束-扫描电镜双束系统主要用于表面二次电子形貌观察、能谱面扫描、样品截面观察、微小样品标记以及TEM超薄片样品的制备。
1.FIB切片截面分析 FIB-SEM测试
FIB技术可以精确地在器件的特定微区进行截面观测,形成高分辨的清晰图像,并且对所加工的材料没有限制,同时可以边刻蚀边利用SEM实时观察样品,截面分析是FIB最常见的应用。这种刻蚀断面定位精度极高,在整个制样过程中样品所受应力很小,制作的断面因此也具有很好的完整性。这种应用在微电子领域具体运用场合主要有:定点观测芯片的内部结构;失效样品分析烧毁的具体位置并定位至外延层;分析光发射定位热点的截面结构缺陷。
FIB制备TEM样品过程:
用电子束或离子束辅助沉积的方法在待制备TEM试样的表面蒸镀Pt保护覆层,以避免最终的TEM试样受到Ga离子束导致的辐照损伤;
2. Bulk-out:在带制备的TEM试样两侧用较大的例子束流快速挖取“V”型凹坑;
3. U-cut:在步骤(2)中切取出的TEM薄片上切除薄片的两端和底部;
4. Lift-out:用显微操控针将TEM试样从块状基体移出,试样与针之间用蒸镀Pt方式粘结;
5. Mount on Cu half-grid:用显微操控针将移出的TEM薄片转移并粘接在预先准备好的TEM支架上;
6. Final milling:用较小利息束流对TEM薄片进一步减薄,直至厚度约约100 nm。
FIB配合TEM进行复杂操作 | |