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FIB顯微鏡的原理和作用,快來(lái)了解一下吧!

閱讀:4682      發(fā)布時(shí)間:2021-8-22
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  隨著納米科技的發(fā)展,納米尺度制造業(yè)發(fā)展迅速,而納米加工就是納米制造業(yè)的核心部分,納米加工的代表性方法就是聚焦離子束。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的聚焦離子束(FIB)技術(shù)利用高強(qiáng)度聚焦離子束對(duì)材料進(jìn)行納米加工,配合FIB顯微鏡等高倍數(shù)電子顯微鏡實(shí)時(shí)觀察,成為了納米級(jí)分析、制造的主要方法。目前已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路修改、切割和故障分析等。
 
  FIB顯微鏡的工作原理:聚焦離子束(FIB)轟擊樣品表面,激發(fā)二次電子、中性原子、二次離子和光子等,收集這些信號(hào),經(jīng)處理顯示樣品的表面形貌。聚焦離子束的系統(tǒng)是利用電透鏡將離子束聚焦成非常小尺寸的顯微切割儀器,目前商用系統(tǒng)的離子束為液相金屬離子源,金屬材質(zhì)為鎵,因?yàn)殒壴鼐哂械腿埸c(diǎn)、低蒸氣壓、及良好的抗氧化力。利用金屬鎵作為離子源,在負(fù)電場(chǎng)將鎵原子由針尖一端牽引出,形成鎵離子束,離子束透過(guò)電透鏡聚焦,經(jīng)過(guò)一連串變化孔徑可決定離子束的大小。最后離子束再經(jīng)過(guò)第二次聚焦至試片表面。
 
  因?yàn)殒壴游挥谥芷诒碇虚g的位置,使用它來(lái)撞擊其它元素原子所造成的移除效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電子。因此,可以利用離子束對(duì)試片表面進(jìn)行特定圖案的加工??捎脕?lái)實(shí)現(xiàn)材料切割、沉積金屬、蝕刻金屬和選擇性蝕刻氧化層等功能,達(dá)到電路修補(bǔ)的需求。藉由氣體輔助蝕刻系統(tǒng)的幫助,不但可以提高不同材料的蝕刻選擇比與蝕刻速率,并可直接進(jìn)行特定材料的沉積。FIB顯微鏡可應(yīng)用于晶相特性觀察分析,制程上異常觀察分析,穿透式電子顯微鏡試片制作和定點(diǎn)切割。

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