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FIB显微镜的原理和作用,快来了解一下吧!

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  随着纳米科技的发展,纳米尺度制造业发展迅速,而纳米加工就是纳米制造业的核心部分,纳米加工的代表性方法就是聚焦离子束。近年来发展起来的聚焦离子束(FIB)技术利用高强度聚焦离子束对材料进行纳米加工,配合FIB显微镜等高倍数电子显微镜实时观察,成为了纳米级分析、制造的主要方法。目前已广泛应用于半导体集成电路修改、切割和故障分析等。
 
  FIB显微镜的工作原理:聚焦离子束(FIB)轰击样品表面,激发二次电子、中性原子、二次离子和光子等,收集这些信号,经处理显示样品的表面形貌。聚焦离子束的系统是利用电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的显微切割仪器,目前商用系统的离子束为液相金属离子源,金属材质为镓,因为镓元素具有低熔点、低蒸气压、及良好的抗氧化力。利用金属镓作为离子源,在负电场将镓原子由针尖一端牵引出,形成镓离子束,离子束透过电透镜聚焦,经过一连串变化孔径可决定离子束的大小。最后离子束再经过第二次聚焦至试片表面。
 
  因为镓原子位于周期表中间的位置,使用它来撞击其它元素原子所造成的移除效果远远大于电子。因此,可以利用离子束对试片表面进行特定图案的加工。可用来实现材料切割、沉积金属、蚀刻金属和选择性蚀刻氧化层等功能,达到电路修补的需求。藉由气体辅助蚀刻系统的帮助,不但可以提高不同材料的蚀刻选择比与蚀刻速率,并可直接进行特定材料的沉积。FIB显微镜可应用于晶相特性观察分析,制程上异常观察分析,穿透式电子显微镜试片制作和定点切割。

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