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FIB双束扫描电镜是什么?他又有那些用途?

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  随着半导体电子器件及集成电路技术的飞速发展,器件及电路结构越来越复杂,这对微电子芯片工艺诊断、失效分析、微纳加工的要求也越来越高。FIB双束扫描电镜所具备的强大的精细加工和微观分析功能,使其广泛应用于微电子设计和制造领域。
 
  FIB双束扫描电镜是指同时具有聚焦离子束(FocusedIonBeam,FIB)和扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope,SEM)功能的仪器。它可以实现SEM实时观测FIB微加工过程的功能,把电子束高空间分辨率和离子束精细加工的优势集于一身。其中,FIB是将液态金属离子源产生的离子束经过加速,再聚焦于样品表面产生二次电子信号形成电子像,或强电流离子束对样品表面刻蚀,进行微纳形貌加工,通常是结合物理溅射和化学气体反应,有选择性的刻蚀或者沉积金属和绝缘层。
 
  FIB双束扫描电镜截面分析,运用离子束刻蚀或气体增强刻蚀,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。如:为FIB制作并观测的芯片断面图,利用SEM实时观测FIB加工过程的功能所观察到的介质层空洞缺陷图像。

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