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聚焦離子束FIB測(cè)試用途以及注意事項(xiàng)
來源:測(cè)試GO 時(shí)間:2022-08-30 14:19:38 瀏覽:4919次


聚焦離子束技術(shù)(Focused Ion beam,F(xiàn)IB)是利用電透鏡將離子束聚焦成非常小尺寸的離子束轟擊材料表面,實(shí)現(xiàn)材料的剝離、沉積、注入、切割和改性。FIB利用高強(qiáng)度聚焦離子束對(duì)材料進(jìn)行納米加工,配合掃描電鏡(SEM)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。

FIB制樣流程

(1)找到目標(biāo)位置,表面噴上Pt進(jìn)行保護(hù);

(2)將目標(biāo)位置前后兩側(cè)挖空,剩下目標(biāo)區(qū)域;

(3)通過機(jī)械納米手將薄片取出,進(jìn)行離子束減??;

(4)減薄到理想厚度后停止;

(5)將樣品焊到銅網(wǎng)上的樣品柱上。

 

FIB應(yīng)用

聚焦離子束系統(tǒng)除了具有電子成像功能外,經(jīng)過加速聚焦后還可對(duì)材料和器件進(jìn)行蝕刻、沉積、離子注入等加工。


離子束成像:

聚焦離子束轟擊樣品表面,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。


離子束刻蝕:

高能聚焦離子束轟擊樣品時(shí),其動(dòng)能會(huì)傳遞給樣品中的原子分子,產(chǎn)生濺射效應(yīng),從而達(dá)到不斷刻蝕,即切割樣品。其切割定位精度能達(dá)到5nm級(jí)別,具有超高的切割精度。


離子束沉積薄膜:

利用離子束的能量,激發(fā)化學(xué)反應(yīng)來沉積金屬材料和非金屬材料。通過氣體注入系統(tǒng)將一些金屬有機(jī)物氣體噴涂在樣品需要沉積的區(qū)域,當(dāng)離子束聚焦在該區(qū)域時(shí),離子束能量使有機(jī)物發(fā)生分解,分解后的金屬固體成分被沉積下來,而揮發(fā)性有機(jī)物成分被真空系統(tǒng)抽走。


離子注入:

FIB另一個(gè)重要應(yīng)用就是可以無掩模注入離子。利用聚焦離子束技術(shù)的精確定位和控制能力,就可以不用掩模板,直接在半導(dǎo)體材料和器件上特定的點(diǎn)或者區(qū)域進(jìn)行離子注入,精確控制注入的深度和廣度。


透射電鏡樣品制備:

通常透射電鏡的樣品厚度需控制在0.1微米以下。傳統(tǒng)方法是通過手工研磨和離子濺射減薄來制樣,這費(fèi)時(shí)且無法精確定位。而FIB在制作透射電鏡樣品時(shí),不但能精確定位,還能做到不污染和損傷樣品。


FIB送樣注意事項(xiàng)

(1)粉末樣品至少5微米以上尺寸,且無磁性;薄膜/塊體樣品最大不超過2cm,高度不超過3mm,可以有磁性;強(qiáng)磁樣品的盡量讓尺寸更?。?/span>

(2)樣品需導(dǎo)電,不導(dǎo)電樣品必須能噴金增加導(dǎo)電性。

(3)切割深度必須小于50微米。


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