双束聚焦离子束显微镜测试FIBSEM.docx

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双束聚焦离子束显微镜测试FIBSEM

设备型号：

ZeissAurigaCompact

聚焦离子束（FIB）与扫描电子显微镜（SEM）耦合成为FIB-SEM双束系统后，通过结合相应的气体沉积装置，纳米操纵仪，各种探测器及可控的样品台等附件成为一个集微区成像、加工、分析、操纵于一体的分析仪器。

其应用范围也已经从半导体行业拓展至材料科学、生命科学和地质学等众多领域。

为方便客户对材料进行深入的失效分析及研究，金鉴实验室现推出DualBeamFIB-SEM业务，并介绍DualBeamFIB-SEM在材料科学领域的一些典型应用，包括透射电镜（TEM）样品制备，材料微观截面截取与观察、样品微观刻蚀与沉积以及材料三维成像及分析等。

金鉴实验室FIB-SEM技术参数：

AURIGACompact

主机台

FESEM

FIB

分辨率

0.9nmat30kV

1.2nmat15kVandoptimumWD

2.5nmat1kVandoptimumWD

5nm（30kV1pA）

放大倍率

12x-1000kx

600x-500kx

束流

4pA-100nA

1Pa-50nA

加速电压

0.1-30kV

1-30kV

电子枪

肖特基热场发射型

Ga液态金属离子源（LMIS）

气体注入系统

a）最多为5通道的多通道气体注入器

（PtCWI2AuSiOXXeF2以及要求的其它前驱体）

b）带有集成式局部电荷中和系统的最多为4通道的多通道气体注入器.

以及/或者配备原位清洁装置（可使用所有的标准探头）

c）只有一个前驱体的单通道气体注入器系统（Pt气体）

d）全自动和气动式可伸缩气体注入器系统，可用作局部电荷中和或原位样品清洁装置

（可以使用所有的高真空标准探测器）

探测器

In-lens：

高效环形in-lens二次电子探测器

Chamber:

ET二次电子探测器

聚焦离子束技术（FIB）注意事项：

（1）样品大小5×5×1cm，当样品过大需切割取样。

（2）样品需导电，不导电样品必须能喷金增加导电性。

（3）切割深度必须小于10微米。

金鉴实验室FIB-SEM技术及应用：

1.FIB透射样品制备流程

对比与传统的电解双喷，离子减薄方式制备TEM样品，FIB可实现快速定点制样，获得高质量TEM样品。

最终减薄TEM样品结果：

2.材料微观截面截取与观察

SEM仅能观察材料表面信息，聚焦离子束的加入可以对材料纵向加工观察材料内部形貌，通过对膜层内部厚度监控以及对缺陷失效分析改善产品工艺，从根部解决产品失效问题。

（1）FIB切割键合线

利用FIB对键合线进行截面制样，不仅可以观察到截面晶格形貌，还可掌控镀层结构与厚度。

（2）FIB切割芯片金道

金鉴实验室FIB-SEM产品工艺异常或调整后通过FIB获取膜层剖面对各膜层检查以及厚度的测量检测工艺稳定性。

（3）FIB切割支架镀层

利用FIB切割支架镀层，避免了传统切片模式导致的金属延展、碎屑填充、厚度偏差大的弊端，高分辨率的电镜下，镀层晶格形貌、内部缺陷一览无遗。

FIB-SEM扫描电镜下观察支架镀层截面形貌，镀层界限明显、结构及晶格形貌清晰，尺寸测量准确。

此款支架在常规镀镍层上方镀铜，普通制样方法极其容易忽略此层结构，轻则造成判断失误，重则造成责任纠纷，经济损失！

FIB-SEM扫描电镜下观察支架镀层截面形貌。

此款支架在镀铜层下方镀有约30纳米的镍层，在FIB-SEM下依然清晰可测！

内部结构、基材或镀层的晶格、镀层缺陷清晰明了，给客户和供应商解决争论焦点，减少复测次数与支出。

（4）FIB其他领域定点、图形化切割

3.诱导沉积材料

利用电子束或离子束将金属有机气体化合物分解，从而可在样品的特定区域进行材料沉积。

本系统沉积的材料为Pt，沉积的图形有点阵，直线等，利用系统沉积金属材料的功能，可对器件电路进行相应的修改，更改电路功能。

4.材料的三位相貌表征