FIB是聚焦離子束的簡稱,由兩部分組成。一是成像,把液態金屬離子源輸出的離子束加速、聚焦,從而得到試樣表面電子像(與SEM相似);二是加工,通過強電流離子束剝離表面原子,從而完成微,納米級別的加工。
FIB主要功能
1.微納米級截面加工
FIB可以精確地在器件的特定微區進行截面觀測,同時可以邊加工刻蝕、邊利用SEM實時觀察樣品。截面分析是FIB最常見的應用。這種刻蝕斷面定位精度極高,在整個制樣過程中樣品所受應力很小,制作的斷面因此也具有很好的完整性。
2.制備TEM薄片樣品
透射電子顯微鏡(TEM)具有極高的分辨率,其對樣品制備有著極高的要求。通常情況下,樣品厚度需要小于100nm,才可以被電子束穿透,用于觀測。金鑒實驗室在進行試驗時,嚴格遵循相關標準操作,確保每一個測試環節都精準無誤地符合標準要求。FIB由于具有精密加工的特性,是用來制備TEM樣品的良好工具。
3.電子線路編輯、芯片修復、刻蝕加工
在IC設計中,需要對成型的集成電路的設計更改進行驗證、優化和調試。當發現問題后,需要將這些缺陷部位進行修復。運用FIB的濺射功能,可將某一處的連線斷開,或利用其沉積功能,可將某處原來不相連的部分連接起來。即直接在芯片上修正錯誤,降低研發成本,加速研發進程。
FIB應用領域
1.電子信息行業
半導體電子器件和集成電路技術的迅速發展,器件和電路結構日趨復雜,對微電子芯片的工藝診斷,失效分析,異物分析等提出了更高要求。對于PCB&PCBA中的缺陷定位后的截面分析,FIB的應用尤為廣泛。
2.新能源行業
在鋰離子電池材料的研發進程中,FIB起到了至關重要的作用,如正負極材料&極片的包覆分析、工藝逆向分析,新型儲能材料的性能研究等等。
3.新型顯示行業
從材料科學角度看,FIB可以實現近乎無應力條件下的超精細加工且對材料要求不高,所以首先被應用于光刻膠、即半導體、顯示面板等領域。當出現LED燒電極問題,質量爭議最多的是芯片和電源。近些年,FIB越來越多地應用于LED/液晶材料表征與失效分析中。
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聚焦離子束(FIB)在材料分析的應用
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