聚焦離子束顯微鏡(FIB)

FIB(聚焦離子束,Focused Ion beam)是將液態金屬(大多數FIB都用Ga)離子源產生的離子束經過離子槍加速,聚焦后照射于樣品表面產生二次電子信號取得電子像.此功能與SEM(掃描電子顯微鏡)相似,或用強電流離子束對表面原子進行剝離,以完成微、納米級表面形貌加工.通常是以物理濺射的方式搭配化學氣體反應,有選擇性的剝除金屬,氧化硅層或沉積金屬層。

應用

FIB技術的在芯片設計及加工過程中的應用介紹:

1.IC芯片電路修改

用FIB對芯片電路進行物理修改可使芯片設計者對芯片問題處作針對性的測試,以便更快更準確的驗證設計方案。 若芯片部份區域有問題,可通過FIB對此區域隔離或改正此區域功能,以便找到問題的癥結。

FIB還能在最終產品量產之前提供部分樣片和工程片,利用這些樣片能加速終端產品的上市時間。利用FIB修改芯片可以減少不成功的設計方案修改次數,縮短研發時間和周期。

2.Cross-Section 截面分析

用FIB在IC芯片特定位置作截面斷層,以便觀測材料的截面結構與材質,定點分析芯片結構缺陷。

3.Probing Pad

在復雜IC線路中任意位置引出測試點, 以便進一步使用探針臺(Probe- station) 或 E-beam 直接觀測IC內部信號。

4.FIB透射電鏡樣品制備

這一技術的特點是從納米或微米尺度的試樣中直接切取可供透射電鏡或高分辨電鏡研究的薄膜。試樣可以為IC芯片、納米材料、顆?;虮砻娓男院蟮陌差w粒,對于纖維狀試樣,既可以切取橫切面薄膜也可以切取縱切面薄膜。對含有界面的試樣或納米多層膜,該技術可以制備研究界面結構的透射電鏡試樣。技術的另一重要特點是對原始組織損傷很小。

5.材料鑒定

材料中每一個晶向的排列方向不同,可以利用遂穿對比圖像進行晶界或晶粒大小分布的分析。另外,也可加裝EDS或SIMS進行元素組成分析。