FIB的应用

芯片迷不休息 2025-03-12 09:16:40
半导体工程师 2025年03月11日 09:29 北京FIB(Focused Ion Beam,聚焦离子束)技术是一种利用聚焦的离子束对材料进行纳米级加工和分析的技术。其核心原理是通过高能离子束对样品表面进行精确的刻蚀、沉积或成像。以下是FIB的主要原理介绍:

离子源

FIB系统的核心是离子源,通常使用液态金属离子源(LMIS),如镓(Ga)离子。镓离子因其低熔点和良好的聚焦性能而被广泛使用。离子源通过电场将金属离子加速并聚焦成束。

离子束聚焦与扫描

离子束经过电磁透镜系统聚焦成纳米级尺寸的束斑,并通过扫描系统控制束斑在样品表面移动。扫描系统可以精确控制离子束的位置,实现高精度的加工和成像

应用模式

FIB技术主要有以下几种应用模式:

刻蚀:通过离子束去除材料,用于制备纳米结构或样品切片。

沉积:通过化学反应在特定区域沉积材料,用于修复电路或构建纳米结构。

成像:利用离子束产生的二次电子或离子信号进行高分辨率成像。

样品制备:用于透射电子显微镜(TEM)的样品制备,通过离子束切割出超薄样品。

优势:

1.高精度加工能力(纳米级)。

2.多功能性(刻蚀、沉积、成像等)。

3.适用于多种材料(金属、半导体、绝缘体等)。

局限:

1.离子束可能对样品造成损伤。

2.加工速度较慢,不适合大规模生产。

3.设备成本高,操作复杂。

来源:科普小助手中材新材料

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