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聚焦離子束技術及其在微納加工技術中的應用
點擊量：505 日期：2023-08-04 編輯：硅時代
聚焦離子束（FIB）技術是將離子源產生的離子束經過離子槍加速，聚焦后作用到樣品表面并進行納米加工。目前已廣泛應用于半導體集成電路修改、切割和故障分析等。聚焦離子束技術也是集形貌觀測、薄膜淀積、無掩?？涛g和透射電鏡樣品制備等各功能于一體的新型微納加工技術。
主要構成部分：離子源、離子光學柱、束描畫系統(tǒng)、X-Y工件臺和信號采集處理單元。
主要應用：
一、形貌觀測
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，經處理顯示樣品的表面形貌。目前聚焦離子束系統(tǒng)成像分辨率已達到5nm，比掃描電鏡稍低，但成像具有更真實反映材料表層詳細形貌的優(yōu)點。
二、無掩模蝕刻
高能聚焦離子束轟擊樣品時，其動能會傳遞給樣品中的原子分子，產生濺射效應，從而達到不斷蝕刻，即切割樣品的效果。其切割定位精度能達到5nm級別，具有超高的切割精度。
三、薄膜淀積
利用離子束的能量激發(fā)化學反應來沉積金屬材料和非金屬材料。通過氣體注入系統(tǒng)將一些金屬有機物氣體噴涂在樣品上需要沉積的區(qū)域，當離子束聚焦在該區(qū)域時，離子束能量使有機物發(fā)生分解，分解后的金屬固體成分被沉積下來，而揮發(fā)性有機物成分被真空系統(tǒng)抽走。
四、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，不但費時而且還無法精確定位。聚焦離子束在制作透射電鏡樣品時，不但能精確定位，還能做到不污染和損傷樣品。
