FIB精密加工

方式

収束イオンビーム

  • ・Focused : focusing ion beam
  • ・Ion : Ga ---> Ga+ Gallium ion
  • ・Beam : many ions with the same moving direction

FIBはイオン化されたGa(ガリウム)ビームは高エネルギーを有し、静電場と静電レンズを用いて収束され、
資料表面に高精度で照射されます。

対応装置

FEI Helios 400S
FEI Helios 400S

FEI Nova 600
FEI Nova 600

応用

FEI Helios 400 :
Heliosは従来型のSEMより解像性に優れ、故障解析に適しています。

TEM試料サイズ :
TEMの試料サイズは厚さ15μ、大きさ30μm程度まで微細化が可能であり、
薄膜試料は像質向上のため更に薄くすることが可能です。

試料寸法 :
搭載試料サイズは直径10cm、高さ1cmまで可能。

Ominprobe
試料の厚さを最適にして資料観察などの成功率を高める為のFIBに試料を挿入するツール。

STEM images
TEM像の品質向上法(Scanning Transmission Electron Microscopy)


  • Bright field image

  • Dark field image

First Case : FIBに於ける複式ビーム法、例1

  • 第一ステップ :
    電子ビームにより試料の表面観察を行い異常個所を特定。
  • 第二ステップ :
    一方向をイオンビームにより切断し、その間電子ビーム或いはイオンビームによる
    二次電子像により断面形状を観察。
  • 第三ステップ :
    異常個所のTEM薄膜試料を作成。
    配線間に存在するエッチング残渣あるいは金属残渣が欠陥の原因であることが正確に特定。

FA CUT

  • 1.SEM P-V
    異常箇所の平面像による
    特定
  • 2.FIB/SEM image.
    イオンミリングによる
    断面像
  • 3.TEM X-S
    (cross section image)

Second Case : FIBによるTEM用試料作成、例2

  • 第一ステップ :
    FIBを用いて位置決め用に二つのXマーク付け。
  • 第二ステップ :
    二つのマークの間を保護膜、一般的にはPt(白金)をつけ、試料加工中におけるイオン照射に対する保護。
  • 第三ステップ :
    保護膜の脇にイオン照射により溝を切り込む。
  • 第四ステップ :
    少イオン電流を用いて保護膜に沿って溝作成。
  • 第五ステップ :
    薄膜試料の左・右・底面を切断し、ガラスプローブを用いて取り出し、
    カーボンフィルムを塗布したグリッド上に載置。

  • FIBによる試料切り出し
    (左右にXマーク有り)

  • FIBによる試料取り出し

  • FIBによる
    TEM試料切り出し

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