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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：366 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、無掩模刻蝕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、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。通過氣體注入系統將一些金屬有機物氣體噴涂在樣品上需要沉積的區域，當離子束聚焦在該區域時，離子束能量使有機物發生分解，分解后的金屬固體成分被沉積下來，而揮發性有機物成分被真空系統抽走。
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。
