聚焦离子束电子束双束.pdf

HeosliNanoaLb TM 600i 亚亚纳纳米米场场发发射射SEMSEM 与新一代与新一代FIBFIB的的完完美美组组合合 何何为为双双束束 并并非非一一个个SEM和和FIB的的简简单单机机械械组组合合 SDB SEM FIB SEM Ga LMIS FIB Detectors GasInjection Manipulators 束交叉点 Detectors Sample 7 FEI Copyright 2010 FIB SEM Gallium Electrons HeliosNNL 16 5mm 4mm FIB 聚聚焦焦离离子子束束 FIB 通常使用液态镓离子源 LMIS FIB and SEM优化的末级透镜设计能保证较短的工作距离 品也能保证从0到52 的倾斜 8 Electron Beam Tilt axis LMIS 优化的末级透镜设计能保证较短的工作距离 即使对大样 FIB 三种基本操作模式 1 FIB成成像像 收集二次电子 二次离子 2 FIB加工2 FIB加工 溅射基底原子 3 FIB沉积 增强刻蚀 化化学学反反应应 Other effects Doping 掺掺杂杂注注入入 12 Doping 掺掺杂杂注注入入 Bond breaking 键断裂 Re deposition 再沉积 FIB1 Secondary ions Secondary electrons 二次离子 FIB2 Sputtered material FIB GIS Gas molecules Deposited material Volatile products 3 FIB成成像像 通道衬度 在多晶材料中 特别是金属材料中 的晶粒由于离子束的通道效应会产生通道衬度 12 特别是金属材料中 不同的取向 的晶粒由于离子束的通道效应会产生通道衬度 通通道道衬衬度度 FIB 成像 Cr coated steel wire 14 Steel Cr FIB 加加工工 高能离子对样品表面的剥离 物理溅射基底原子 Milling Milling 按预先设定的轨迹扫描离子束可以 获获得得简简单单或或复复杂杂的的加加工工图图形形 15 FEI Copyright 2010 双双束束的的主主要要应应用用 扫描电镜的成像与分析 聚焦离子束成像 准准确确定定位位的的截截面面制制备备 准准确确定定位位的的截截面面制制备备 纳米图形加工 连连续续截截面面加加工工的的成成像像分分析析 3D 应应用用 TEM样品制备 电子线路编辑 DE Circuit Edit CE Microsurgery 16 FEI Copyright 2010 应应用用 DE Circuit Edit CE Microsurgery 芯片修复 双双束束的的应应用用 截截面面成成像像与与分分析析 1pyg透透射射样样品品制制备备 电电路路编编辑辑 纳纳米米图图形形加加工工 三三维维成成像像 表表面面以以下下的的检检测测和和表表征征 电子束或离子束成 电电子子束束 背背散散射射电电子子成成像像 电电子子束束 二二次次电电子子成成像像 电子束或离子束成 像能得到不同的样 品信息 电电子子束束 背背散散射射电电子子成成像像 离离子子束束二二次次电电子子成成像像 20 HeliosNanoLab Ali SEM e Beam FIB i Beam 2 modefinallens ICE FIB SEFIB SEFIB SI SEM performance 1 4nm 1kV 1 0nm 15kV coincidence 0 9nm 15kV Sample 0 8nm 30kV STEM kV range 350V to 30kV 4 3Coild firiftaWD 4mm 15kV TLD SE modefinallens TLD SE TLD BSE15kV TLD BSE DBS Sample Helios NanoLab ElstarTM GaAs纳纳米米线线 不不导导电电的的纳纳米米片片 25 Confidential TM UHR SEM Helios NanoLab ElstarTM 未未经经蒸蒸镀镀的的不不导导电电纳纳米米球球 26 FEI Copyright 2010 TM UHR SEM 未未经经蒸蒸镀镀的的不不导导电电纳纳米米球球 优优化化的的截截面面高高分分辨辨成成像像 Cross sectional imain at WD 4mm 27 Confidential sectional imain at WD 4mm g g Helios NanoLab ElstarTM Ptsurface TLD SEPt surface TLD BSE 28 28 TM UHR SEM 新新型型的的离离子子束束镜镜筒筒 高高分分辨辨率率离离子子束束成成像像4 5 nm 30kV 采用不同方向的1000个Edge测量方法 取其平均值 2 5nm 30kV 单单边边测测量量方方法法分分辨辨率率 可可达达 石墨30kVFIB SE成像 New built in technologies Differential pumping time of flight correction fast switching for improved live process monitoring 15 FEI CompanyConfidential 大大束束流流下下优优异异的的离离子子束束加加工工 速速度度 可可达达65nA Large FIB cross sections on TSV 最最 好好 的的 低低 电电 1kV500 V 电电 压压 性性 能能 减减少少样样品品损损失失 石墨低电压下离子束图像 FEI CompanyConfidential 双双束束系系统统样样品品制制备备的的新新趋趋势势 新新型型的的样样品品制制备备要要求求越越来来越越多多 AFM的针尖修饰 原子探针样品制备 原子探针样品制备 用用于于机机械械性性能能测测试试的的纳纳微微米米pillar 这些样品制备的要求和 原型制备 非常类似 数数字字图图像像发发生生器器 软件集成的图像加工能力 公司的双束由于其无可比拟的原型制备能力而被广 大客户所追捧 16位位的的数数字字图图像像发发生生器器 高高度度软软件件集集成成的的图图 案加工套件 脚本自动控制的加工方式以及高精 确度的压电陶瓷样品台 35FEI Copyright201035FEI Copyright2010 确度的压电陶瓷样品台 双双束束系系统统样样品品制制备备的的新新趋趋势势 Pillars for compression testing ORNL AtomProbesample pillar 非常类似 公司的双束由于其无可比拟的原型制备能力而被广 高高度度软软件件集集成成的的图图 脚本自动控制的加工方式以及高精 Bitmap Patterning Examples 46FEI Copyright 2010 离子束诱导 EYti BMPL图原型model 47 47 Examples 离子束诱导Pt沉积 EYti租上写AFEI logo PMMA EBL Bitmap Patterning Examples 目目标标形形状状 转转换换成成 灰灰度度 不不同同灰灰度度的的dwell 时时间间不不同同 49FEI Copyright 2010 FIB3D加加工工 48 FEI Copyright 2010 Examples Stream File Example Au SiO230 x 30圆形Au点阵 49FEI Copyright 201050 FEI Copyright 2010 Example Au点阵 FIB在在光光子子材材料料上上的的原原型型制制备备 51 SiO2上上制制作作环环形形振振荡荡器器 流流文文件件制制备备复复杂杂图图形形 在在光光子子材材料料上上的的原原型型制制备备 S16 3277 10 100 40149377630 100 4017837759 100 4020737756 100 4023637752 1 100 4026437749 100 4029337746 流流文文件件制制备备复复杂杂图图形形 100 4029337746 100 4032237742 100 40351377390 100 4038037735 1 100 4040837732 Dwell Time X DAC Y DAC Blank FIB原原型型制制备备 GDSTODB 53 New FEI CAD based FIBand Beam Deposition writing Featuring FEI optimized writing strategies Allowing more complex patterns to be written with 52 based FIBand Beam Deposition writing Featuring FEI optimized writing strategies Allowing more complex patterns to be written with GDSTODB 如何工作 Convert GDSII Create GDSIIdesign Standard GDSIIEditor Combine FEI streamfiles with FEI scripting Execute the FEI streamfile or script Convert GDSII to FEI Streamfile FEI SEM DualBeam main User Interface FEI SEM DualBeam main User Interface GDSTODB 53 GDSII file FEI GDSTODB FEI streamfiles Prototype FEI xT UI AutoFIB 直接直接 最最优优化化的的FIB GIS加加工工复复杂杂图图案案直接直接 最最优优化化的的FIB GIS加加工工复复杂杂图图案案直接直接 最最优优化化的的FIB GIS加加工工复复杂杂图图案案 Honeycombarray photonics 53 GDSTODB简化了加工复杂图像的过程 加加工工 非非常常直直观观 54 FEI Copyright 2010 加加工工复复杂杂图图案案加加工工复复杂杂图图案案加加工工复复杂杂图图案案 简化了加工复杂图像的过程 直接导入CAD产生的GDS文件 就能进行 非非常常直直观观 直接直接 最最优优化化的的FIB GIS加加工工复复杂杂图图案案直接直接 最最优优化化的的FIB GIS加加工工复复杂杂图图案案直接直接 最最优优化化的的FIB GIS加加工工复复杂杂图图案案 Nanofluidicdevice GDSTODB简化了加工复杂图像的过程 直接导入 加加工工 非非常常直直观观 55 FEI Copyright 2010 加加工工复复杂杂图图案案加加工工复复杂杂图图案案加加工工复复杂杂图图案案 直接导入CAD产生的GDS文件 就能进行 非非常常直直观观 Patterning by GDS2DB 金膜上的复杂结构阵列 57FEI Copyright 2010 56 FEI Copyright 2010 金膜上的复杂结构阵列 Helios NanoLab and e 20nm 2nAmode Fixedcrossover for optimal fastbeamblanking 57FEI Copyright 2010 sample and e beam lithography Helios NanoLab and e 20nm 59FEI Copyright 2010 58 FEI Copyright 2010 Helios NanoLab and e。