DualBeam FIB
技術原理：
聚焦離子束電子顯微鏡（Focused Ion Beam, FIB）
⓵ 定義與功能
- 利用電透鏡將離子束聚焦成為微小尺寸的顯微切割儀器。
⓶ 離子源特性
- 目前的離子束為液相金屬離子源（Liquid Metal Ion Source, LMIS）。
- 其中鎵（Ga）元素具有低熔點、低蒸氣壓及良好的抗氧化力。
⓷ 聚焦機制
- 在一般工作電壓下，利用電透鏡將離子束聚焦，形成直徑極小的離子束。
- 離子束的大小由一連串變化孔徑決定，根據應用需求進行優化。
- 再經過二次聚焦，將離子束準確定位於試片表面。
⓸ 切割原理
- 離子束透過物理碰撞來達到切割之目的。
- 這一過程具有高精度和可控性，適用於奈米級的加工和研究。
設備：Helios 5 UX
特點：
- 能放入 8″ Wafer，提供有效移動面積 150mm。
- 實現奈米級高解析度成像和精確材料操控。
- 聚焦離子束可用於特定位置分析、研磨和沉積。
影像：
- 搭配 STEM 及各式 Detector 呈顯多種影像。
技術限制：
- 樣品尺寸限制：無法執行過大製程元件（如 PCB 板、小尺寸面板或 R/C/L 電子元件）。
- 材料限制：有磁性反應的樣品、聚合物或有機材料樣品。
應用範圍：
- 精密材料加工
- 以奈米級精準度進行材料去除，適合製作微小結構或奈米裝置。
- 可用於雕刻細微的圖案、孔洞或製造 3D 奈米結構。
- FIB 可用於切割材料的橫截面，暴露內部結構，以便進行截面顯微分析（如 SEM 或 TEM）。
- TEM 樣品製備
- 製備高品質的極薄樣品（厚度在 10-100nm範圍），以便進行 TEM 觀察。
- 特別適合從特定區域（如晶界、缺陷）準確切割樣品。
- 材料沉積與製造
- 離子束沉積（Ion Beam Induced Deposition, IBID）：配合氣體注入系統 (GIS)，FIB 可以沉積金屬、絕緣體或其他材料，製作微小結構。
- 增加導電通路、製造微型天線或補強薄弱部位。
- 半導體製造與修復
- IC 修復（Circuit Edit）：可精確移除材料或沉積導體，用於修改半導體電路，如切割導線或連接特定區域。廣泛用於原型設計與故障分析。
- 修復半導體晶圓中的缺陷，尤其是光罩或納米尺度元件中的微小錯誤。
- 失效分析（Failure Analysis）
- 定位與分析缺陷，利用離子束切割出經由電性分析後，異常位置的橫截面，用於分析缺陷、異常裂縫或材料異常。
- 用於檢查電子元件的焊點結構截面，找出失效原因。
- 高分辨率成像展示
- 使用離子束激發樣品表面，產生二次粒子（如二次電子或離子）進行高分辨率成像。
- 特別適合材料表面微結構的觀察。
- 粒子束光學研究
- 開發和優化離子束技術，進行基礎科學研究。
- 材料成份分析
- 搭配能量分散光譜（EDS）進行微區材料的定性或半定量元素分析。
案例分享：
STEM Detector 影像（類 TEM 影像）
