检测中聚焦离子束（FIB）的综合应用

聚焦离子束（focused ion beam，FIB）技术应用于不同领域中的微纳结构制造中，利用电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的离子束轰击材料表面，实现材料的剥离、沉积、注入、切割和改性，成为微纳加工技术中不可替代的重要技术之一，目前已广泛应用于半导体集成电路修改、离子注入、切割和故障分析等。今天，就来简单说几种检测中聚焦离子束（FIB）的综合应用。

一、FIB可应用于透射电镜的制样

透射电镜的样品制备在研究中有十分重要的作用，TEM制样需制备十分薄的样品，便于电子穿透样品，形成电子衍射的图像。样品的厚度需要在100nm一下，通过以往手工研磨和离子溅射减薄，费时费力，成功率不高，而块状材料的制备，更加难以对样品进行精准的定位。聚焦离子束技术成功地解决了透射电镜精确定位样品的制备问题。FIB可以在需要的区域定点沉积保护层处理后，利用聚焦离子束从切片区域的前后两个方向加工、挖坑，然后利用纳米机械手将样品转移到铜网上进行最终减薄形成小于100nm厚度的薄片作为TEM观察样品。

图2.1 用FIB制备的TEM样品

（2）截面切割表征分析

利用FIB的溅射刻蚀功能可以对样品进行定点切割，观察其横截面（cross-section）表征截面形貌尺寸，同时可以配备结合元素分析（EDS）系统等，对截面成分进行分析。一般用于芯片、LED等失效分析领域，一般IC芯片加工过程中出现问题，通过FIB可以快速定点的进行分析缺陷原因，改善工艺流程，FIB系统已经成为现代集成电路工艺线上不可缺少的设备。

图2.2 FIB对样品缺陷区域进行截面切割分析

（3）芯片修补与线路编辑

在IC设计中，需要对成型的集成电路的设计更改进行验证、优化和调试。当发现问题后，需要将这些缺陷部位进行修复。目前的集成电路制程不断缩小。线路层数也在不断增加。运用FIB的溅射功能，可将某一处的连线断开，或利用其沉积功能，可将某处原来不相连的部分连接起来，从而改变电路连线走向，可查找、诊断电路的错误，且可直接在芯片上修正这些错误，降低研发成本，加速研发进程，因为其省去了原形制备和掩模变更的时间和费用。

如今FIB技术发展已经今非昔比，进步飞快，FIB不断与各种探测器、微纳操纵仪及测试装置集成，并在今天发展成为一个集微区成像、加工、分析、操纵于一体的功能极其强大的综合型加工与表征设备，广泛的进入半导体行业、微纳尺度科研、生命健康、地球科学等领域。华南检测技术专注工业CT 检测、失效分析、材料分析检测、芯片鉴定、芯片线路修改、晶圆微结构分析、可靠性检测、逆向工程、微纳米测量等专业技术测服务，欢迎前来咨询了解，客服咨询热线：13926867016。