聚焦离子束(FIB)技术的工作原理以及他在微纳加工技术上的主要应用是什么？

聚焦离子束(FIB)技术

聚焦离子束( FIB) 技术的快速发展和实用化要归功于液态金属离子源的开发.

FIB系统的工作原理:

FIB 技术是利用静电透镜将离子束聚焦成极小尺寸的显微切割技术,目前商用FIB 系统的粒子束是从液态金属离子源中引出.

聚焦离子束技术在微纳加工技术上的主要应用:

FIB 技术是当今微纳加工和半导体集成电路制造业十分活跃的研究领域.由于它集材料刻蚀、沉积、注入、改性于一身, 有望成为高真空环境下实现器件制造全过程的主要加工手段.

目前, FIB 技术主要应用在: ① 光掩模的修补② 集成电路的缺陷检测分析和修整③TEM 和STEM的薄片试样制备④ 硬盘驱动器薄膜头( TFH) 的制造.

同时, FIB 其他一些重要应用还在开发中,它们是: ① 扫描离子束显微镜(SIM)②FIB 直接注入③FIB 曝光, 包括扫描曝光和投影曝光④多束技术和全真空联机技术⑤FIB 微结构制造( 刻蚀、沉积) ⑥ FIB/SIMS( 二次离子质谱仪) 技术.

FIB(聚焦离子束，Focused Ion beam)是将液态金属(Ga)离子源产生的离子束经过离子q加速,聚焦后照射于样品表面产生二次电子信号取得电子像.此功能与SEM（扫描电子显微镜）相似,或用强电流离子束对表面原子进行剥离,以完成微、纳米级表面形貌加工.通常是以物理溅射的方式搭配化学气体反应，有选择性的剥除金属,氧化硅层或沉积金属层。高性能聚焦离子束系统(简称FIB)具有许多独特且重要的功能,已广泛的应用于半导体工业上[1-6],其特性在于能将以往在半导体设计、制造、检测及故障分析上许多困难、耗时或根本无法达成之问题一一解决。例如精密定点切面、晶粒大小分布检测、微线路分析及修理等

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