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 是英文 Focused Ion Beam的缩写，依字面翻译为聚焦离子束。简单的说就是将Ga(镓)元素离子化成Ga+， 然后利用电场加速，再利用静电透镜(electrostatic)聚焦，将高能量(高速)的Ga+打到指定的点。基本原理与SEM类似，仅是所使用的粒子不同( e- vs. Ga +)，透镜型式(磁透镜 vs. 静电透镜)位置不同。

---