工作原理

聚焦離子束顯微鏡的原理是通過將離子束聚焦到納米尺度，并探測離子與樣品之間的相互作用來實現(xiàn)成像。離子束可以是氬離子、鎵離子等，在加速電壓的作用下，形成高能離子束。通過使用電場透鏡系統(tǒng)，離子束可以被聚焦到非常小的尺寸，從而實現(xiàn)很高的空間分辨率。

FIB（聚焦離子束）是將液態(tài)金屬（大多數(shù)FIB都用Ga，也有設(shè)備具有He和Ne離子源）離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過離子槍加速，聚焦后照射于樣品表面產(chǎn)生二次電子信號取得電子像，或用強電流離子束對表面原子進行剝離，以完成微、納米級表面形貌加工。通常是以物理濺射的方式搭配化學氣體反應(yīng)，有選擇性地剝除金屬、氧化硅層或沉積金屬層。

成像與加工

在成像方面，聚焦離子束顯微鏡和掃描電子顯微鏡的原理比較相近，其中離子束顯微鏡的試片表面受鎵離子掃描撞擊而激發(fā)出的二次電子和二次離子是影像的來源。影像的分辨率決定于離子束的大小與畸變修正、帶電離子的加速電壓、二次離子訊號的強度、試片接地的狀況、與儀器抗振動和磁場的狀況。金鑒實驗室提供的FIB成像服務(wù)，能夠為客戶的材料分析提供了強有力的支持，幫助客戶更好地理解材料的微觀特性。

基本功能

1.定點切割（Precisional Cutting）

利用離子的物理碰撞來達到切割之目的。廣泛應(yīng)用于集成電路（IC）和LCD的Cross Section加工和分析。

2.選擇性的材料蒸鍍（Selective Deposition）

以離子束的能量分解有機金屬蒸氣或氣相絕緣材料，在局部區(qū)域作導(dǎo)體或非導(dǎo)體的沉積，可提供金屬和氧化層的沉積，常見的金屬沉積有鉑和鎢二種。

3.強化性蝕刻或選擇性蝕刻（Enhanced Etching-Iodine/Selective Etching-XeF2）

輔以腐蝕性氣體，加速切割的效率或作選擇性的材料去除。

4.蝕刻終點偵測（End Point Detection）

偵測二次離子的訊號，藉以了解切割或蝕刻的進行狀況。

應(yīng)用哪些領(lǐng)域

1.材料科學：微觀結(jié)構(gòu)的精準剖析

在材料科學領(lǐng)域，聚焦離子束顯微鏡（FIB）已成為一種不可或缺的工具。

2.半導(dǎo)體制造：納米加工與修復(fù)的關(guān)鍵利器

在半導(dǎo)體制造行業(yè)，聚焦離子束技術(shù)（FIB）發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它可以用于芯片的修復(fù)、斷面制備以及探針修飾等關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。通過精準的刻蝕和沉積離子束操作，F(xiàn)IB能夠?qū)崿F(xiàn)納米級別的結(jié)構(gòu)加工與修復(fù)，從而有效提升芯片的性能和可靠性。這種高精度的加工能力是確保半導(dǎo)體器件高質(zhì)量生產(chǎn)的重要保障，對于推動半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展具有深遠意義。

3.生物醫(yī)學：微觀世界的探索與應(yīng)用

在生物醫(yī)學領(lǐng)域，聚焦離子束顯微鏡同樣展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。它可以對細胞和組織進行三維成像，清晰地揭示生物樣品的微觀結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征。此外，F(xiàn)IB還可用于生物樣品的切片制備以及納米級別的修飾，為生物學研究提供了高效、精準的工具。這些功能不僅有助于科學家深入探索生物體的微觀世界，也為疾病的診斷和治療研究提供了新的思路和方法。