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聚焦离子束前沿信息_聚焦离子束扫描电子显微镜(2024年12月实时热点)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：教程更新日期：2024-12-03

聚焦离子束

聚焦离子束分析技术-在汽车级芯片的失效分析

FIB-SEM/TEM：微观世界神器今天带大家走进实验室的黑科技——FIB-SEM/TEM！这是什么神秘的存在呢？接着往下看吧~𐟓š 𐟌ˆTEM：微观世界的透视镜透射电子显微镜（TEM），就像是给材料做CT扫描，能够看到样品内部的精细结构。𐟒ኊ𐟌Ÿ 工作原理：电子束穿透超薄样品，通过电子的衍射和散射形成图像。这种图像分辨率极高，可以观察到原子级别的结构。𐟓Š 𐟌Ÿ 应用场景：材料科学：研究材料的晶体结构、缺陷和界面。𐟔𞊊生命科学：观察病毒、细胞器的超微结构。𐟓䊊𐟒ᆉB-SEM：纳米世界的雕刻师 FIB-SEM全称是聚焦离子束扫描电子显微镜。它就像一位纳米级的雕刻大师，能够在材料表面进行超精细的加工和切割。𐟒ꊊ𐟌Ÿ 工作原理： FIB利用高能离子束（如镓离子束）轰击样品表面，通过溅射效应刻蚀材料，实现纳米尺度的雕刻和切割。而SEM则通过电子束扫描样品表面，生成高分辨率的图像，让我们看到纳米级的细节。𐟓𘊊𐟌Ÿ 应用场景：纳米加工：制作纳米线、量子点等超微结构。𐟓œ 样品制备：特别是在透射电镜（TEM）样品的制备中，FIB-SEM可以精确地切割出超薄的样品区域。𐟓Š 𐟛 ️FIB-TEM：强强联合，无所不能 FIB和TEM的结合，就像是给显微镜装上了“手术刀”，可以精确地切割样品，然后观察其内部结构。𐟓Š𐟓š 𐟌Ÿ 工作流程：利用SEM找到感兴趣的区域；𐟓⊊通过FIB进行精确切割和减薄，制备出适合TEM观察的超薄样品；𐟓œ 将样品放入TEM中观察，获取高分辨率的内部结构图像。𐟓Š 𐟌Ÿ 应用场景：研究纳米材料的内部结构和性能关系；𐟔𞊊分析失效电子器件的内部缺陷。𐟓ኊ𐟓𘥰贴士：想了解更多FIB-SEM/TEM的细节和实际应用案例吗？欢迎在评论区留言哦~𐟓退

离子光学在聚焦离子束技术中的应用与挑战

FIB-SEM：纳米世界的超级显微镜 𐟔 聚焦离子束电镜（FIB-SEM）是一种结合了离子束刻蚀和扫描电子显微镜技术的先进显微镜。它的工作原理是通过离子束对样品进行局部刻蚀，同时用扫描电子束对被刻蚀的表面进行成像，从而实现高分辨率的三维成像和纳米尺度加工。 FIB-SEM在多个领域都有广泛的应用，包括材料科学、纳米技术、生物医学和半导体制造等：纳米加工 𐟛 ️ FIB-SEM的离子束刻蚀功能可以实现对样品的纳米尺度加工，适用于制作纳米结构器件或进行局部修复。三维成像 𐟓𘊩€š过离子束切割和扫描电镜成像，FIB-SEM可以获取高分辨率的三维结构信息，用于材料的表征和分析。断层分析 𐟔 离子束可以精确切割样品，使得在断面上观察样品内部的结构和成分变得更加容易。纳米分析 𐟔슧𛓥ˆ扫描电子显微镜的成像功能，FIB-SEM可以对纳米尺度的结构和成分进行表征和分析。电子束刻蚀 ⚡ 除了离子束刻蚀外，FIB-SEM还可以利用电子束进行局部刻蚀，实现更精细的加工。 FIB-SEM的这些功能使其在材料科学、纳米技术、生物医学和半导体制造等领域成为一种强大的工具。

《离子光学在聚焦离子束技术中的应用与挑战》在当代科学研究和制造业中，聚焦离子束技术正变得越来越关键，特别是在半导体制造行业中。网页链接

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电镜界四大天后，揭秘！在电镜界，有四位技术“天后”，它们分别是：聚焦离子束（FIB）、离子减薄、电子背散射衍射（EBSD）和电子能量损失谱（EELS）。这些技术各自有着独特的用途和优势，下面我们来详细了解一下。聚焦离子束（FIB）𐟔犤𝜧”诼šFIB技术利用液态金属离子源产生的离子束，经过离子枪加速后，聚焦照射在样品表面，产生二次电子信号形成电子像。通过强电流离子束对表面原子进行剥离，可以实现微、纳米级表面形貌加工。项目：定点剖面形貌和成分表征、TEM样品制备、微纳结构加工、芯片线路修改、切片式三维重构、材料转移、三维原子探针样品制备。离子减薄𐟔銤𝜧”诼š离子减薄法是一种传统的透射电镜样品减薄技术，通过高能粒子或中性原子轰击样品表面，使表面溅射出离子、电子、中性原子等，达到减薄样品的目的。相比双喷减薄法对电解液的要求，离子减薄法对样品更具有普适性，适用于金属、陶瓷、复合材料、半导体、合金以及易结块的粉末和纤维材料。项目：离子减薄制样（制备透射电镜样品）。电子背散射衍射（EBSD）𐟌 作用：EBSD技术主要用于微观组织分析和取向分析。它可以分析晶粒尺寸、均匀性、李晶的体积分数、再结晶晶粒以及亚晶、晶界特性等。安装在扫描电镜上时，EBSD技术使扫描电镜具有形貌观察、结构分析和成分测定的功能，成为一种综合分析仪器。项目：微观组织分析和取向分析。电子能量损失谱（EELS）𐟌 作用：EELS技术可以定性定量分析样品中的元素，特别适用于低原子序数元素如碳、氮、氧、硼等的分析。它的分辨率比EDS高几个数量级，适用于纳米尺度的元素分布表征。由于低原子序数元素的非弹性散射几率相当大，EELS技术特别适用于薄试样。项目：低原子序数元素的定量分析。这些电镜技术各自在科研和工业领域发挥着重要作用，为科学家们提供了强大的工具来探索材料的微观世界。

聚焦离子束技术：纳米加工的利器 𐟛 ️ 聚焦离子束（Focused Ion Beam，FIB）技术是一种利用高强度离子束对材料进行纳米级加工的方法。它通过将离子束聚焦成非常小的尺寸，实现对材料的剥离、沉积、注入、切割和改性。随着纳米科技的发展，FIB技术在半导体集成电路修改、离子注入、切割和故障分析等方面有着广泛的应用。离子源：核心部件 𐟒犊离子源是FIB系统的核心，液态金属离子源因其高亮度、极小的源尺寸等优点，成为大多数FIB系统的首选。液态金属离子源通过将液态金属在强电场作用下产生场致离子发射来生成离子束。具体来说，将直径约0.5毫米的钨丝经过电化学腐蚀成尖端直径只有5-10微米的钨针，然后将熔融的液态金属粘附在钨针尖上。在外加强电场后，液态金属在电场力作用下形成一个极小的尖端（泰勒锥），其电场强度可高达10^10V/m。在这种情况下，液态表面的金属离子以场蒸发的形式逸出表面，产生离子束流。由于液态金属离子源的发射面积极小，尽管只有几微安的离子电流，但电流密度约可达106A/cm2，亮度约为20/sr。聚焦离子束系统：纳米加工的关键 𐟔犊FIB系统利用静电透镜将离子束聚焦成非常小的尺寸，从而实现显微切割技术。商用FIB系统的粒子束多是从液态金属离子源中引出。在离子柱顶端外加电场（Suppressor）于液态金属离子源，可使液态金属或合金形成细小尖端，再加上负电场（Extractor）牵引尖端的金属或合金，从而导出离子束。通过静电透镜聚焦，经过一连串可变化孔径（Automatic Variable Aperture，AVA）可决定离子束的大小，然后通过质量分析器筛选出所需要的离子种类。最后，通过八极偏转装置及物镜将离子束聚焦在样品上并扫描，离子束轰击样品，产生的二次电子和离子被收集并成像或利用物理碰撞来实现切割或研磨。应用领域：纳米制造业的支柱 𐟏튊随着纳米科技的发展，纳米制造业已经成为许多领域的关键技术。FIB技术作为纳米加工的代表性方法，在半导体集成电路修改、离子注入、切割和故障分析等方面有着广泛的应用。例如，在半导体集成电路中，FIB技术可以用于修复损坏的晶体管或调整电路的布局；在材料科学中，FIB技术可以用于制备纳米结构或实现材料的纳米级切割。总之，FIB技术凭借其高精度和高效率的特点，已经成为纳米制造业中不可或缺的一部分。随着技术的不断进步，FIB技术在更多领域的应用也将不断拓展。

日立科学仪器：探索微观世界的得力助手 𐟔슦—姫‹科学仪器，作为日立集团旗下的明星企业，以其卓越的科学仪器产品和服务，为科研和工业领域提供了强大的支持。𐟌 𐟔젨ᨩ⧧‘学仪器：扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、聚焦离子束（FIB）和原子力显微镜（AFM），这些高端设备为材料科学和纳米技术的研究提供了无与伦比的视觉化工具。 𐟧ꠥŒ–学分析仪器：液相色谱（LC）、荧光分光光度计（FL）、紫外分光光度计（UV）、原子吸收分光光度计（AAS）以及电化学分析仪器，它们在化学分析、生物医学和环境监测中发挥着至关重要的作用。 𐟏⠦œ务网络：为了更好地服务中国客户，日立科学仪器在北京、上海、广州等十几个城市设立了分支机构，提供快速的技术咨询、应用支持和售后服务。 𐟑袀𐟒𜠦— 论是科研机构还是工业领域，日立科学仪器都以其创新的产品和专业的服务，成为中国客户的可靠伙伴。未来，公司将继续致力于技术创新和服务提升，为中国科学研究和产业发展贡献更多力量。𐟌Ÿ

芯片失效分析必备测试设备清单 𐟓‹ 在芯片失效分析的领域，选择合适的测试设备至关重要。以下是一些在实验室中常用的测试设备，它们各有特色，能够帮助工程师们更准确地诊断问题。 𐟔 显微镜：显微镜是观察芯片细微结构的关键工具。体式显微镜：放大倍率从几倍到150倍，适合初步的外观检查。金相显微镜：如LV150N型号，放大倍率从50倍到1000倍，分辨率高达0.2um，适合观察微裂纹等结构。扫描电子显微镜（SEM）：在纳米级别下观察芯片结构，直接观察到微观缺陷、线路断裂等。 𐟓᠃-SAM（超声波扫描显微镜）：用于无损检查，能够检测材料内部的晶格结构、杂质颗粒、裂纹、分层缺陷、空洞等。 𐟌 X-Ray设备：用于分析半导体BGA、线路板等内部位移，判别空焊、虚焊等BGA焊接缺陷。例如德国Fein微焦点Xray，标准检测分辨率＜500纳米，几何放大倍数达到2000倍，最大放大倍数可达10000倍。 𐟓Š 半导体参数测试仪和探针台：用于电性能测试，判断失效现象是否与原始资料相符，分析失效现象可能与哪一部分有关。例如IV曲线测量仪（设备型号CT2-512X4S），最大电压10V，最大电流100mA。 𐟓ˆ 示波器：能够显示电路中随时间变化的电压波形，适用于测试芯片的模拟电路和数字电路。 𐟔砩€𛨾‘分析仪：通过连接到芯片的引脚，捕捉芯片输出的数字信号，并转换成可视化的波形，帮助判断芯片是否工作正常。 𐟓𗠧𚢥䖧𚿧›𘦜𚯼š 用于检测芯片中的温度变化，帮助测试人员检测芯片是否存在热点问题。 𐟔Š 声学显微镜：将声音转换为光信号，通过观察芯片表面上的光反射来检测芯片中的缺陷。 ⚙️ FIB（聚焦离子束）：用于线路修改、切线连线、切点观测、TEM制样、精密厚度测量等。这些测试设备在芯片失效分析中各有侧重，可以根据具体需求选择适合的设备进行分析。同时，随着技术的不断发展，新的测试设备和方法也在不断涌现，为芯片失效分析提供了更多的可能性。

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