联系我们 +
![](wstmart/home/view/default/images/con01.jpg)
863检测 · 总部
电话:18025380270 邮箱:863test@sz863.com 地址:深圳市龙岗区坪地街道坪西社区龙岗大道(坪地段)1001号通产丽星科技产业园厂房一B201厂房二101、201聚焦离子束(FIB) 揭秘材料与器件的微结构
FIB是聚焦离子束的简称,由两部分组成。一是成像,把液态金属离子源输出的离子束加速、聚焦,从而得到试样表面电子像(与SEM相似);二是加工,通过强电流离子束剥离表面原子,从而完成微,纳米级别的加工。
图1 863中心设备上新--FIB
图2 FIB工作示意图
一、FIB主要功能
1.微纳米级截面加工
FIB可以精确地在器件的特定微区进行截面观测,同时可以边加工刻蚀、边利用SEM实时观察样品。截面分析是FIB最常见的应用。这种刻蚀断面定位精度极高,在整个制样过程中样品所受应力很小,制作的断面因此也具有很好的完整性。
图3 截面加工(左)图4 FIB减薄非晶层(右)
2.制备TEM薄片样品
透射电子显微镜(TEM)具有极高的分辨率,其对样品制备有着极高的要求。通常情况下,样品厚度需要小于100nm,才可以被电子束穿透,用于观测。FIB由于具有精密加工的特性,是用来制备TEM样品的良好工具。制样过程如动图所演示:
![](/userfiles/image/20230726/20230726104653_59485.gif)
3.电子线路编辑、芯片修复、刻蚀加工
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。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。即直接在芯片上修正错误,降低研发成本,加速研发进程。
图5 芯片FIB剥层(左) 图6 表面刻蚀工艺(右)
二、FIB应用领域
1.电子信息行业:
半导体电子器件和集成电路技术的迅速发展,器件和电路结构日趋复杂,对微电子芯片的工艺诊断,失效分析,异物分析等提出了更高要求。对于PCB&PCBA中的缺陷定位后的截面分析,FIB的应用尤为广泛。
图7 失效PCB板FIB-TEM切片分析
2.新能源行业:
在“30·60”双碳目标的大背景下,新能源产业蓬勃发展的同时,大大加快了新能源材料的发展。在锂离子电池材料的研发进程中,FIB起到了至关重要的作用,如正负极材料&极片的包覆分析、工艺逆向分析,新型储能材料的性能研究等等。
图8 硅碳负极颗粒FIB形貌及面分布图
3.新型显示行业:
从材料科学角度看,FIB可以实现近乎无应力条件下的超精细加工且对材料要求不高,所以首先被应用于光刻胶、即半导体、显示面板等领域。当出现LED烧电极问题,质量争议最多的是芯片和电源。近些年,FIB越来越多地应用于LED/液晶材料表征与失效分析中。
图9 液晶LCM模组-FOC软板膜层分析
三、结语
FIB聚焦离子束由于其强大的精细加工和微观分析能力,广泛应用于新能源、新材料等各行业。863中心持续为您提供一站式检测评价及产业服务,以及专业准确的材料分析、失效分析方案。
送检须知:
①样品尺寸直径≤6cm、高度≤2.5cm,若样品尺寸过大,需协商进行裁切处理。
②样品不能是强磁性样品以及液体。
③样品需要导电,若样品导电性较差,我们会进行提前喷金或者喷碳处理。