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標(biāo)題: 以前收集的一些設(shè)備圖片，聚焦離子束系統(tǒng)（FIB） [打印本頁]
作者: 機械神話    時間: 2008-11-26 21:41
標(biāo)題: 以前收集的一些設(shè)備圖片，聚焦離子束系統(tǒng)（FIB）
[attach]102401[/attach]4 s  q2 ~- C/ A% d; V7 W! E
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作者: 麗格威    時間: 2008-11-26 21:43
這是什么設(shè)備啊？有點像檢測儀器啊
作者: 藍夢    時間: 2008-11-26 23:19
有個介紹就好啦
作者: 李白    時間: 2008-11-27 10:05
三次元 嗎    請介紹一下
作者: 曉強    時間: 2008-11-27 11:11
能來點介紹當(dāng)然是最好的了
作者: wsh710904    時間: 2008-11-27 15:32
給個介紹就好了
作者: chunqiu_1981    時間: 2008-11-29 19:10
能給個介紹就好了，猛一看還以為是什么空間站模型呢
作者: 王建坤    時間: 2008-12-3 09:09
94，介紹下，拋個磚引來一堆玉啊。和和。
作者: 聶俊    時間: 2008-12-12 08:51
與大家一樣的想法，沒有多少認識啊
作者: 機械神話    時間: 2008-12-13 09:18
這些都是微電子行業(yè)中用的聚焦離子束系統(tǒng)（FIB）。
作者: jqm1982000    時間: 2008-12-13 14:59
聚焦離子束FIB
  z$ d2 B& s% ]' U
4 O! p: S; i0 h( Ylasur_job 發(fā)表于: 2006-12-31 09:43 來源: 半導(dǎo)體技術(shù)天地
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5 A( X' v0 K2 P6 c7 ^$ c聚焦離子束曝光技術(shù)
5 x2 H3 J3 Q8 m馬向國1、2，顧文琪1 1 h3 e  W5 K/ }
（1、中國科學(xué)院電工研究所，北京100080；2、中國科學(xué)院研究生院 北京100039）* E' V7 d# A! \( }7 E+ Q( O: c
摘要：聚焦離子束技術(shù)是一種集形貌觀測、定位制樣、成份分析、薄膜淀積和無掩?？涛g各過程于一身的新型微納加工技術(shù)。它大大提高了微電子工業(yè)上材料、工藝、器件分析及修補的精度和速度，目前已經(jīng)成為微電子技術(shù)領(lǐng)域必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。對聚焦離子束曝光技術(shù)作了介紹。
$ v5 X. N! D% k9 A6 e關(guān)鍵詞：聚焦離子束，液態(tài)金屬離子源，曝光 ( w8 {" ?+ f: J/ X* `
中圖分類號：TN305.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004－4507（2005）12－0056－03 & Z. ~  m9 g; o! i3 e) N
聚焦離子束也可以像電子束那樣作為一種曝光手段。離子束曝光有非常高的靈敏度，這主要是因為在固體材料中的能量轉(zhuǎn)移的效率遠遠高于電子。常用的電子束曝光抗蝕劑對離子的靈敏度要比對電子束高100倍以上。除了靈敏度高之外，離子束曝光的另一優(yōu)點是幾乎沒有鄰近效應(yīng)。由于離子本身的質(zhì)量遠大于電子，離子在抗蝕劑中的散射范圍要遠小于電子，并且?guī)缀鯖]有背散射效應(yīng)。本文首先對聚焦離子束系統(tǒng)做了簡單介紹，然后介紹了聚焦離子束曝光技術(shù)及其應(yīng)用。
$ ]! Q1 [4 n6 j! d1 液態(tài)金屬離子源 ! S3 Y. ~( k! e
離子源是聚焦離子束系統(tǒng)的心臟，真正的聚焦離子束始于液態(tài)金屬離子源的出現(xiàn)，液態(tài)金屬離子源產(chǎn)生的離子具有高亮度、極小的源尺寸等一系列優(yōu)點，使之成為目前所有聚焦離子束系統(tǒng)的離子源。液態(tài)金屬離子源是利用液態(tài)金屬在強電場作用下產(chǎn)生場致離子發(fā)射所形成的離子源[1、2]。液態(tài)金屬離子源的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示
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# U# P+ s) M* @9 G; \1 U& W在源制造過程中，將直徑0.5mm左右的鎢絲經(jīng)過電化學(xué)腐蝕成尖端直徑只有5－10μm的鎢針，然后將熔融的液態(tài)金屬粘附在鎢針尖上，在外加強電場后，液態(tài)金屬在電場力作用下形成一個極小的尖端（泰勒錐），液態(tài)尖端的電場強度可高達1010V/m。在如此高的電場下，液態(tài)表面的金屬離子以場蒸發(fā)的形式逸出表面，產(chǎn)生離子束流。由于液態(tài)金屬離子源的發(fā)射面積極小，盡管只有幾微安的離子電流，但電流密度約可達106A/cm2，亮度約為20μA/sr。 : l! ^+ k6 z* N3 x  w0 f# E! G
2 聚焦離子束系統(tǒng)的工作原理 " ?1 L0 A/ v4 s# O# p; e
聚焦式離子束技術(shù)是利用靜電透鏡將離子束聚焦成非常小尺寸的顯微切割技術(shù)，目前商用FIB系統(tǒng)的粒子束是從液態(tài)金屬離子源中引出。由于鎵元素具有低熔點、低蒸汽壓以及良好的抗氧化力，因而液態(tài)金屬離子源中的金屬材料多為鎵（Gallium，Ga）[3、4]。圖2給出了聚焦離子束系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
( U! ]" N; q( l! z  `( g  P9 \* K  r* c
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在離子柱頂端外加電場（Suppressor）于液態(tài)金屬離子源，可使液態(tài)金屬或合金形成細小尖端，再加上負電場（Extractor）牽引尖端的金屬或合金，從而導(dǎo)出離子束，然后通過靜電透鏡聚焦，經(jīng)過一連串可變化孔徑（Automatic Variable Aperture，AVA）可決定離子束的大小，而后用E×B質(zhì)量分析器篩選出所需要的離子種類，最后通過八極偏轉(zhuǎn)裝置及物鏡將離子束聚焦在樣品上并掃描，離子束轟擊樣品，產(chǎn)生的二次電子和離子被收集并成像或利用物理碰撞來實現(xiàn)切割或研磨。) W9 a- f( s/ G2 d- L: T. c
3 聚焦離子束曝光技術(shù)
* s3 J( o$ n9 @/ _7 g; L3.1 聚焦離子束曝光技術(shù)概述
( N1 U# }: ^# H2 `! e聚焦離子束曝光是一種類似于電子束曝光的技術(shù)，它是在聚焦離子束技術(shù)基礎(chǔ)上將原子離化后形成離子束的能量控制在10～200keV范圍內(nèi)，再對抗蝕劑進行曝光，從而獲得微細線條的圖形。其曝光機理是離子束照射抗蝕劑并在其中沉積能量，使抗蝕劑起降解或交聯(lián)反應(yīng)，形成良溶膠或非溶凝膠，再通過顯影，獲得溶與非溶的對比圖形。! j4 _" X4 G$ u# c3 L
聚焦離子束曝光技術(shù)自發(fā)展以來，由于其曝光深度有限以及曝光系統(tǒng)與曝光工藝的復(fù)雜性，發(fā)展受到了限制。但在實驗條件下，聚焦離子束仍可作為制作小批量研究性質(zhì)的器件的一種工具。真正把聚焦離子束認真地作為一種大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的曝光工具來開發(fā)是20世紀(jì)90年代后期的聚焦離子束投影曝光技術(shù)。
! E; u2 ~' |; [) j8 S" T' ^. U3.2 聚焦離子束投影曝光技術(shù) # p2 ?0 Q8 T2 f: |! e, Z$ p
根據(jù)是否有靜電離子投影鏡，聚焦離子束投影曝光技術(shù)可分為有掩模的1：1聚焦離子束投影曝光和有掩模的聚焦離子束縮小投影曝光兩類。 . ?! G: |( u# c. l
圖3表示的是有掩模的1：1聚焦離子束曝光示意圖，它包括離子源、離子束照明系統(tǒng)、鏤空掩模和工件臺等。它是將平行的離子束照射在鏤空掩模上，使掩模上的圖像直接映在下面的工件臺上，象拍照一樣一次性產(chǎn)生曝光圖形。 / B# E0 {7 A1 o
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; k$ k& e9 D9 R4 a; B圖4是有掩模的離子束縮小投影曝光的原理示意圖，它包括離子源、離子束系統(tǒng)、鏤空掩模、靜電離子束投影鏡和工件臺等。它是在掩模和工件間加一個靜電離子束投影鏡，使經(jīng)過掩模的圖像按比例縮小到工件臺上，從而使曝光圖形的線寬得到進一步的縮小，同時也縮小了掩模制作上的缺陷，大大地降低了掩模的制作難度。然而這種掩模也面臨著應(yīng)力和入射離子造成的發(fā)熱等問題，為此采取了一系列措施，如：對掩模進行摻雜；對膜增加保護層；設(shè)計掩模冷卻系統(tǒng)及通過有限元分析改進了掩?？蚣艿脑O(shè)置，避免氣流對掩模造成振動等。( r9 R% m: r5 ^. v4 m
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3.3 聚焦離子束投影曝光技術(shù)的優(yōu)點 9 {& g+ y5 v! }# [/ n
聚焦離子束投影曝光除了前面已經(jīng)提到的曝光靈敏度極高和沒有鄰近效應(yīng)之外還包括焦深大于曝光深度可以控制。離子源發(fā)射的離子束具有非常好的平行性，離子束投影透鏡的數(shù)值孔徑只有0.001，其焦深可達100μm，也就是說，硅片表面任何起伏在100μm之內(nèi)，離子束的分辨力基本不變。而光學(xué)曝光的焦深只有1～2μm為，圖5顯示了聚焦離子束投影曝光獲得的線條圖形。線條跨越硅片表面的起伏結(jié)構(gòu)時其線寬沒有任何變化。聚焦離子束投影曝光的另一個優(yōu)點是通過控制離子能量可以控制離子的穿透深度，從而控制抗蝕劑的曝光深度。
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+ m- f, w: e' z# P$ {5 ]4 結(jié)論 9 Y7 B: {. Z4 Y: k: \- `
聚焦的離子束在半導(dǎo)體行業(yè)有著重要作用，可用來切割納米級結(jié)構(gòu)，對光刻技術(shù)中的屏蔽板進行修補，制作透射電鏡樣品，分離和分析集成電路的各個元件，激活由特殊原子組成的材料，使其具有導(dǎo)電性等等。我國的科研單位及高等院校在聚焦離子束曝光技術(shù)及其應(yīng)用方面也作了大量的研究工作并取得了可喜的成績。我們相信，隨著我國微電子工業(yè)的發(fā)展，聚焦離子束曝光技術(shù)及其應(yīng)用技術(shù)也必將被提高到新的水平。
作者: 呂曉丹    時間: 2008-12-13 18:18
太好了，啊
作者: easylife    時間: 2008-12-19 21:58
貌似見過這臺設(shè)備,做微小物體表面掃描,如磁頭ABS面(air bearing surface).
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作者: 機械神話    時間: 2008-12-21 18:50
easylife版主見過的就太好了。
) y: L( O0 T$ c/ l- G* VJeol是這個設(shè)備的行業(yè)老大，是微電子行業(yè)的分析儀器。能分享一下見這臺設(shè)備的感受嗎？
作者: easylife    時間: 2008-12-21 19:13
原帖由 機械神話 于 2008-12-21 18:50 發(fā)表 " v% p" u/ |& g/ G% C! j9 O3 W
easylife版主見過的就太好了。
) y6 c, Z7 u# S( j! ]9 A! c: eJeol是這個設(shè)備的行業(yè)老大，是微電子行業(yè)的分析儀器。能分享一下見這臺設(shè)備的感受嗎？
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很慚愧,只是印象中在分公司測試實驗室見過機器,沒有見人操作,感受談不上.
作者: 我在飛    時間: 2008-12-21 21:35
看了大家的介紹，我想起了在參觀國內(nèi)某航空發(fā)動機企業(yè)使用的真空離子束熔煉爐。雖外形略有相似，但體積大很多，是用于提煉高耐溫，高強度合金金屬的。
作者: 機械神話    時間: 2008-12-21 22:03
確實足夠相像，真空、離子束都具備了，只是應(yīng)用行業(yè)不一樣。
作者: 向前沖    時間: 2009-5-26 15:27
干機械這行的，從外觀上就能看出是精密機械。
作者: dayumachine    時間: 2009-5-26 23:28
真是太牛了



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