news 2026/6/10 11:29:48

FIB机台的内部构造是什么样的?

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张小明

前端开发工程师

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FIB机台的内部构造是什么样的?

知识星球(星球名:芯片制造与封测技术社区,星球号:63559049)里的学员问:麻烦介绍一下FIB机台的内部构造

首先,让我们看一下FIB机台的外观图,下图是蔡司公司的双束聚焦离子束显微镜:
接下来,我们将FIB从中线剖开,是下图这个样子:

什么是双束聚焦离子束显微镜?

即同时具有电子束与离子束。离子束(FIB)用于切割,电子束(SEM)用于拍照,这样就可以对样品同时进行切割和拍照。SEM竖直安装,FIB倾斜安装,两者的夹角为52°。SEM 的放大倍数最高可达 100 万倍,弥补了单束FIB成像分辨率较低的缺点,

Manipulator:操控器,精确定位样品或拾取微小的加工部件。

ETD:二次电子检测器,用于检测样品表面的二次电子信号,形成高分辨率的表面形貌图像

BSE Detector:背散射电子探测器,用于检测背散射电子信号,背散射电子信号强度与样品的原子序数相关,适合用于观察材料的成分分布或原子序数对比。

Gas Injection System:GIS,气体注入系统,向加工区域注入气体,用于辅助刻蚀或沉积。

EDS Detector:能量色散X射线探测器,主要用于分析样品的元素组成成分。

EBSD Detector:电子背散射衍射探测器,主要用于获取样品的晶体结构、取向和应力等。

单束的聚焦离子束内部构成?

Liquid Metal Ion Source:液态金属离子源,其原理见文章:

《FIB为什么要用液态镓来做离子源》
Condenser Lens :聚光透镜,将离子束预先聚焦,以提升束流密度。

Beam Selective Aperture:束选择孔径,选择离子束的直径和角度,过滤不必要的离子,通过更换不同直径的孔径,可以控制最终束斑尺寸。

Quadrupole :四极透镜,调节离子束的形状,提升束流的方向性和均匀性。

Blanking Plates:遮挡板,遮挡板通过施加电场,偏转离子束以阻止其照射到样品上,在不需要加工时避免离子束的无效曝光,快速打开或关闭离子束。

Octupole:八极透镜,用于校正高阶像差,确保离子束的高精度聚焦能力。

Objective Lens:物镜,调整离子束束斑的大小和形状。

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