半导体样品中微纳米加工检测方案(扫描电镜)

TESCAN中国官方微信 FIB-SEM 双束电镜应用之 Xe 等离子快速切割技术 Xe 等离子 FIB 能够实现微纳米，甚至毫米级的快速加工。Xe等离子 FIB 的最大束流为 2uA，另外 Xe 离子的原子量更大，对纯 Si 的溅射效率比 Ga 离子约高30%。虽然 Xe离子的溅射效率高，但是由于 Xe离子的直径较大， Xe 等离子束加工样品时产生的注入效应和损伤要比 Ga 离子束小。 Xe 等离子 FIB 的束斑与束流的变化关系是线性的，而 Ga 离子则不同，在超过几十nA后，Ga 离子束的束斑快速变大。因此 Xe等离子 FIB更适合大束流快速切割。 Eco 图1Xe 等离子束流与束斑的关系 作为比较，加工一个300 pmx110pm×300pm的锡球， Ga 离子束与 Xe 等离子束所用加工时间的比较如下图所示。 图2 Xe 等离子 FIB 加工大尺寸锡球 Xe 等离子 FIB具备束流大，效射效率高而样品损伤小的特点，非常适合大尺寸样品的快速加工。 图1高精度压电陶瓷样品台 Xe 等离子 FIB 具有高速的切割能力，但是，一般大束流离子切切割过程中都存在'curtaining'效应，通常需要较小的束流进行抛光。如果离子束束流太小，需要抛光的面积较大，那么就会需要较长的时间进行抛光，从而全部的离子束加工过程就会很长。 为了充分发挥 Xe 等离子 FIB 高效率的切割能力 ，TESCAN 研发了专用的高精度摇摆样品台，如图1所示，在离子束加工过程中同时进行正负10°的摆动，能够显著去除 Curtaining 效应。图2比较了摇摆样品台开启前后样品表面的区别，使用摇摆样品台快速加工的样品表面能能直接进行EBSD 数据采集。 TESCAN PERFORMANCE IN NANOSPACE 图2焊料凸点横截面切割时使用摇摆样品台后明显减小落幕效应 使用摇摆样品台粗切后直接进行 EBSD数据采集，如图3所示。样品为直径为 50pm 的TSV铜导线。 图3 TSV样品中的 Cu 导线的 EBSD 取向分布图 TESCAN CHINA上海市闵行区联航路旭辉国际楼层TEL： FAX： ebsite： www.tescan-china.comEmail： market@tescanchina.com第页，共页 TESCAN CHINATEL： FAX： ebsite： www.tescan-china.com上海市闵行区联航路旭辉国际楼层Email： market@tescanchina.com第页，共页 Xe等离子FIB能够实现微纳米，甚至毫米级的快速加工。Xe等离子FIB的最大束流为2μA，另外Xe离子的原子量更大，对纯Si的溅射效率比Ga离子约高30%。虽然Xe离子的溅射效率高，但是由于Xe离子的直径较大，Xe等离子束加工样品时产生的注入效应和损伤要比Ga离子束小。Xe等离子FIB的束斑与束流的变化关系是线性的，而Ga离子则不同，在超过几十nA后，Ga离子束的束斑快速变大。因此Xe等离子FIB更适合大束流快速切割。