中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

您當(dāng)前的位置:檢測(cè)資訊 > 科研開發(fā)

聚焦離子束(FIB)技術(shù)

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2019-09-12 21:25

  聚焦離子束( FIB) 技術(shù)的快速發(fā)展和實(shí)用化要?dú)w功于液態(tài)金屬離子源的開發(fā)。1970 年代初期美國(guó)Argonne 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的V.E.Krohn 和G..R.Ringo、英國(guó)Cluham 實(shí)驗(yàn)室的R.Clampitt 和美國(guó)Oregon 研究中心的J.Orloff 和L.W.Swanson 等人先后開發(fā)了不同類型的液態(tài)金屬離子源, 并嘗試應(yīng)用于FIB 系統(tǒng)。1978 年美國(guó)加州休斯研究所的R.L.Seliger 等人建立了世界上第一臺(tái)Ga+ 液態(tài)金屬離子源的FIB 加工系統(tǒng), 開創(chuàng)了FIB 實(shí)用化的先河。該系統(tǒng)的離子束斑直徑為100 nm, 束流密度1.5 A/cm2, 束亮度達(dá)到3.3×106 A/cm2·sr。

  到1980 年代和1990 年代, 在機(jī)理研究、裝備研制和應(yīng)用技術(shù)研究方面, FIB 技術(shù)都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,不同用途、多種結(jié)構(gòu)的商品型FIB 系統(tǒng)批量投入市場(chǎng), 配備到各類研究實(shí)驗(yàn)室, 一部分也進(jìn)入半導(dǎo)體集成電路制造廠。聚焦離子束技術(shù)在微電子行業(yè)的廣泛應(yīng)用, 大大提高了微電子工業(yè)上材料、工藝、器件分析及修補(bǔ)的精度和速度, 目前已經(jīng)成為電子技術(shù)領(lǐng)域必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。

 

  FIB系統(tǒng)的工作原理

  FIB 技術(shù)是利用靜電透鏡將離子束聚焦成極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。

 

聚焦離子束(FIB)技術(shù)

 

FIB技術(shù)的在芯片設(shè)計(jì)及加工過(guò)程中的應(yīng)用

 

  1)IC芯片電路修改

  用FIB對(duì)芯片電路進(jìn)行物理修改可使芯片設(shè)計(jì)者對(duì)芯片問(wèn)題處作針對(duì)性的測(cè)試,以便更快更準(zhǔn)確的驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案。 若芯片部份區(qū)域有問(wèn)題,可通過(guò)FIB對(duì)此區(qū)域隔離或改正此區(qū)域功能,以便找到問(wèn)題的癥結(jié)。 FIB還能在最終產(chǎn)品量產(chǎn)之前提供部分樣片和工程片,利用這些樣片能加速終端產(chǎn)品的上市時(shí)間。利用FIB修改芯片可以減少不成功的設(shè)計(jì)方案修改次數(shù),縮短研發(fā)時(shí)間和周期。

  2)Cross-Section 截面分析

  用FIB在IC芯片特定位置作截面斷層,以便觀測(cè)材料的截面結(jié)構(gòu)與材質(zhì),定點(diǎn)分析芯片結(jié)構(gòu)缺陷。

    3)Probing Pad  

  在復(fù)雜IC線路中任意位置引出測(cè)試點(diǎn), 以便進(jìn)一步使用探針臺(tái)(Probe- station) 或 E-beam 直接觀測(cè)IC內(nèi)部信號(hào)。

聚焦離子束技術(shù)在微納加工技術(shù)上的主要應(yīng)用

  FIB 技術(shù)是當(dāng)今微納加工和半導(dǎo)體集成電路制造業(yè)十分活躍的研究領(lǐng)域。由于它集材料刻蝕、沉積、注入、改性于一身, 有望成為高真空環(huán)境下實(shí)現(xiàn)器件制造全過(guò)程的主要加工手段。目前, FIB 技術(shù)主要應(yīng)用在: ① 光掩模的修補(bǔ); ② 集成電路的缺陷檢測(cè)分析和修整; ③TEM 和STEM的薄片試樣制備; ④ 硬盤驅(qū)動(dòng)器薄膜頭( TFH) 的制造。同時(shí), FIB 其他一些重要應(yīng)用還在開發(fā)中,它們是: ① 掃描離子束顯微鏡(SIM); ②FIB 直接注入; ③FIB 曝光, 包括掃描曝光和投影曝光; ④多束技術(shù)和全真空聯(lián)機(jī)技術(shù)⑤FIB 微結(jié)構(gòu)制造( 刻蝕、沉積) ; ⑥ FIB/SIMS( 二次離子質(zhì)譜儀) 技術(shù)。

 

基于聚焦離子束技術(shù)的微刀具制備方法

  將FIB技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)展到微型刀具的加工中,在設(shè)計(jì)組建的聚焦離子束系統(tǒng)與高精度的旋轉(zhuǎn)器相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,利用聚焦離子束的銑削功能對(duì)不同材料的刀具毛坯進(jìn)行復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的微刀具加工。通過(guò)設(shè)定恰當(dāng)?shù)木劢闺x子束加工參數(shù)以及精確控制刀具毛坯與離子束入射方向之間的方位,輸入不同的灰度圖像精確控制FIB銑削,能夠加工各種復(fù)雜幾何形狀的微刀具。與其他傳統(tǒng)的刀具加工方法相比,本發(fā)明提出的方法具有精度高、可重復(fù)性強(qiáng)、應(yīng)力應(yīng)變小、可在線觀測(cè)、適用于各種材料和幾何形狀等優(yōu)點(diǎn)。

  可以想象,F(xiàn)IB 像一把尖端只有數(shù)十nm 的手術(shù)刀。離子束在靶表面產(chǎn)生的二次電子成像具有數(shù)nm 的顯微分辨能力,所以FIB 系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)可以在高倍顯微鏡下操作的微加工臺(tái)它可以用來(lái)在任何一個(gè)部位濺射剝離或沉積材料。用FIB在一個(gè)微球上挖了一個(gè)環(huán)形坑。這種微細(xì)加工操作是任何其他一種微加工手段所無(wú)法做到的。

  FIB 這種微切割能力已用于量產(chǎn),現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的讀寫微磁頭就是用FIB 加工的。傳統(tǒng)光學(xué)曝光方法制作的讀寫磁頭比較大,所以在傳統(tǒng)微加工工序之后,利用FIB再對(duì)磁頭部分改形,通過(guò)FIB切割可以將磁頭部分縮小到只有100nm 左右,大大提高了磁頭的分辨率,提高了硬盤的讀寫密度。用FIB對(duì)一個(gè)磁頭改形只要,整個(gè)定位和加工都是自動(dòng)化的。

  聚離子束技術(shù)及組合系統(tǒng)顯示了巨大的應(yīng)用潛力,它的精確定位、顯微觀測(cè)和細(xì)微加工功能使其在微電子領(lǐng)域中扮演重要角色。相信, 隨著我國(guó)微電子工業(yè)的發(fā)展, 聚焦離子束設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)也必將被提高到一個(gè)新的水平。

 

 

分享到:

來(lái)源:材料基

相關(guān)新聞: