聚焦離子束（FIB）技術(shù)類(lèi)似于聚焦電子束技術(shù)，其主要不同是用離子源代替電子源，用離子光學(xué)系統(tǒng)代替電子光學(xué)系統(tǒng)。
FIB系統(tǒng)以鎵或銦為離子源，在離子束流較小時(shí)作為掃描離子顯微鏡，其原理與之相似。當(dāng)離子束流比較大時(shí)，可以對(duì)靶材料進(jìn)行部分去除與淀積，作為芯片電路修改與部分剖切面。
聚焦式離子束系統(tǒng)利用靜電透鏡將Ca（鎵）元素離子離子化成Ca+，并將離子束聚焦成非常小的尺寸，聚焦于材料的表面，根據(jù)不同的束流強(qiáng)度通入不同的輔助氣體，對(duì)微電路進(jìn)行加工、修復(fù)等，并可對(duì)三維納米精度的物體進(jìn)行制備加工。用聚焦離子束生成大量離子并采用濺射刻蝕或者輔助氣體濺射刻蝕等方法制備剖面，其深度與寬度可以由缺陷大小決定。首先利用大束流條件對(duì)階梯剖面進(jìn)行刻蝕，這一步驟通常需10~15min。
為了節(jié)省加工時(shí)間，在刻蝕過(guò)程中可以采用輔助氣體增強(qiáng)刻蝕，以大大縮短加工時(shí)間。在大量材料被刻蝕掉以后，用適中的離子束流（250-500pa）對(duì)剖面進(jìn)行精細(xì)加工，把表面清理干凈。此后在用小束流（28pa）拋光處理剖面。輪廓打磨后，將試樣傾斜52°，用FIB的最小束流對(duì)輪廓進(jìn)行掃描，利用二次電子或二次離子成像技術(shù)對(duì)輪廓缺陷進(jìn)行分析。
聚焦離子束（FIB）應(yīng)用領(lǐng)域有哪些
聚焦離子束剖面制樣技術(shù)可用于元器件失效分析、生產(chǎn)線工藝異常分析、IC 工藝監(jiān)控（如光刻膠的切割）等。分析失效電路是否存在設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或者制作缺陷，分析造成電路制作低成品率原因以及研究改進(jìn)電路制造過(guò)程控制等，并在疑似問(wèn)題器件部位做出階梯式剖面以觀察和分析缺陷。
聚焦離子束（FIB) 的特點(diǎn)
FIB利用高強(qiáng)度聚焦離子束對(duì)材料進(jìn)行納米加工，配合掃描電鏡（SEM）等高倍數(shù)電子顯微鏡實(shí)時(shí)觀察，成為了納米級(jí)分析、制造的主要方法。
目前已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路修改、離子注入、切割和故障分析等。
聚焦離子束（FIB) 應(yīng)用介紹
(1) 在IC生產(chǎn)工藝中，發(fā)現(xiàn)微區(qū)電路蝕刻有錯(cuò)誤，可利用FIB的切割，斷開(kāi)原來(lái)的電路，再使用定區(qū)域噴金，搭接到其他電路上，實(shí)現(xiàn)電路修改，最高精度可達(dá)5nm。
(2) 產(chǎn)品表面有異物，腐蝕和氧化等微納米級(jí)缺陷需要對(duì)缺陷和基材之間的界面進(jìn)行觀測(cè)，使用FIB可對(duì)其進(jìn)行精確定位切割并在缺陷處制備截面樣品，然后通過(guò)SEM對(duì)其進(jìn)行界面觀測(cè)。
(3) 微米級(jí)大小試樣，經(jīng)表面處理后成膜，需觀察其組織，與基材結(jié)合情況，可用FIB裁切制樣后用SEM進(jìn)行觀測(cè)。
(4) FIB制備透射電鏡超薄樣，利用FIB精確的定位性對(duì)樣品進(jìn)行減薄，可以制備出厚度100nm左右的超薄樣品。
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