FIB com Plasma de Xe de Alta Resolução

Recursos de Padronização Expandidos


Até recentemente, a resolução do plasma FIB estava limitada a 25 nm, fato que restringia seu uso em aplicações de maior precisão. A TESCAN melhorou ainda mais o seu FIB com plasma de Xe, aumentando o brilho da fonte, resultando numa coluna de plasma de Xe de alta resolução (HR i-FIB) capaz de atingir uma resolução inferior a 15 nm. Esta melhoria faz com  que o FIB com plasma de Xe seja mais versátil, ampliando a sua gama de utilização na área de aplicações tradicionais de FIB de Ga. Com a nova coluna FIB com Plasma de Xe de alta resoluçãode, você pode concluir tarefas de remoção em grande escala com tempos imbatíveis, em altas correntes e, por outro lado, executar tarefas usando o menor tamanho de spot para todas as aplicações que exigem níveis mais altos de precisão. Trata-se de uma melhoria significativa superando o estado-da-arte.

Com esta melhoria, a TESCAN tem agora duas colunas de FIB com plasma de Xe. Ambas as colunas representam uma solução concreta para superar as limitações de volume na remoção FIB, permitindo velocidades de remoção que podem ser de até 50 vezes mais rápidas quando comparadas com as fontes de Ga, permitindo assim a preparação/análise de amostras rápidas e sem esforço que excedam as dimensões espaciais de 100 × 100 × 100 μm³.
  • Escolha a coluna i-FIB para maximizar a produtividade em seu laboratório, completando tarefas de remoção em grande escala dentro de alguns minutos ou horas, com correntes máximas de feixe de íons de 2 μA.
  • Escolha a coluna HR i-FIB para lucrar com um poderoso e ainda mais nítido feixe de íons que lhe permite não só completar tarefas de remoção em larga escala* - com melhor resolução - como também aplicações delicadas de nanoengenharia em baixas e ultra baixas correntes de feixes de íons, com pequenos tamanhos de ponto.

Destaques

  • Versátil escala de corrente de feixe do íons:
    • Correntes elevadas para remoção de grandes volumes de materiais
    • Correntes médias para polimentos de seções transversais de grande área, tomografia FIB de grande volume
    • Correntes mais baixas para polimento de lamelas MET e amostras para TOF-SIMS
    • Correntes ultra baixas para polimentos muito finos, nanopadronização e imagens de íons de alta resolução
  • Íons de Xe de grande massa com maior faixa de corrente FIB para remoção ultra rápida, mesmo sem injeção de gás asstido
  • Redução significativa na amorfização superficial e implantação iónica em comparação com FIBs de Ga
  • O gás inerte de Xe não aumenta a condutividade do material ao redor da superfície modelada (ao contrário do Ga)
  • Nenhum composto intermetálico formado durante a remoção de FIB
Coluna iónica HR i-FIB i-FIB
Canhão de íons Fonte de íons de plasma de Xe gerada por ECR
Tensão de aceleração 3 kV ä 30 kV
Corrente da sonda 1 pA a 1 µA 1 pA a 2 µA
Resolução (a 30 keV) < 15 nm < 25 nm
Ampliação Mínimo de 150X no ponto de coincidência e 10 kV (correspondente ao campo de  visão de 1 mm), máximo de 1.000.000 ×
Coincidência  MEV-FIB em WD 9 mm (FERA3) / WD 5 mm (XEIA3) para MEV- WD 12 mm para FIB
Ângulo MEV-FIB 55°

FERA3 e XEIA3 são os sistemas da TESCAN  que podem ser configurados de acordo com as suas necessidades específicas de micro/nanoengenharia de amostras, com o FIB de plasma Xe (i-FIB) ou o FIB de plasma Xe de alta resolução (HR i-FIB).

* A título de exemplo, uma análise de falha de rotina de TSV requer tipicamente a remoção de mais de 100 × 100 × 100 μ m³ de material através de um wafer de Si para atingir a região de interesse. A remoção de tal volume de Si leva cerca de 19 horas com FIB de Ga a uma corrente de 50 nA enquanto que apenas 36 minutos com FIB de plasma de Xe a uma corrente de 1 μA (corrente de feixe iônico máxima para a coluna HR i-FIB) ou, somente 18 minutos a 2 μA (corrente máxima de feixe iônico para a coluna i-FIB).
As propriedades elétricas das nanoconstruturas YBCO supercondutoras foram investigadas através de medidas de resistividade de quatro contatos. As áreas de contacto foram definidas por litografia óptica em uma camada fina YBCO de 100 nm. O novo FIB plasma Xe de alta resolução foi utilizadopara estreitar a constrição central de 5 μm de largura (marcada com a seta vermelha) até uma largura inferior a 50 nm. (A) Visão geral (WIDE FIELD) mostrando o layout de quatro contatos. (B) Constrição a ser estreitada. (C) Vista de cima que mostra uma largura final <50 nm.
Cortesia do Instituto de Engenharia Elétrica, Academia Eslovaca de Ciências, Departamento de Microeletrônica e Sensores.
Cross-section of single-pixel-line trenches of various depths defined in a CrN layer by the new high-resolution Xe plasma FIB at 1 pA. The results of small-scale fracture toughness measurements obtained via high-resolution Xe plasma FIB notching of CrN cantilevers are reported in James P. Best, et al., Scripta Materialia 112 (2016), 71.
Cross-section of single-pixel-line trenches of various depths defined in a CrN layer by the new high-resolution Xe plasma FIB at 1 pA. The results of small-scale fracture toughness measurements obtained via high-resolution Xe plasma FIB notching of CrN cantilevers are reported in James P. Best, et al., Scripta Materialia 112 (2016), 71.
High-resolution Xe plasma FIB induced deposition of Pt for different dwell times (decreasing from top to bottom).
High-resolution Xe plasma FIB induced deposition of Pt for different dwell times (decreasing from top to bottom).
TEM lamella prepared with high-resolution Xe plasma FIB.
TEM lamella prepared with high-resolution Xe plasma FIB.