Gasinjektionssystem (GIS)

Alle TESCAN FIB-REM-Systeme können mit einem Gasinjektionssystem (Gas Injection System, GIS) ausgestattet werden. Ein Gasinjektionssystem ist ein zentraler Bestandteil sehr vieler FIB-REM Anwendungen.
Ein Gasinjektionssystem liefert die nötige Gaschemie, um Materialien wie Pt-, W- und C-Schutzschichten für Cross-Sectioning oder Lamellenpräparation, Pt-, W- und SiO2-Ablagerungen für Circuit Editing und XeF2 für verbesserte Abtragsraten in Si herzustellen. Es macht auch die gasunterstützte, schichtweise Freilegung von ICs möglich. Zudem kann ein GIS bei einigen Materialien auch chemische Ausgangsstoffe für schnelleren und optimierten Abtrag liefern oder selektives Ätzen ermöglichen.
 

Highlights

  • Ablagerung von Schutzschichten zur Reduzierung von Aufladungseffekten während des Cross-Sectioning-FIB-Abtrags und der TEM-Lamellenpräparation: W, Pt, C, SiOX
  • Beschleunigter Abtragsprozess: XeF2 für schnelleren Abtrag von Si und H2H2O für schnelleren Abtrag von Materialien, die Kohlenstoff enthalten
  • Reduzierung von läuferbildenden Artefakten bei einigen Materialien
  • Nano-Patterning und komplementierende Lithographietechniken
  • Schnelleres oder selektives Ätzen für Milling-Multi-Layer-Proben: Si, SiO2, Si3N4
  • Lotrechte Top-Down Schichtfreilegung in hochmodernen Chips ist eine andere, wichtige Anwendung, die aus der Kombination von Xenon-Plasma-FIB und gasunterstütztem Ätzen resultiert.

Alle TESCAN FIB-REM-Systeme können mit einer der folgenden GIS-Optionen ausgestattet werden:
  • 5-Line GIS: Fünf unabhängige Gase
  • MonoGIS: Ein einziges Gas

 
Gasinjektionssystem (GIS)
Pt-Ablagerung auf einem BGA Objekt für Cross-Sectioning

Applikationssbeispiele (in Englisch)

XeF2 Injection for Ultra-Fast Large-Area Polishing using Xe Plasma FIB
TESCAN FERA3 is a Focused Ion Beam –Scanning Electron Microscope (FIB-SEM) with a fully integrated xenon plasma ion source. The Xe plasma ion source enables high current ion beams which on one hand, allows for extremely high milling rates - ideal for removing large volumes of material. This is a valuable quality for many technological applications in different areas such as the semiconductor industry. On the other hand, milling at high current ion beams can cause in some cases surface artifacts. One method for dealing with this situation is to use an optimised FIB scanning strategy in combination with the novel TESCAN Rocking Stage. The Rocking stage allows for tilting the sample during the milling process so that the direction of the ion beam can be changed, a strategy which has been proven to be effective for reducing curtaining effects on the milled surfaces. Alternatively, another promising way for removing surface artifacs has been found. It consists of injecting xenon difluoride (XeF2) precursor –by using a Gas Injection System (GIS) - during the FIB polishing process. The goal of this application note is to present and discuss the results of the application of this technique on different materials.
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