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NanoAnalysis |博客
OmniProbe技术提示:3步优化FIB片层质量

26th作者:约翰·林赛博士

聚焦离子束(FIB)制备位点特异性透射电子显微镜(TEM)样品是一种成熟的方法。然而,制作好的透射电镜薄片的障碍仍然存在,在试图制备高质量的FIB样品时,常见的挑战(以及解决方案,如果你赶时间的话)是:

只需稍微调整一下工作流程,这些问题就可以得到缓解,从而大幅提高样品质量,并简化作业者的生命周期。

问我一个问题

约翰博士林赛
无伤大雅的产品经理

最小化垂落

窗帘是一种人工制品,当不同的材料,以不同的速度加工时产生。最普遍的情况是,当一个坚硬的,结构化的材料(具有缓慢的铣削率)高于或在一个软材料(快速铣削率)内部的样品,但也会发生在表面形貌或空洞(如裂纹)存在的时候。在截面上,屏蔽阻止了良好的分析,在TEM片层制备中,厚度的变化是灾难性的。

左:图像显示了当铣削一个典型的半导体器件时,屏蔽的有害影响,该器件由硅基体上的金属(钨)组成。在横截面上,帘幕在硅中产生人工制品,当试图将样品薄到电子透明时,这些人工制品的存在将导致样品解体。
正确的:如何设备应该看起来,铣削文物是存在的,但只在Pt层,而不是设备。

通过优化铣削方向,可以将窗帘最小化。这通常意味着改变样品的方向,使一个均匀的层首先轧机,这将产生更少的窗帘。在这个例子中,它需要倒置样品,这样硅层在钨层之前磨。在片层提升过程中,可以使用OmniProbe具有在腔内旋转样品的能力。然而,在OmniProbe尖端上旋转180°将不会使样品倒转,因为所有的操作器都以相对于样品的角度安装。这个挑战可以通过旋转附在铅笔(探针)上的便利贴(薄片)来可视化(不需要FIB)。

用OmniProbe显示样品旋转180°的离子束图像序列

实现样品反演相结合的角度(探针和阶段)可以创建计算显微镜具体食谱发泄免费创建一个平面样品(样品旋转90°),这个配方结合一个OmniPivot (TEM网格架,可以直接处理网格)主网格没有生产样品反演。结果是一个高质量的样品与最小化的铣削文物。OmniProbe和OmniPivot的组合意味着几乎可以创建任何方向的示例。

相同的半导体器件,但在铣削前倒置。硅是无人工成分的,可以通过Extreme x射线探测器获得高分辨率的EDS图,从而识别钨底部的氮。

减少离子束照射

由镓离子束和样品之间的相互作用造成的损伤是有很好的文献记载的。这种损伤包括不锈钢中的相变和薄膜中的晶粒长大。记录了优化的铣削参数以将这些影响最小化,但样品制备过程中离子束成像的影响常常被忽略。

为了尽量减少样品暴露在离子束下,抬升可以垂直于离子束完成(相对于电子束倾斜)。这对光束敏感的样品是有益的,因为:

  • 防止用离子束直接成像截面
  • 该电子图像用于接触探头到片层,以提出
  • 电子束沉积可以将薄片附着在探针和OmniGrid上

这种举升方法的挑战是将机械手的运动与倾斜样本X、Y、Z坐标相匹配,这是所有OmniProbes的标准特性。

优化样品厚度

在制备高质量TEM样品时面临的最后一个挑战是优化片层厚度。细化不足会浪费TEM和FIB时间,细化过度会破坏样品的浪费FIB和先前的样品分析。当薄层变薄时,有一系列的成像方法可用,但它们需要对样品和有经验的操作者的知识。

AZtec LayerProbe已经被证明可以精确测量片层厚度,包括离子束损伤和再沉积污染的细节。因此,在昂贵的TEM分析之前,可以消除片层变薄时的“猜测”,并保证样品质量。

TEM样品用AZtec LayerProbe显示样品不同部位的结果,表明样品厚度、镓注入和Cu再沉积。

有关如何用LayerProbe测量薄片厚度的详细信息,或了解更多有关这些应用的信息,请访问我们的万博电脑网页版登录应用注释库

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