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一文读懂FIB-SEM原理及应用

1、FIB-SEM系统工作原理中，离子镜筒采用液态镓(Ga)离子源，Ga元素的低熔点和低蒸气压特性使其易于获得高密度束流，适用于刻蚀多种材料。当Ga加热后，形成尖端半径约2nm的锥形体，随后的巨大电场使Ga原子电离并发射出来，形成离子束。

2、FIB-SEM工作原理涉及液态镓（Ga）离子源的使用，Ga加热后向下流至钨针尖端，形成尖端半径约为2 nm的锥形体。Ga离子在针尖处因电场力作用电离并发射出来，通过静电透镜聚焦在样品上并进行扫描，与样品发生相互作用，收集产生的信号，实现样品的精细加工和显微分析。

3、FIB-SEM双束系统可同时使用离子束或电子束成像，但具体条件有一定差别。在FIB-SEM双束系统中，离子束主要功能有离子束成像、切割、沉积/增强刻蚀，而电子束则主要用于观察离子束加工位点的截面和表面。

4、一台高级配置的DB-FIB设备还配备有EDS/Nanoprobe/机械手/冷冻系统等工具，可用于微区成分形貌分析、电性测试、TEM样品制备、敏感材料冷冻分析等高级应用，功能十分强大。

5、聚焦离子束（FIB）技术作为纳米级分析与制造的主要方法，已广泛应用于半导体集成电路修改、切割和故障分析等领域。其核心原理基于电透镜将液相金属离子源产生的镓离子束聚焦成微小尺寸的显微切割仪器。具体应用分为四类：成像、蚀刻、沉积薄膜以及离子注入。

sem和tem的区别

1、透射电镜(TEM)能够将样品放大至5000万倍以上，而扫描电镜(SEM)的放大倍数通常限制在1-2百万倍之间。 二者的电子种类不同。透射电镜收集的是穿透样品的电子，而扫描电镜则是收集从样品表面反射回来的电子，并将其成像。 观察到的图像也存在差异。

2、sem和tem的区别如下：结构差异 二者之间结构差异主要体现在样品在电子束光路中的位置不同。透射电镜（TEM）的样品在电子束中间，电子源在样品上方发射电子，经过聚光镜，然后穿透样品后，有后续的电磁透镜继续放大电子光束，最后投影在荧光屏幕上。

3、性质不同 SEM：根据用户使用搜索引擎的方式利用用户检索信息的机会尽可能将营销信息传递给目标用户。TEM：把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。

4、SEM（扫描电子显微镜）利用电子束与样品表面作用产生的信号进行成像，适用于观察样品表面的形貌和微细结构，分辨率可达纳米级别。SEM无需样品制备，广泛应用于材料科学、电子学、生物医学等领域。TEM（透射电子显微镜）利用电子束穿透样品，从不同角度观察其内部结构，分辨率极高，可达原子级别。

TEM测试离子减薄和聚焦离子束系统

1、TEM测试中的离子减薄和聚焦离子束系统是两种不同的样品处理技术：离子减薄：定义：使用高能粒子或中性原子去除样品至薄层，以便在TEM中观察。应用材料：主要用于陶瓷、复合材料、半导体和合金等材料。特点：相对于电解抛光等传统方法，离子减薄更为安全，对人体无害。

2、透射电子显微镜（TEM）测试时需要对样品进行减薄。常规方法有电解抛光，但对人体有害。另一种方法则是离子减薄，使用高能粒子或中性原子去除样品至薄层，以便在TEM中观察。这种技术主要用于各种材料，如陶瓷、复合材料、半导体和合金等，聚焦离子束(FIB)系统是其中最知名的设备。

3、自动化程度高：现代离子减薄仪通常配备有自动控制系统，可以实时监控减薄过程，自动化程度高，减少了人为操作的不确定性。 可以与其他技术联用：例如，可以与聚焦离子束(FIB)技术联用，进行更精细的样品制备，FIB技术在制作TEM样品时，不仅能够精确定位，还能做到不污染和损伤样品。

芯片厂必备检测仪器-聚焦离子束(FIB)介绍

1、FIB，即聚焦离子束技术，它以液态金属镓（通常）为离子源，通过离子枪的加速和精密聚焦，能在微纳米尺度上精细操作样品表面。/这种技术与SEM相似，不仅能观察样品的表面形貌，还能进行选择性材料去除或沉积，为微电子领域开辟了全新的可能。

2、聚焦离子束（FIB）技术作为纳米级分析与制造的主要方法，已广泛应用于半导体集成电路修改、切割和故障分析等领域。其核心原理基于电透镜将液相金属离子源产生的镓离子束聚焦成微小尺寸的显微切割仪器。具体应用分为四类：成像、蚀刻、沉积薄膜以及离子注入。

3、FIB技术基于离子源产生离子束，通过加速聚焦在样品表面进行扫描工作。与电子束相比，FIB具有更高的质量，既能实现成像曝光，又能进行原子级的直写加工。同时，FIB能够与化学气体协同在样品表面诱导原子沉积，广泛应用于微纳加工工具。

4、FIB技术的核心在于离子束的聚焦与控制，其中，液态金属离子源（LMIS）作为关键组件，以其高电流密度和稳定性，为微纳加工的精细度提供了基石。LMIS的稳定运行依赖于精确的参数调控，如表面电场、流速和物质流量，其特性还包括临界发射阈值、发射角和角电流密度分布。

5、与电子束相比，FIB具有离子源产生离子束，并通过加速聚焦作用于样品表面。由于离子质量远大于电子，FIB不仅能够实现成像曝光，还可以通过离子在固体表面的溅射进行直写加工，同时与化学气体协同在样品材料表面诱导原子沉积。这一特性使得FIB在微纳加工中具有广泛的应用。

6、基础知识 FIB-SEM(Scanning Electron Microscope-Focused Ion Beam)，又称为双束电镜（DB， Dual Beam），它集电子束与离子束于一体，具备沉积、加工与成像三大功能。

聚焦离子束FIB测试用途以及注意事

1、FIB技术的主要用途包括： 电路修复，通过检验原型并修正缺陷，以加快产品上市时间并节省成本。 结构分析，可以直接在试样上处理，无需额外样品准备，提高分析效率。 材料分析，用于TEM样品制备，定点试片制作更为便捷，减少对人员经验的依赖。

2、聚焦离子束（FIB）技术作为纳米级分析与制造的主要方法，已广泛应用于半导体集成电路修改、切割和故障分析等领域。其核心原理基于电透镜将液相金属离子源产生的镓离子束聚焦成微小尺寸的显微切割仪器。具体应用分为四类：成像、蚀刻、沉积薄膜以及离子注入。

3、FIB-SEM主要功能包括电子束成像、离子束刻蚀、气体沉积、显微切割等，用于微纳结构加工、截面分析、TEM样品制备、三维原子探针样品制备、芯片修补与线路修改、三维重构分析等。

4、聚焦离子束（FIB）作为一种纳米尺度制造的核心技术，已被广泛应用于半导体集成电路修改、切割和故障分析等多个领域。通过高能聚焦离子束与扫描电镜（SEM）的结合，FIB不仅具备成像功能，还能进行蚀刻、沉积和离子注入等加工操作，实现对材料和器件的纳米级精确控制。