fibsem的简单介绍

聚焦离子束扫描电子显微镜FIB-SEM的工作原理及其应用

1、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。

2、电子束成像—SEM：电子束成像原理基于强电场，将灯丝（如金属钨）上的电子汇聚、聚焦后，形成束斑并加速，最终通过透镜系统聚焦于样品表面。高速电子与样品原子相互作用，释放出二次电子、X射线、背散射电子等信号，通过探测器收集并转换为数字信号，形成灰白图像。

3、聚焦离子束（FIB）是一种在材料科学领域中用于沉积、剥蚀或材料选区分析的技术。FIB设备类似于扫描电子显微镜（SEM），但使用聚焦离子束而非聚焦电子束进行成像。FIB的原理在于通过施加聚焦离子束以排斥样品表面的原子，从而实现对样品的刮擦加工。

4、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。

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。

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、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。

5、结果在芯片焊球一侧，接近引线。NG2样品使用EMMI和OBIRCH测试均未能定位，采用显微光热分布测试，结果同样在焊球一侧。对比测试进一步确认漏电点位置。通过FIB-SEM分析，NG1和NG2样品均显示芯片外延断裂异常，导致外延PN结错位，引起漏电或短路失效。结论是芯片焊球位置外延开裂导致LED灯具红光失效。

【SEM-FIB专题】气体辅助离子束刻蚀

针对小样品或样品局部区域的精确表面修改，聚焦离子束（FIB）技术展现出强大能力。FIB系统能够实现复杂图案和亚微米细节的覆盖，其应用广泛，涵盖掩模修复、电路修改、半导体接触形成、AFM探针制造、无掩模光刻和TEM样品制备等多个领域。FIB不仅支持材料的沉积，还能选择性地进行蚀刻。

在半导体制造中，气体辅助离子束沉积（Gas-assisted FIB Induced Deposition， GAFIB）与传统的离子束辅助沉积（Ion Beam Assisted Deposition， IBAD）有所不同。GAFIB是一种直接沉积方法，仅依赖聚焦离子束和辅助气体，其沉积过程主要在离子束扫描区域进行。

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。

芯片漏电点定位及分析(EMMI/OBIRCH,显微光热分布,FIB-SEM)

1、芯片漏电点定位及分析技术主要包括EMMI、OBIRCH、显微光热分布测试系统和FIBSEM，以下是这些技术的具体介绍： EMMI： 原理：利用高增益相机检测失效器件在施加电压时发出的光子。 定位方法：通过对比有电压和无电压下的信号图，定位发光点，从而揭示故障位置。

2、通过EMMI定位漏电点，对于漏电流较小的，使用分辨率更高的OBIRCH定位。当EMMI/OBIRCH均不能定位时，利用显微光热分布测试系统测试光分布和热分布，异常位置为漏电点。最后，通过FIB对漏电点精确切片，使用SEM表征测试分析原因。案例分析 客户送测红光LED死灯样品，经电性测试确认为芯片漏电。

3、芯片漏电点定位及分析技术，包括EMMI、OBIRCH、显微光热分布测试系统和FIB-SEM，是半导体行业确保产品质量的关键工具。EMMI利用高增益相机检测失效器件发出的光子，通过对比电压下和无电压下的信号图，定位发光点，揭示故障点。OBIRCH借助激光扫描，通过金属线电阻和电流变化的响应，快速定位LED芯片内部的缺陷。

4、EMMI和OBIRCH二合一系统TIVA 漏电定位手段包括三种方式：侦测光子（EMMI）、激光刺激侦测阻抗变化（TIVA&VBA）和侦测热（Thermal）。聚焦离子束FIB 电子光学系统，如NICol非浸没式超高分辨率场发射扫描镜筒，配备高亮度肖特基场发射电子抢，用于提供稳定的高分辨率分析电流。

5、EMMI微光显微镜/OBIRCH镭射光束诱发阻抗值变化测试/LC 液晶热点侦测（这三者属于常用漏电流路径分析手段，寻找发热点，LC要借助探针台，示波器）5 FIB做一些电路修改。

FIB-SEM的原理及应用

1、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。

2、FIB-SEM在材料科学中的应用广泛，从离子束成像、切割到沉积/增强刻蚀，以及电子束成像，都为材料科学的研究提供了有力的工具。通过FIB切割后，使用SEM成像可以得到材料任意微观截面的电子相图。

3、FIB-SEM的主要功能包括电子束成像、离子束刻蚀、气体沉积、显微切割，制备微米大小纳米厚度的超薄片试样，以及综合SEM成像、FIB切割及EDXS化学分析等。应用方面，FIB-SEM广泛用于微纳结构加工、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以及三维重构分析等。

4、离子束切割-FIB：离子束切割功能通过高压大电流加速离子撞击样品表面，实现物理性破坏，完成切割任务。金属镓（Ga）常用于离子源，因其稳定性好、熔点低、抗氧化能力强。在切割过程中，电子束与离子束同时工作，样品需保持与离子束垂直，确保切割精度。

SEM和FIB之间的区别

FIB带有SEM功能；FIB另外的功能就是微纳加工。

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。

显微光热分布测试系统： 原理：利用CCD测量光强分布和芯片的光热分布。 定位方法：通过测量芯片表面的光热分布，确认异常区域，作为定位漏电位置的重要补充手段。 FIBSEM： 原理：结合离子束和扫描电子显微镜，实现微区成像、分析和操纵。

金属膜厚测量仪与FIB：金属膜厚测量仪精准测量膜厚，FIB系统则进行纳米级加工，FIB与SEM结合的DualBeam系统拥有更强综合能力。 TEM：透射电子显微镜揭示亚显微结构，分辨力高达0.2nm，是观察微观细节的利器。

SEM功能主要用于观察、分析、记录样品微观形貌，而FIB则适用于样品的微纳米尺度切割与刻蚀。设备配套的能谱仪（EDS）由Oxford制造，型号为Ultim Max 65，用于元素检测与成分半定量分析，包括点扫、线扫、面扫。