近年来,聚焦离子束(Focused Ion Beam,FIB)技术作为一种新型的微分析和微加工技术,在元器件可靠性领域得到了广泛应用,为提高元器件的可靠性提供了重要的技术支持。
元器件可靠性的重要性
目前,国内外元器件级可靠性质量保证技术主要包括元器件补充筛选试验、破坏性物理分析(DPA)、结构分析(CA)、失效分析(FA)以及应用验证等。其中,结构分析是近年来逐渐推广的新型技术,它可以从材料和生产工艺等方面对元器件进行深入分析,为元器件的可靠性提供重要保障。
聚焦离子束技术及其原理
双束FIB系统由扫描电子显微镜(SEM)和聚焦离子束两部分组成。与传统的单束FIB相比,双束FIB增加了扫描电子显微镜功能,能够在加工后及时观察样品,并对失效器件进行原位分析。
可靠性中的应用
1.原位失效分析
FIB技术在失效分析中的应用是其最为重要的功能之一。通过扫描电子显微镜对样品进行高分辨率表征和精确定位,FIB可以定点加工出光滑的截面,从而实现对失效点的原位观察和分析。与传统的失效分析技术相比,FIB技术能够提供更为精确的失效部位信息,帮助工程师快速定位问题并采取相应的改进措施。
2.TEM样品制备
金鉴实验室采用聚焦离子束技术进行TEM样品制备,能够高效地制备纳米级厚度的样品,避免样品表面污染,确保分析结果的准确性。这种技术尤其适用于脆性材料的加工,提供高质量的样品为客户的研究提供保障。此外,FIB技术能够实现样品的快速制备,大大缩短了制备时间。研究表明,采用FIB技术制备的TEM样品,其厚度可以达到几十纳米,且非晶化损伤可以控制在极低水平,从而为高精度的材料分析提供了保障。
3.纳米器件加工
FIB技术不仅在分析领域表现出色,还在纳米器件加工中展现出了巨大的潜力。作为一种新型的微加工技术,FIB能够实现高精度的纳米结构加工,为新型纳米器件的研发提供了有力支持。
FIB技术的优势
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