Von der IMSA-100 zum IMSA - Orsay-Physics-FIB
Einleitung
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Das FIB System IMSA 100 wurde entwickelt, um extrem hohe Stromdichten von mehr als 10 A/cm2 zu erreichen. Die ionenoptische Säule besteht aus einer Flüssigmetallionenquelle (LMIS), zwei elektrostatischen Linsen, einem Oktupoldeflektor, einem E x B Massenseparationssystem, einem Austaster, zwei Stigmatoren und einem Sekundär- Electronen/Ionen Detektor für die Probenabbildung. Die obere (Objektiv) Linse beschleunigt die Ionen von der Ionenquelle von einer Extraktionsenergie von circa 7 keV zur kinetischen Endenergie, die zwischen 25 and 50 keV für einfach geladene Ionen gewählt werden kann. Die untere (Projectiv) Linse ist eine asymmetrische Einzellinse mit deren Hilfe der Strahl auf die Probe fokussiert wird. Die Quelle befindet sich in der Objektseitigen Fokalebene der Objektivelinse und die Targetebene korrespondiert mit der Bildseitigen Fokalebene der Projektivlinse. So wird der Ionenstrahl zwischen den Linsen kollimiert und dadurch ein cross-over vermieden, .wodurch eine Strahlverbreiterung durch Coulomb-Wechselwirkung nicht auftritt.
Nach 12-jährigem Betrieb wird nun die Anlage modernisiert, da die Strahlparameter (Spotsize ~ 200 nm) den neuen Anforderungen nicht mehr genügen. Die ionenoptische Säule einschliesslich der Ansteuerung wird durch eine CANION 31Z von Orsay Physics ersetzt wobei viele der umfangreichen Optionen der IMSA erhalten wurden. Auch diese Ionensäule enthält einen Massenseparator (ExB Filter). Die Parameter des neuen Systems sind in folgender Tabelle zusammengefasst. |
Parameter des Systems IMSA-Orsay-Physics-FIB
| Energiebereich | 10-30 keV (einfach geladen) |
| Ionenarten | Ga, Co, Nd, Ge, Au, Si, Er, Ni, Fe, Cr, B, In ... |
| Strahlstrom | 0.001 - 22 nA |
| Spotdurchmesser | min 14 nm (Ga) |
| Stromdichte | >20 A/cm2 |
| Massenauflösung | 35 |
| Probengröße | Wafer: bis zu 6" Masken: bis zu 7" |
| Optionen |
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| Probentisch | Laserinterferometer gesteuerter x-y Tisch 160 x 160 mm2 Genauigkeit: < 50 nm |
| Scanfeld | max. 500 x 500 µm2 (energieabhängig) für größere Strukturen: stitching |
| Daten input Format | ASCII, AutoCAD |
| Abbildung und Oberflächenanalyse |
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