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Physikalische Gesellschaft Zürich
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Prof. Peter Jacob
EMPA (EM Microelectronic Marin)

Anwendungen und neueste Entwicklungen der Ionenstrahlmikroskopie

Donnerstag 26. Februar 2009, um 19:30 Uhr
ETH Hauptgebäude Hörsaal HG F5, Rämistrasse 101

/events/ss09/event.20090226/FIB-principle_150.jpg
A strong electric field causes emission of positively charged ions from a liquid gallium cone. The beam is raster-scanned over the sample. When the beam strikes the sample, secondary electrons are emitted from its surface. The electron or ion insensity is monitored and used to generate an image of the surface. (Source: TU Delft)

Mitte der achtziger Jahre kamen die ersten Focused Ion Beam (FIB) Geräte auf den Markt, damals in erster Linie für Maskenreparaturen für die Halbleiterfertigung entwickelt.

Sehr rasch zeigte sich aber deren Brauchbarkeit für die Ausfallanalyse an Mikro- und Nanostrukturen und für direkte Mikrochip- oder MEMS-Modifikationen. In diesen Anwendungen hat sich das FIB inzwischen etabliert und wurde teilweise mit klassischen Rasterelektronenmikroskopen zu sog. Dual-Beam-Anlagen kombiniert.

Der Vortrag führt in die Funktion eines FIB ein und zeigt zunächst einige klassische Anwendungen aus diesen Gebieten. In den letzten 1-2 Jahren hat es zahlreiche Neu- und Weiterentwicklungen im FIB-Bereich gegeben: Um, insbesondere in den Materialwissenschaften, die Möglichkeiten von Material-und Potentialkontrast sowie der präparationsfreien Korngrenzenanalyse mit möglichst geringen Abtragsraten und höchster Auflösung zu kombinieren, wurde ein Helium-Ionenmikroskop entwickelt.

Für die gegenteilige Forderung ? möglichst höhere Abtragsraten als bei klassischen Gallium-FIBs ? wird neuerdings ein Xenon-FIB angeboten, welches in naher Zukunft in Konkurrenz zu laserbasierten Bearbeitungsssystemen treten wird. In der Mikroelektronik zwang der Trend zu immer mehr Metalllagen zur Entwicklung spezieller FIBs mit integrierter IR-optischer Säule, die für die Chipbearbeitung von der Waferrückseite her geeignet sind.

E-Mail: jac173@empa.ch


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