高性能FIB-SEM系統(tǒng) Ethos NX5000
高性能與高靈活性兼?zhèn)?/strong>
“Ethos”采用日立高新的核心技術(shù)--的高亮度冷場發(fā)射電子槍及新研發(fā)的電磁復(fù)合透鏡，不但可以在低加速電壓下實(shí)現(xiàn)高分辨觀察，還可以在FIB加工時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀察。
SEM鏡筒內(nèi)標(biāo)配3個(gè)探測器，可同時(shí)觀察到二次電子信號的形貌像以及背散射電子信號的成分襯度像；可非常方便的幫助FIB找尋到納米尺度的目標(biāo)物，對其觀察以及加工分析。
另外，全新設(shè)計(jì)的超大樣品倉設(shè)置了多個(gè)附件接口，可安裝EDS*1和EBSD*2等各種分析儀器。而且NX5000標(biāo)配超大防振樣品臺，可全面加工并觀察大直徑為150mm的樣品。
因此，它不僅可以半導(dǎo)體器件的檢測，而且還可以用于從生物到鋼鐵磁性材料等各種樣品的綜合分析。
- *1
- Energy Dispersive x-ray Spectrometer（能譜儀（EDS））
- *2
- Electron Backscatter Diffraction（電子背散射衍射（EBSD））
特點(diǎn)
規(guī)格
特點(diǎn)
核心理念
1. 搭載兩種透鏡模式的高性能SEM鏡筒
- HR模式下可實(shí)現(xiàn)高分辨觀察（半內(nèi)透鏡）
- FF模式下可實(shí)現(xiàn)高精度加工終點(diǎn)檢測（Timesharing Mode）
2. 高通量加工
- 可通過高電流密度FIB實(shí)現(xiàn)快速加工（大束流100nA）
- 用戶可根據(jù)自身需求設(shè)定加工步驟
3. Micro Sampling System*3
- 運(yùn)用ACE技術(shù)（加工位置調(diào)整）抑制Curtaining效應(yīng)
- 控制離子束的入射角度，制備厚度均勻的薄膜樣品
4. 實(shí)現(xiàn)低損傷加工的Triple Beam System*3
- 采用低加速（Ar/Xe）離子束，實(shí)現(xiàn)低損傷加工
- 去除鎵污染
5. 樣品倉與樣品臺適用于各種樣品分析
- 多接口樣品倉（大小接口）
- 超大防振樣品臺（150 mm□）
- *3
- 選配
高性能SEM鏡筒
Ethos搭載的SEM配有兩種透鏡模式。HR模式可將樣品置于透鏡磁場之中，實(shí)現(xiàn)樣品的高分辨觀察。FF模式可在短10nsec內(nèi)切換FIB照射與SEM觀察。用戶可在高速幀頻下觀察SEM圖像的同時(shí)，進(jìn)行FIB加工，因此，可輕松判斷截面的加工終點(diǎn)。NX5000采用電磁復(fù)合透鏡，即使在FF模式下也可保持高分辨觀察。
高分辨SEM觀察實(shí)例
Fin-FET 14 nm device
3D-NAND device
高性能FIB鏡筒
通過高電流密度FIB可實(shí)現(xiàn)快速加工、廣域加工、多處自動加工等
分時(shí)掃描模式
在FIB、Ar/Xe離子束照射時(shí)，可實(shí)時(shí)或分時(shí)觀察SEM圖像
■ 分時(shí)掃描模式可在的位置停止加工
■ Cut & See模式可實(shí)現(xiàn)高分辨SEM觀察
■ 實(shí)時(shí)加工模式是加工時(shí)間優(yōu)先的FIB加工模式
采用Cut & See模式可實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)
FOV：20 μm
Cut & See：200張
Slice pitch：20 nm
SEM加速電壓：1.5 kV
固體氧化物燃料電池的燃料極（Ni-YSZ）
樣品提供：東京大學(xué) 生產(chǎn)技術(shù)研究所
鹿園直毅 教授
抑制FIB加工損傷的高質(zhì)量TEM樣品制備
采用低加速氬離子束以及高電流密度FIB，可實(shí)現(xiàn)快速加工、廣域加工以及多處自動加工等
在2kV低加速電壓下進(jìn)行FIB加工時(shí)，觀察Ga+離子照射造成的樣品損傷（紅色箭頭）（圖a）
然后，在1kV低加速電壓下進(jìn)行氬離子研磨，消除FIB加工產(chǎn)生的損傷層后，可以清晰觀察到晶格像。
Triple Beam System（氬氣/氙氣）
在制備極薄樣品時(shí)，必須采用廣域且低損傷的加工方法。
Ethos采用樣品加工位置調(diào)整與低加速氬離子束精加工相結(jié)合的ACE技術(shù)，可制備出高質(zhì)量的TEM薄膜樣品。
ACE: Anti Curtaining Effect
GUI設(shè)計(jì)進(jìn)一步提升了視覺美觀和響應(yīng)速度
4種信號可供選擇
■ In-Column探測器（SED×1、BSE×2）與樣品倉SE探測器可同時(shí)采集信號
■ 搭載各SEM光學(xué)系統(tǒng)的Beam條件保存與讀取功能
■ 可根據(jù)不同觀察需求（形貌/成分），選擇的探測器
■ 每種探測器均可實(shí)現(xiàn)對比度、亮度等個(gè)性設(shè)置、保存與輸出
建立多樣化的加工模式與定序
登錄和輸出各種加工模式/觀察條件
■ 拖拽即可簡單建立加工/觀察定序
■ 各加工模式與程序加工均可自由編輯與登錄
■ 可通過輸出當(dāng)前的程序加工，簡單完成加工設(shè)置
■ 可通過讀取當(dāng)前的定序，大大簡化重復(fù)操作
■ 可通過復(fù)制并編輯定序，進(jìn)一步提高擴(kuò)展性與靈活性
通過運(yùn)用各種加工模式，靈活設(shè)置加工范圍
■ 加工模式支持矩形、圓形、三角形、平行四邊形、傾斜加工、Bit-map加工等
■ 應(yīng)用加工支持橫截面加工以及TEM樣品制備
■ Vector Scan*3可根據(jù)向量信息顯示加工范圍，完成精準(zhǔn)定位。而且，圖像(bmp)轉(zhuǎn)換成向量后，也可繼續(xù)進(jìn)行樣品加工
■ 搭載各種離子束照射位置補(bǔ)償功能（漂移校正功能），可實(shí)現(xiàn)高精度加工
- *3
- 選配
超大樣品倉支持各種用途
■ 配置支持高分辨觀察的防振樣品臺
■ 設(shè)置多種接口，可加裝更多的選配附件，實(shí)現(xiàn)多種樣品加工、觀察以及分析
規(guī)格
| 項(xiàng)目 | 內(nèi)容 | |
|---|---|---|
| FIB | 二次電子像分辨率（C.P） | 4 nm @ 30 kV、60 nm @ 2 kV |
| 加速電壓 | 0.5 kV – 30 kV | |
| 探針電流范圍 | 0.05 pA – 100 nA | |
| 離子源 | GA液體金屬離子源 | |
| SEM | 二次電子像分辨率（C.P） | 1.5 nm @ 1 kV、0.7 nm @ 15 kV |
| 加速電壓 | 0.1 kV – 30 kV | |
| 探針電流范圍 | 5 pA – 10 nA | |
| 電子槍 | 冷場場發(fā)射電子槍 | |
| 標(biāo)準(zhǔn)探測器 | In-Column二次電子探測器 SE（U） In-Column背散射電子探測器 BSE（U） In-Column背散射電子探測器 BSE（L） Chamber二次電子探測器 SE（L） | |
| 驅(qū)動范圍 （5軸反饋控制） | X | 155 mm |
| Y | 155 mm | |
| Z | 16.5 mm | |
| R | 0 - 360° 旋轉(zhuǎn) | |
| T | -10～59° | |
| 樣品尺寸 | 大直徑 150 mm | |
| 選配 | Ar/Xe離子束系統(tǒng) Micro Sampling System 氣體注入系統(tǒng)（雙室或三室貯氣筒）
連續(xù)自動加工軟件 連續(xù)A-TEM2 各種樣品桿 EDS（能譜儀） EBSD（電子背散射衍射） | |
關(guān)聯(lián)產(chǎn)品分類
- 場發(fā)射掃描電子顯微鏡 (FE-SEM)
- 透射電子顯微鏡 (TEM/STEM)
