Die Ionensäule (FIB-Säule) erzeugt und fokussiert den Ionenstrahl. Sie befindet sich oben in der Kammer neben der Elektronensäule (SEM-Säule). Zwischen der FIB- und der REM-Säule liegen 55 Grad Kippwinkel.
TESCAN Xe Plasma Ionensäule
Die iFIB+(tm) FIB-Säule besteht unter anderem aus den folgenden Teilen:
Ionenkanone (Ionenquelle) – Hier werden Xenonatome aus der Quelle beschleunigt. Die positiv-geladenen Xe-Ionen werden durch eine Beschleunigung durch ein Potential von 3 kV bis 30 kV in diesem Bereich der Säule auf ihre endgültige kinetische Energie, also Geschwindigkeit, gebracht. Das verwendete Xenon befindet sich innerhalb einer externen Gasdruckflasche und sehr einfach durch einen Flaschentausch schnell durch den Nutzer ausgetauscht werden. Für die iFIB+ verwendet TESCAN 5.1 Xe-Gas für eine stabile Ionenemission.
Kondensor – ist eine starke elektrostatische Linse, die den Ionenstrahl in die Apertur fokussiert. Die Hochspannung der Kondensorlinse kann in der TESCAN ESSENCE Software eingestellt werden. Zusammen mit der Apertur (Stromwahlblende) steuert der Kondensor den Ionenstrahlstrom und beeinflusst die Spotgröße des Ionenstrahls.
Säulenventil – ein Trennventil zwischen der Ionenkanone und dem unteren Teil der Ionensäule.
Piezo-Aperturen – ein Satz von 30 resistenten Aperturen in unterschiedlichen Größen. Die Aperturen werden mit Hilfe von zwei schnellen Hochpräzisionsmotoren (Piezomotoren) in der Steuerungssoftware optimiert.
Strahlenabblender (Beamblanker) und Faradaykäfig – der elektrostatische Beamblanker lenkt den Ionenstrahl mit Hilfe von Elektroden in den Faradaykäfig ab und verhindert so ein unerwünschtes Auftreffen des Ionenstrahls auf die Probe. Der Faraday-Cup befindet sich direkt unter den Aperturen und misst den genauen Wert des Strahlstroms. Die Ausblendungszeiten sind sehr kurz, was für eine schnelle Bildgebung und Lithographie notwendig ist.
Raster- und Stigmatisierungs-Oktupole – steuern die Ionenstrahlrasterung. Der Oktupol scannt über die Probenoberfläche, kann eine elektronische Drehung um einen beliebigen Winkel ohne Bildverzerrung durchführen (FIB Image Rotation in ESSENCE Software) und kann eine Bildverschiebung durchführen (FIB Image Shift). Der Stigmations-Oktupol dient auch zur Korrektur des Astigmatismus des Strahls (FIB-Stigmatoren).
Objektivlinse – ist eine elektrostatische Linse, welche den Ionenstrahl auf die Probenoberfläche fokussiert. Die Hochspannung dieser Linse wird ebenfalls über die TESCAN ESSENCE Software optimiert und eingestellt. Zusammen mit der Kondensorlinse und anderen Säulenbestandteilen trägt die Objektivlinse dazu bei, den Ionenstrahl auf einen kleinen Punkt der Probenoberfläche zu fokussieren. Sogenannte Streustrahlung (Halo) kann dabei minimiert werden. Der Ionenstrahl sollte beim Schneiden auch möglichst senkrecht zur Oberfläche auftreffen, um perfekte Schnittergebnisse zu erzeugen.
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Die iFIB+(tm) Säule ist enthalten in den TESCAN Produkten: AMBER X, SOLARIS X
