Combine une source d’ions de gaz inerte à très faible énergie et une colonne d’électrons à balayage avec plusieurs détecteurs pour produire des échantillons TEM optimaux.
- Obtenez une qualité d’échantillon ultime – sans couches amorphes ni implantées
- Complète la technologie FIB
- Fraisage sans introduction d’artefacts
- Technologie de détection avancée pour l’imagerie et la détection précise des points finaux
- Imagerie in situ avec des ions et des électrons
- Connectivité du microscope pour une manipulation des échantillons sans risque
- Ajoute des capacités et de la capacité
- Rapide, fiable et facile à utiliser
Une histoire d’innovation en matière de préparation d’échantillons
Depuis 2006, le système révolutionnaire de préparation d'échantillons NanoMill® TEM de Fischione Instruments a établi la norme en matière de préparation d'échantillons TEM de haute qualité.
La combinaison unique de fonctionnalités du système NanoMill – source d'ions à très faible énergie, capacités de fraisage à faible angle et diamètre du faisceau d'ions submicronique – a été essentielle pour découvrir des caractéristiques spécifiques d'intérêt dans les échantillons TEM.
Le système NanoMill a produit des échantillons d'une qualité optimale pour un certain nombre d'applications de recherche et industrielles, notamment les oxydes, les piles à combustible, le photovoltaïque, les matériaux de batteries et bien d'autres.
Pour les applications microélectroniques et semi-conductrices, les capacités du système NanoMill ont joué un rôle essentiel dans la production d'échantillons TEM impeccables.
Depuis l'introduction du système NanoMill, l'industrie microélectronique a continué à développer des produits de plus en plus petits et de plus en plus complexes en géométrie, tels que les architectures de portes FinFET tridimensionnelles et les portes NAND verticales.
Ces dispositifs complexes sont constitués de densités variables de matériaux différents avec des structures pouvant contenir des composés, tels que des couches répétitives d'oxydes, de siliciures, de nitrures, de divers métaux et un mélange de matériaux diélectriques à k élevé et faible.
Ces structures contiennent des matériaux avec des numéros atomiques très différents, ce qui peut entraîner des vitesses de pulvérisation différentes. La préparation de ces spécimens uniques pour l'imagerie haute résolution par TEM a été réalisée de manière cohérente grâce à la technologie avancée du système NanoMill.
La diminution de la taille des appareils associée à la complexité accrue des matériaux exigent la prochaine génération de préparation d'échantillons TEM. S'appuyant sur notre histoire d'innovation, Fischione Instruments a développé le système de préparation d'échantillons PicoMill TEM, portant la technologie du système NanoMill au plus haut niveau possible.
Conçu spécifiquement pour s'intégrer dans un flux de travail FIB
La technologie du faisceau d'ions focalisé (FIB) est souvent le choix pour créer des échantillons TEM. Le FIB est utilisé pour créer une lamelle extrêmement fine, spécifique au site, qui est extraite et montée sur une grille de support pour l'imagerie et l'analyse TEM. Le FIB est très efficace dans la préparation d’échantillons TEM ; cependant, la source d'ions de métal liquide (gallium) du FIB peut entraîner une amorphisation, une implantation de gallium, ou les deux. Ces couches endommagées peuvent avoir une épaisseur allant de 10 à 30 nm.
Le processus FIB démarre souvent à des niveaux d’énergie élevés en kilovolts et la tension diminue à mesure que la lamelle s’amincit. Pour les applications FIB à très faible énergie, l'opérateur peut avoir besoin de recentrer l'instrument et de réaligner le faisceau. Cela peut ralentir le temps de traitement global par échantillon. De plus, même le fraisage à basse tension avec le FIB peut entraîner une implantation de gallium.
Le système PicoMill est parfaitement adapté pour éliminer ces couches endommagées. Il offre les principales caractéristiques du système NanoMill – source d’ions à gaz inerte à très faible énergie, capacités de broyage à faible angle et diamètre de faisceau d’ions submicronique – avec la capacité supplémentaire d’une colonne d’électrons à balayage et de plusieurs détecteurs. La colonne d'électrons à balayage offre la possibilité d'imager une lamelle à une échelle suffisante pour visualiser les caractéristiques d'intérêt.
Laissez le FIB faire ce qu’il fait de mieux ; laissez le système PicoMill faire le reste
Pour maximiser la capacité FIB, les échantillons peuvent être déplacés hors ligne pour l'éclaircissage final sur le système PicoMill. Le système PicoMill offre la possibilité d'amincir un échantillon de manière précise et prévisible, ce qui réduit le risque de reprise et optimise le temps de traitement de l'échantillon. Cela augmente votre capacité en produisant des échantillons de qualité supérieure et améliore le débit global de préparation des échantillons.
Le système PicoMill vous permettra d’obtenir une préparation d’échantillon correcte du premier coup à chaque fois.
Du système FIB au système PicoMill en passant par TEM
Une lamelle préparée au FIB est montée sur une grille de support et chargée sur le porte-échantillon PicoMill, un support de style TEM qui peut être utilisé à la fois dans le système PicoMill et dans le TEM. La conception du support permet le fraisage ionique à inclinaison positive et négative de l'échantillon dans le système PicoMill et facilite l'imagerie de l'échantillon dans le TEM.
Après la pré-pompage du goniomètre à entrée latérale standard du système PicoMill, le porte-échantillon est inséré dans la chambre et l'échantillon est positionné en conséquence pour les opérations de broyage ionique et l'imagerie au microscope électronique à balayage (MEB).
Fraisage spécifique au site à très faible consommation d'énergie
La source d'ions du système PicoMill comprend une chambre d'ionisation à filament et des lentilles électrostatiques. La source d'ions a été spécifiquement développée pour produire des énergies ioniques ultra-faibles avec un diamètre de faisceau ionique submicronique. Il utilise un gaz inerte (argon) et possède une plage de tension de fonctionnement de 50 eV à 2 kV.
L'algorithme de contrôle par rétroaction de la source d'ions produit automatiquement des conditions de faisceau d'ions stables et reproductibles sur une grande variété de paramètres de fraisage. La redéposition du matériau pulvérisé sur la zone d'intérêt est évitée car le faisceau ionique peut être focalisé sur une zone spécifique. Vous pouvez numériser une région de la surface de l'échantillon ou cibler une zone spécifique pour un fraisage sélectif. Les ions entrent en contact uniquement avec le site d'intérêt de l'échantillon où ils sont nécessaires pour effectuer le travail. Le faisceau d’ions est éloigné de la grille, ce qui empêche la redéposition.
Réglage précis de l'angle de fraisage
L'angle d'impact du faisceau ionique est programmable de -15° à +90°. La source d'ions est fixe en position et le goniomètre incline le porte-échantillon pour atteindre l'angle de fraisage programmé via l'interface utilisateur du système PicoMill. L'échantillon est positionné le long des axes X, Y et Z pour orienter avec précision la lamelle FIB par rapport aux faisceaux d'ions et d'électrons.
Le fraisage des échantillons à un faible angle d'incidence (moins de 10°) minimise les dommages et l'échauffement des échantillons. Étant donné que le fraisage à faible angle, combiné à la rastérisation par faisceau d'ions, facilite l'amincissement uniforme de matériaux différents, il est très bénéfique lors de la préparation de structures en couches ou de matériaux composites.
Imagerie in situ
Pour compléter la colonne à balayage électronique, le système PicoMill dispose de plusieurs détecteurs :
- Un détecteur d'électrons rétrodiffusés (BSE) et un détecteur d'électrons secondaires (SED) pour l'imagerie in situ avec des ions et des électrons
- Un détecteur d'électrons à balayage/transmission (STEM) pour la transparence électronique et la détection des points finaux
La combinaison de détecteurs vous permet d'effectuer une imagerie in situ de l'échantillon avant, pendant et après le broyage ionique. La grille contenant une
lamelle FIB ou un site spécifique sur un échantillon préparé de manière conventionnelle peut être imagée.
Vous pouvez visualiser des spécimens in situ sur un moniteur dédié qui affiche des images d’électrons secondaires induits par les électrons et les ions. La capture d'image est aussi simple qu'un clic de souris.
Contrôle informatique
Le système PicoMill est contrôlé via une interface utilisateur intuitive. Vous saisissez tous les paramètres de fraisage via l'interface, tels que l'angle de fraisage, la position de l'éprouvette et le temps de traitement. Le contrôle SEM et la sélection du détecteur sont également contrôlés par l'utilisateur.
Détection du point final/arrêt du processus
Un échantillon préparé avec une transparence électronique optimale est l’objectif ultime pour une imagerie et une analyse TEM de la meilleure qualité. Ceci est particulièrement essentiel lors de l'utilisation de la technologie TEM actuelle avec correction des aberrations.
À mesure que l'échantillon s'amincit, la transmission électronique augmente et le bord d'attaque recule, ce qui permet au détecteur STEM de fournir des informations sur le point final. Le système PicoMill est également capable d'un arrêt basé sur le temps ou peut être arrêté manuellement.
Caractéristiques
| Applications | Primaire : préparation d'échantillons de microélectronique et de semi-conducteurs en microcopie électronique à transmission (TEM) Secondaire : tout autre échantillon nécessitant des résultats optimaux Idéal lorsque la préparation FIB est combinée avec une TEM corrigée des aberrations |
| Source d'ions | Source d'ions à base de filament combinée à un système de lentilles électrostatiques Tension variable (50 eV à 2 kV), réglable en continu Densité de courant du faisceau jusqu'à 8 mA/cm2 Taille du faisceau < 1 μm |
| Source d'électrons | Tension accélératrice jusqu'à 15 keV Distance de travail de 16 mm Résolution de 20 nm Coupe Faraday pour la surveillance du courant de faisceau d'électrons avec une plage de 1 à 2 000 pA |
| Goniomètre | Mouvement et inclinaison des axes X, Y et Z de style TEM Échange d'échantillons < 30 secondes Plage d'angle de fraisage de −15 à +180° |
| Titulaire | Support de type TEM à entrée latérale Inclinaison simple avec rotation dans le plan de ±35° |
| Ciblage par faisceau d'ions | Le faisceau ionique peut être ciblé sur un point spécifique de la surface de l'échantillon ou scanné dans une zone sélectionnée |
| Interface utilisateur | Piloté par menu avec affichage de l'état du système |
| Gaz | Gaz source d'ions : UHP 99,999 % d'argon Contrôle du gaz : Automatisé grâce à la technologie de contrôle du débit massique Alimentation pneumatique : Air sec comprimé ou azote sec de 2 à 7 bar |
| Imagerie |
Détecteur d'électrons secondaires/détecteur Everhart-Thornley
Détecteur d'électrons à rétrodiffusion à semi-conducteurs Détecteur d' |
| Système de vide |
Pompe à traînée turbomoléculaire soutenue par une pompe à membrane sans huile
Colonne électronique : Vide de base de 1 x 10 -6 mbar Goniomètre à échantillon : Atmosphère à 1 mbar (pré-pompe)
|
| Résiliation automatique | Terminaison par heure, signal électronique transmis ou processus manuel |
| Dimensions | 76 po (194 cm) de largeur x 56 po (143 cm) de hauteur x 36 po (92 cm) de profondeur |
| Poids | 600 lb (273 kg) |
| Pouvoir | 220-240 VCA, 50/60 Hz, 1 100 W |
| garantie | Un ans |