FIB-SEMzeroK NanoTechFIB:ZERO

新一代高精度低温铯离子源FIB系统是由zeroKNanotech公司于2020年推出的。它使用了曾获诺贝尔奖的激光冷却技术，并基于低温铯离子源（Cs+ LoTIS）开发了FIB:ZERO系统以及FIB：RETRO离子源升级配件。采用低温技术能够减少离子束中的随机运动，使得FIB:ZERO中的离子束斑具有更高的亮度、更小的尺寸和更低的能量散失，同时还可以产生更多的二次离子，获得更清晰的成像。

在一系列测试中，发现新一代的FIB:ZERO（Cs+ LoTIS）与传统的液态金属镓离子源(Ga+ LMIS)FIB系统相比，具有更高的微纳加工精度、更清晰的成像对比度和景深。而其加工速度与传统FIB基本一致，在低离子束流能量条件下有着更优异的表现。与氦（He+）、氖（Ne+）离子源FIB相比，FIB:ZERO拥有高一个数量级的加工速度和对样品更少的加工损伤。

FIB:ZERO主要参数：Cs+离子束在10keV下具有2nm分辨率，1pA至10+nA束电流，2keV至18keV的束能量，并且兼容大多数附件的动态SIMS。与同类产品相比，采用Cs+低温离子源（LoTIS）的SIMS：ZERO聚焦电子束SIMS平台，能够以更高的分辨率分析更大的样本。SIMS：ZERO产品特点具有纳米分辨率的Cs+离子束，10+nA束电流（Cs+），功能齐全的FIB系统，以及高分辨率的SIMS。

总的来说，FIB:ZERO系统具有更高的亮度、更小的离子束斑尺寸和更小的能量散失，可应用在纳米级精细加工、芯片线路修改和失效分析、微纳机电器件制备、材料微损伤磨削加工以及微损伤透射电镜制样等领域。

加工损伤范围对比SRIM（The Stop and Range of Ions in Matter）模拟离子束在加工硅的过程中对材料的影响范围，图从左至右分别为Ne+10KV，Ga+30KV，Cs+10KV。

从图可以看出，Cs+离子源对被加工材料的损伤范围小。

成像效果对比景深成像对比

左图为Ga+离子源FIB系统对120μm高的样品成像结果，右图为ZeroKNanotechFIB：ZERO对同一样品的成像结果。

成像对比度比较

左图为Ga+离子源FIB对GaAs/AlGaAs/GaAs层状结构的成像结果，右图为ZeroKNanotechFIB：ZERO对同一样品的成像结果。

成像清晰度比较

左图为Ga+离子源FIB系统对芯片横截面的成像结果，右图为ZeroKNanotechFIB：ZERO对同一截面的成像结果。

发表文章

1.Steele,A.V.,A.Schwarzkopf,J.J.McClellandandB.Knuffman(2017)."High-brightness Csfocusedionbeamfromacold-atomic-beamionsource." NanoFutures1:015005.

2.Knuffman,B.,A.V.SteeleandJ.J.Mcclelland(2013)."Coldatomicbeamionsourceforfocusedionbeamapplications." JournalofAppliedPhysics114(4):191.

用户单位TU Kaiserslautern

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