zeroK NanoTech新一代高精度低温铯离子源FIB系统FIB-SEM

新一代高精度低温铯离子源FIB系统是基于激光冷却技术的产品，zeroKNanotech公司在2020年推出了FIB: ZERO系统，使用低温铯离子源（Cs+ LoTIS），并提供了离子源升级配件——FIB：RETRO。公司采用的低温技术可以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，同时也可以产生更多的二次离子，获得更清晰的成像。

新一代的FIB: ZERO与传统的液态金属镓离子源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，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拥有更高的加工速度和对样品更少的加工损伤。

该系统适用于纳米级精细加工、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。

FIB: ZERO拥有更高的亮度和更小的离子束斑尺寸，系统小分辨率可达2nm。同时，也具有更小的能量散失和更高的加工精度，可达10nA以上的离子束电流。

该系统采用Cs+低温离子源（LoTIS），在较低的束能量下，还可以提供更好的分辨率和更高的铣削速率，同时减少了样品损伤。此外，FIB: ZERO还可提供更高的对比和更高的二次离子产率。

SIMS：ZERO聚焦电子束SIMS平台采用Cs+低温离子源（LoTIS），可向同一个点提供100倍的电流，从而能够以更高的分辨率分析更大的样本。该系统具有纳米分辨率的Cs+离子束，10+nA束电流（Cs+），功能齐全的FIB系统和高分辨率的SIMS。

与同类产品相比，SIMS：ZERO不需要薄片即可获得类似EDX的光谱，收集SIMS数据的速度提高100倍，并且可以控制SIMS的纳米加工过程。

最后，通过测试数据表明，FIB: ZERO（Cs+ LoTIS）在相同时间内具有更优异的加工精度和速度，展示出更高的加工均匀性和更高的样品损伤。加工损伤范围对比SRIM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-brightnessCsfocusedionbeamfromacold-atomic-beamionsource."NanoFutures1:015005.
2.Knuffman,B.,A.V.SteeleandJ.J.Mcclelland(2013)："Coldatomicbeamionsourceforfocusedionbeamapplications."JournalofAppliedPhysics114(4):191。
用户单位TUKaiserslautern

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