聚焦离子束用静电透镜特性的计算

聚焦离子束技术是一项有前途的微细加工技术,聚焦光学系统的设计是该技术的关键之一。本文介绍用于聚焦离子光学系统的静电透镜特性计算程序,该程序可计算任何旋转轴对称静电透镜的特性,可用于寻求球差和色差系数较小的静电透镜的电极结构。     

用于微细加工的聚焦离子束技术

1、前言本文述及的聚焦离子束是指从极小区域发射通过透镜系统实现聚焦的离子束。最近,聚焦离子束技术引起人们的关注大概是因为与半导体器件的高集成化直接相关。目前成批生产中的曝光技术是以缩小投影曝光为主,其加工极限为1～2μm左右下一步预计要用电子束曝光,其加工极限约为0.5μm,更进一步将用X射线曝光,或用离子束曝光,其加工极限可望达到0.1μm,但X射线曝光的束源和光学系统尚有问题,而离子束曝光由于液态金属离子源用于聚焦离子束技术,所以尽管光学系统用磁透镜还有困难,但是带电粒子光学是基本成熟的技术,所以与X射线曝光相比实现离子束曝光的可能性也许更大。     

用于聚焦微离子束装置的静电透镜系统的设计分析

聚焦微离子束技术是一项有前途的超微细加工技术。聚焦光学系统的设计是该技术的关键之一。本文主要叙述和分析静电双透镜的离子光学特性,探讨采用静电双透镜的离子束聚焦系统的基本性能,在此基础上提出一种适用聚焦离子束装置的五极单电位静电聚焦系统。     

FIB/SEM双束系统在微纳米材料电学性能测试中的应用

电学性能测试是微纳米材料物性研究的重要组成部分,测试电极的制备是其中一个难点。光学光刻、电子束曝光或聚焦离子束加工是三种不同的电极制备技术。每种技术都有自己的特点,采用何种技术取决于微纳米材料的尺寸、形态及测试目的等诸多因素。此外,选择适当的制样方法对后续的电学性能测试也很关键。本文以一台配备了电子束曝光功能附件的聚焦离子束( FIB)/扫描电子显微镜( SEM)双束系统为工具,结合光学光刻等其它加工技术,详细介绍了其针对不同类型微纳米材料进行电极制备的过程和方法。     

聚焦离子束组合装置及应用

聚焦离子束技术是一种集形貌观测、定位制样、成分分析、薄膜淀积和无掩膜刻蚀各过程于一身的新型微纳加工技术。对电子离子双束纳米工作站,聚焦离子束、扫描电镜和Ar离子束构成的“三束”显微镜系统的原理和应用作了详细介绍,同时也对聚焦离子束-分子束外延组合装置、聚焦离子束与二次离子质谱仪(SIMS)的组合装置以及单轴聚焦离子/电子束(FIEB)装置作了简单介绍。     

电位比及几何尺寸对各类轴对称静电透镜性能影响的分析

采用五点差分法计算轴对称静电透镜子午面上电位分布,再从普遍轨迹方程求得的电子轨迹出发得到透镜焦点和球差。根据不同种类静电透镜的结构特点,通过改变它们电极上的电位比和电极本身及电极之间的几何尺寸算出它们的焦距和球差变化,最后得到由这些变化产生的对透镜性能的影响。本文具体分析了膜孔透镜,浸没双圆筒透镜(包括等径和不等径),单透镜和浸没物镜这四类最主要的静电透镜。这些结果对于推断透镜设计方向非常有用。     

基于潘宁放电的离子枪研发

为对样品实现表面清洁、表面刻蚀或深度分析,设计制造了潘宁放电型离子枪。通过阳极筒和一对阴极在磁场的作用下实现原子的离子化,通过调节离子所处区域的电位确定离子能量,通过静电透镜来实现离子的加速和聚焦。调节静电透镜的尺寸和相对位置,可以使离子束在出口处被聚焦。阳极筒和阴极的选材需要满足超高真空使用又要避免溅射。通过理论计算和模拟离子束流的轨迹,确定了离子枪各主要组件的参数。经过测试,工作距离为80 mm和氩气的工作气压为1.3×10^-2Pa时,2.5 keV氩离子束的束斑直径为12 mm,束流值为33μA。该离子枪可实现表面原子精度构造。     

一字型枪边束优化设计的新方法

在一字型彩色ＣＲＴ中,用Ｇ２、Ｇ３进行会聚电子束,在这样的电子枪系统中,边束电子束在预聚焦透镜处（在Ｇ２和Ｇ３电极之间）向轴向弯曲,此后,电子束倾斜进入主透镜系统。边束电子空过主透镜的正确位置,从而减小光点彗差,同时电子束随聚焦电压情况漂移。为了精确估计电子束在三维结构主透镜中的正确位置,提出了一种新的计算方法。     

聚焦离子束(FIB)中的离子光学问题

本文简要讨论了聚焦离子束中的离子光学问题，包括液态金属离子源的发射机制和发射特性，如虚源、角电流强度，能量分散、伏安特性，束流起伏，聚焦限制，离子束中的化学成分及源的寿命，讨论了离子光学柱体的组成与特征，束流一束径关系，束中电流密度分布，以及空间电荷效应等，回顾了静电透镜的历史以及它在离子光学系统中的重要意义。     

亚微米聚焦离子束系统的合轴技术及聚焦检测技术

本文介绍了二级透镜亚微米聚焦离子束系统中的合轴技术和聚焦检测技术，包括合轴的调整及其检测技术的原理和具体方法、离子束聚焦状态的跟踪检测技术，利用此技术可以快速准确地获得微细离子束。     

聚焦离子束光学系统中高压电源稳定度对获得亚微米束斑影响的研究

介绍了应用于亚微米微细加工的２级透镜聚焦离子束系统，从象差和散焦的角度利用理论分析和模拟计算，研究了决定光学系统性能的离子源、离子引出极、预聚焦极、聚焦极等高压电源的稳定度对离子束径的影响，得到了束径小于０．２μｍ时电源必须达到的稳定度（纹波系数小于１０－５），最后提及了所研制的高稳定度高压电源。     

电子束曝光机(二)

5.磁透镜特性 将电子束聚焦和缩小的透镜是电子光学镜筒中最关键的部件。透镜的性质在很大程度上决定了电子束的大小、形状和束流。电子束系统的用户必须了解这些特性以便更好地发挥机器的性能。 图7是磁透镜的最简单形式。匝数N,通电流I_c的线圈在间隙长度为Lg的轴上产生近乎均匀的磁通密度Bo,间隙周围是铁壳。速度与电位V_o相应的电子进入透镜后与磁场     

100nm及其以下线宽的微(细)加工技术

<正> 随着微电子技术的发展,各种能产生出结构特征尺寸为0.1μm(100nm)及其以下线宽的微细加工技术被广泛研究,主要有x射线毫微米光刻技术、全息光刻技术、无色差全息光刻技术、电子束光刻技术、聚焦离子束光刻技术、反应离子蚀刻技术、电子淀积技术等。x射线毫微米光刻技术因其效率高、工艺能力强等特点对100nm及其以下线宽的光刻具有特殊的作用,它能达到和产生扫描电子束或聚焦离子束光刻单独使用所达不到的效果。为了消除图形的畸变,该技术目前研究成功一种用无机薄膜(Si、Si_3N_4和SiC)制作的新一代掩模版。为了实现适合50nm线宽光刻的多掩模多次对准,该技术设定了4μm的标准掩模间隙,以通过     

扫描电子显微镜在半导体研究中的应用

一、简单原理与应用特点图1为扫描型电子显微镜(以下简称为扫描电镜)的结构概图。由电子枪发射的电子束被阳极加速后,经2～3段电子透镜聚焦,最终变成几百埃以下的电子束。当此电子束照射到被检样品时,则在受照部分产生信号(二次电子、反射电子、阴极发光,内部电势等),这些信号经检出、放大后成为显示用的阴极射线管亮度调节的输入功率。当电子束由偏转线圈在样品上产生的光栅扫描与阴极射线管的射线扫描同步时,则与电视成像原理相同,便得     

FIB-SEM双束系统在红外焦平面探测器研制中的应用

聚焦离子束扫描电子显微镜(Focused Ion Beam Scanning Electron Micro-scope,FIB-SEM)双束系统结合了扫描电子显微镜与聚焦离子束系统的优势.基于该系统的高分辨率、原位加工及观测的特点,研究了它在缺陷与像元解剖分析、透射电镜样品制备以及电路修复等方面的应用.详细介绍了用FI...     

日立公司最新电子枪技术

本文对日立公司新一代彩色显像管用电子枪的结构及性能进行了剖析和系统讨论。其超大椭圆孔的主透镜使有效直径比上一代电子枪提高了25％，电子束形成区实现最优化设计，不同电流下聚焦的稳定性提高，同时进入主透镜的电子束发散角在水平和垂直方向不同，实现与主透镜的最佳配合，充分发挥了主透镜中共同透镜为椭圆孔透镜的特点。聚焦对比实验也显示出日立公司新一代电子枪聚焦的优异性能。     

无磁不锈钢在电子束管中的应用

一、剩磁对电子束的影响电子束管的电子光学系统是由若干个金属电极组成的。管子工作时在这些电极上加以规定的电压,由此形成了特定的静电场,电场作用的结果使电子束按照既定的轨迹运动,从而在萤光屏上实现亮点的聚焦和偏转。传统的电子束管(示波管)的电子光学系统结构如图1所示。黑白及彩色显象管的聚焦透镜原则上与其相同。     

电极零件的卷边与极间高压击穿

电子束管是电真空器件的一种,它通常由抽成真空的玻壳及封入其中的电子枪构成。作为管芯的电子枪是电子束管的心脏,无论是那种类型的电子束管都缺少不了电子枪。电子枪是由阴极发射透镜、预聚焦透镜、主聚焦透镜、偏转棱镜等一系列电子透镜依次组合装配而成的电子光学系统。轴对称静电式电子透镜,均是由馈以不同直流电压的圆筒型电极零件按不同间隙装架而成。除掉阴极、调制极外,各个     

微电子学、集成电路

丁N4 96060323亚微米聚焦离子束系统的合轴技术及聚焦检测技术/王学超,汪荣军,汪健如〔清华大学电子工程系)刀微细加工技术一1996,(2)一19一25 文章介绍了二级透镜亚微米聚焦离子束系统中的合轴技术和聚焦检测技术,包括合轴的调整及其检测技术的原理和具体方法、离子束聚焦状态的跟踪检测技术,利用此技术可以快速准确地获得微细离子束。图8参3(许)(9)一7~9,28 文中在讨论规微电子技术发展限制基础上,提出了一个在今后30年内应该引起高度重视的‘复合功能电子学‘的概念、内容及其实例。图3表2参4(金)TN4 96060324集成电路有源探针的原理和…     

高分辨率离子束微细加工技术

只要是用细小尺寸的整形离子束去轰击靶物,离子束就可成为一种实现高分辨率微细加工的有效手段。本文首先给出以直径小于1000的聚焦镓离子束以扫描方式进行无掩模微细加工、掺杂和抗蚀剂曝光的结果。其次介绍一种离子束透射掩模。并给出用普通尺寸的150KV 质子束照射这种掩模,在 PMMA 抗蚀剂中得到的曝光结果,从而表明该方法具有对0.6μm 分辨率的掩模图形进行1X 复印的能力。最后讨论了仿模离子束光刻和聚焦离子束光刻的潜力。