Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

M13: Focused Ion Beam (FIB)
Weiters bieten derartige Systeme die Möglichkeit
zum gasunterstützten Ätzen sowie zur Materialabscheidung
über die Einbringung entsprechender
chemischer Verbindungen durch Gaseinlasssysteme.
Beispielhaft seien hier Iod für das vorrangige
Ätzen von Metallen, Xenondifluorid für selektives
Ätzen von Isolatoren /Halbleitern (z.B. Si oder SiO 2 )
sowie Cyclopentadienyltrimethylplatin zur Platin-
Abscheidung genannt. Die chemische Reaktion
des Gases mit der Probe findet dabei fast ausschließlich
in dem vom Ionenstrahl abgerasterten
Bereich statt und ist somit sehr ortsspezifisch,
was die Methode von anderen Verfahren wie z.B.
Ionen- oder Plasmaätzen unterscheidet. Ein typisches
Anwendungsbeispiel ist die Kombination von
selektivem Ätzen und anschließender Abscheidung
von leitfähigem Platin für die Modifikation von Halbleiterbauelementen.
In den letzten Jahren ist die FIB-Technik auch
immer stärker als Präparationsmethode für transmissionselektronenmikroskopische
Proben (TEM)
zum Einsatz gelangt (s. Abb. 2). Der Vorteil gegenüber
herkömmlichen Präparationstechniken
liegt vor allem in der Möglichkeit der zielgenauen
Präparation zu untersuchender Probenbereiche
und der vergleichsweise kurzen Präparationsdauer.
So können z.B. einzelne Materialdefekte oder
Einschlüsse in Proben für eine weiterführende
Untersuchung mittels analytischer TEM zielgenau
präpariert werden.
Die kommerzielle Einführung von Zweistrahlgeräten,
welche die Funktionalitäten von Rasterelektronenmikroskop
und fokussiertem Ionenstrahl
in einem System vereinen, hat das Spektrum an
Möglichkeiten für die Probenpräparation beträchtlich
erweitert. Als Beispiele seien hier die nahezu
zerstörungsfreie Beobachtung der Probe während
der Bearbeitung mit dem Ionenstrahl oder der Insitu-Transfer
von TEM-Proben vom Substrat an
einen TEM-Probenträger mittels Mikromanipulator
angeführt. Speziell die Möglichkeit in situ, also noch
in der FIB-Anlage, Proben manipulieren zu können
erweist sich hier als wesentlicher Vorteil, um Probenverluste
zu vermeiden (Abb. 2).
Abbildung 2:
TEM-Zielpräparation (SE-Bild).
Herausheben eines Probenstücks
für nachfolgenden Transfer auf einen
TEM-Probenträger mittels In-situ-Mikromanipulator.
TEM-Proben kleinster
Strukturen können mittels FIB zielgenau
präpariert werden.
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