TESCAN EXLO™: Giải pháp gắp mẫu bên ngoài kính (Ex Situ Lift-Out) cho quy trình chuẩn bị mẫu TEM công suất cao

TESCAN EXLO™: Giải pháp gắp mẫu bên ngoài kính (Ex Situ Lift-Out) cho quy trình chuẩn bị mẫu TEM công suất cao

Giới thiệu

TESCAN EXLO™ là hệ thống gắp mẫu bên ngoài kính hiển vi (ex situ lift-out) có độ chính xác cao, được thiết kế chuyên biệt cho các phòng thí nghiệm đòi hỏi công suất tối ưu, tính lặp lại cao và hiệu quả tối đa về mặt chi phí trong quy trình chuẩn bị mẫu kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM/STEM).

Bằng cách chuyển bước gắp và gắn các tấm mẫu mỏng (lamella) ra bên ngoài hệ thống kính hiển vi điện tử quét kết hợp chùm ion hội tụ (FIB-SEM), TESCAN EXLO™ giúp giải phóng thời gian vận hành đắt đỏ của chùm tia (beam time) để tập trung hoàn toàn vào quá trình cắt mài (milling). Quy trình xử lý mẫu song song này giúp tăng đáng kể năng suất tổng thể của phòng thí nghiệm, giảm tải cho hệ thống FIB-SEM và giảm thiểu chi phí trên từng mẫu TEM.


Ứng dụng điển hình

TESCAN EXLO™ đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu phân tích mật độ cao trong nhiều lĩnh vực công nghệ mũi nhọn:

  • Khoa học vật liệu (Materials Science): Hỗ trợ gắp mẫu đáng tin cậy cho nhiều cấu trúc nano và loại vật liệu đa dạng từ các kim loại cứng đến vật liệu nhạy nền nhiệt. Giảm nguy cơ tổn thương do chùm tia ion (FIB) gây ra đối với các vật liệu nhạy cảm thông qua việc tối ưu hóa quy trình chuyển mẫu ngoại vi.
EXLO trong Khoa học vật liệu
  • Ngành bán dẫn (Semiconductors): Chuẩn bị mẫu TEM công suất cao phục vụ trực tiếp cho việc kiểm soát quy trình (process control), giám sát hiệu suất (yield monitoring) và phân tích lỗi (failure analysis - FA). Đảm bảo tính đồng nhất cao trên các lô mẫu lớn phục vụ chẩn đoán lỗi chính xác trong phát triển linh kiện bán dẫn.
EXLO trong Ngành bán dẫn
  • Công nghệ nano (Nanotechnology): Cho phép thao tác chính xác với các cấu trúc siêu nhỏ, hỗ trợ các định dạng lưới đỡ (grid) tiên tiến phục vụ nghiên cứu đặc tính cấu trúc ở cấp độ nguyên tử.
EXLO trong Công nghệ nano

Tính năng nổi bật

  • Tối ưu hóa năng suất không thỏa hiệp: Tách rời công đoạn cắt mài mẫu bằng FIB khỏi công đoạn thao tác/gắp mẫu bằng cơ học. Quy trình phối hợp giữa chuẩn bị tự động trên FIB-SEM (như kết hợp với phần mềm TESCAN TEM AutoPrep Pro™) và gắp mẫu ngoại vi với EXLO giúp giảm tổng thời gian xử lý mỗi mẫu lên tới 20%.
  • Nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị: Tối đa hóa thời gian hoạt động của hệ thống FIB-SEM cho các tác vụ mài cắt ưu tiên cao, loại bỏ tình trạng nghẽn cổ chai khi phải gắp mẫu in situ (trong buồng chân không).
  • Cơ cấu điều khiển bán tự động và chính xác: Thiết kế bộ vi thao tác (micromanipulator) chuyển động bằng động cơ giúp các thao tác gắp mẫu diễn ra nhanh chóng, dễ tái tạo và giảm bớt sự phụ thuộc vào kỹ năng thủ công của người vận hành.
  • Bảo vệ mẫu nhạy cảm với môi trường: Khả năng tích hợp nâng cấp tùy chọn với môi trường khí trơ, chân không hoặc chuyển mẫu trong điều kiện tủ lạnh sâu (cryo transfer) giúp bảo vệ các mẫu nhạy cảm với không khí khỏi bị oxy hóa, nhiễm bẩn hoặc suy thoái cấu trúc.
  • Linh hoạt với cấu hình gắn mẫu: Hỗ trợ gắn lamella một cách an toàn ở cả cấu hình tiêu chuẩn (top-down) và cấu hình đảo ngược (inverted) để phục vụ các phương pháp làm mỏng (thinning) linh hoạt sau đó.

Thông số kỹ thuật tiêu biểu

Hệ thống được phát triển với hai nền tảng chính tối ưu cho các kích thước mẫu khác nhau: EXLO 800™EXLO 1200™.

Thông số kỹ thuật TESCAN EXLO 800™ TESCAN EXLO 1200™
Hỗ trợ kích thước Wafer / Mẫu Lên đến 200 mm Lên đến 300 mm
Hành trình bàn mẫu (X & Y) Động cơ hóa 200 x 200 mm Thiết kế tối ưu cho Wafer 300 mm
Chiều cao mẫu tối đa 170 mm Tối ưu cho công nghiệp bán dẫn
Bộ vi thao tác (Manipulator) Trục XYZ chạy bằng động cơ + xoay R thủ công (Tùy chọn bổ sung trục XYZ thứ 2) Trục XYZ chạy bằng động cơ + xoay R thủ công (Tùy chọn bổ sung trục XYZ thứ 2)
Độ lặp lại đa hướng (XYZ) 1 µm 1 µm
Dải tốc độ di chuyển 1 µm/s đến 5 mm/s 1 µm/s đến 5 mm/s
Hệ thống quang học Kính hiển vi độ phân giải cao, tiêu cự đồng nhất (parfocal zoom) Kính hiển vi độ phân giải cao, tiêu cự đồng nhất (parfocal zoom)
Trường quan sát ngang (HFW) 60 µm đến 3 mm 60 µm đến 3 mm
Độ tương thích lưới đỡ (Grid) Cu, Ni, lưới khía NCD; dạng tiêu chuẩn và đảo ngược Cu, Ni, lưới khía NCD; dạng tiêu chuẩn và đảo ngược
Trạm làm việc (Workstation) Máy tính tích hợp, màn hình, cần điều khiển (Joystick) chuyên dụng X-Keys Trạm làm việc công thái học cao cấp với hệ thống giảm chấn chủ động (Active suspension)

Các module và phụ kiện tùy chọn cao cấp:

  • Module Aspirato™: Sử dụng đầu dò thủy tinh rỗng hỗ trợ bằng lực hút chân không để thao tác tinh vi với mẫu mà không cần keo/hàn bám.
  • Khay giữ Pick&Place™: Đơn giản hóa quy trình xếp dỡ và lưu trữ lưới đỡ ex situ một cách an toàn.
  • Lưới đỡ EXpressLO™ PGrids & Z-Grids: Các dòng lưới chuyên dụng (bao gồm vật liệu kim cương tinh thể nano NCD) giúp giảm thiểu tối đa hiện tượng nhiễu tín hiệu tia X chồng lấn trong phân tích EDS, cải thiện chất lượng dữ liệu.

Câu hỏi thường gặp FAQ

Hỏi: Điểm khác biệt lớn nhất giữa gắp mẫu ngoài kính (ex situ) với EXLO và gắp mẫu trong buồng kính (in situ) là gì?

Trả lời: Gắp mẫu in situ thực hiện toàn bộ quy trình mài và gắp bên trong buồng chân không của máy FIB-SEM, quy trình này dễ thao tác tự động hoàn toàn nhưng lại tiêu tốn nhiều thời gian vận hành của máy FIB-SEM. TESCAN EXLO chuyển công đoạn gắp mẫu cơ học ra ngoài môi trường quang học phòng thí nghiệm, cho phép thực hiện song song (vừa mài mẫu mới trong máy FIB-SEM, vừa gắp mẫu cũ trên EXLO), từ đó tăng tốc độ xử lý tổng thể lên đến 20% và giảm giá thành chuẩn bị mỗi mẫu.

Hỏi: Hệ thống TESCAN EXLO có yêu cầu kỹ thuật viên có tay nghề cực cao không?

Trả lời: Mặc dù phương pháp ex situ truyền thống yêu cầu sự khéo léo lớn từ người vận hành, TESCAN EXLO đã khắc phục điều này nhờ thiết kế bàn mẫu và bộ vi thao tác được động cơ hóa, điều khiển thông qua phần mềm đồ họa trực quan và cần điều khiển (joystick) độ chính xác cao. Độ lặp lại vị trí 1 µm giúp quy trình trở nên dễ dàng và có tính ổn định cao giữa các phiên làm việc.

Hỏi: Hệ thống có hỗ trợ làm việc với các mẫu nhạy cảm với không khí hoặc nhiệt độ không?

Trả lời: Có. TESCAN EXLO được thiết kế linh hoạt để tích hợp với các bộ truyền mẫu bảo vệ (transfer shuttles) trong môi trường khí trơ, chân không hoặc các giải pháp gắp mẫu lạnh sâu (cryo ex situ lift-out), ngăn ngừa tối đa sự oxy hóa hoặc biến đổi cấu trúc mẫu.


Tổng quan về EXLO

TESCAN EXLO™ đại diện cho một bước tiến chiến lược trong việc tối ưu hóa tài nguyên của các trung tâm phân tích cấu trúc vi mô hiện đại. Thay vì xem quá trình chuẩn bị mẫu TEM như một chuỗi các bước tuần tự tuyến tính gây lãng phí thời gian của các thiết bị đắt tiền, EXLO tái cấu trúc quy trình thành một dây chuyền sản xuất song song có tính mở rộng cao. Với sự hỗ trợ đắc lực từ kính hiển vi quang học độ phân giải cao, cơ cấu chuyển động cơ học chính xác micro-mét và khả năng tương thích lưới đỡ đa dạng, TESCAN EXLO là chìa khóa giúp các phòng thí nghiệm bán dẫn và khoa học vật liệu nâng tầm công suất lên một tiêu chuẩn mới mà không cần phải đầu tư thêm các hệ thống FIB-SEM đắt đỏ.


Video/Webinar liên quan


Liên hệ & Hỗ trợ

Công ty TNHH Công nghệ M

MST: 0311014975

Số 8 Đường N8, Mega Ruby Khang Điền, Phường Long Trường, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam.
Chi nhánh miền Bắc: Tầng 1, Toà CT5, Chung cư Cát Tường TNT, Đường Lê Thái Tổ, Phường Võ Cường, Tỉnh Bắc Ninh, Việt Nam
Điện thoại: (028).6288.9639 - 0988.248.156 (Mr Thương)
Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Hoặc vui lòng cung cấp các yêu cầu thông qua form dưới đây:

 

hotline