Tescan FemtoChisel™: Nền tảng laser femtosecond thế hệ mới cho gia công vi mô, nano và chuẩn bị mẫu bán dẫn

1.  Các công nghệ độc quyền của TESCAN

• Xử lý khí đa chế độ thông minh (Intelligent Multi-Gas Processing)

• Lớp bảo vệ laser (Laser Protective Layer)

• Hệ thống định vị và thị giác máy tương quan đa độ phân giải
• Nguồn laser đa bước sóng lựa chọn bằng phần mềm (hồng ngoại đến xanh lục)
• Giám sát bề mặt và bóc tách vật liệu theo thời gian thực với khả năng thích ứng vật liệu
• Các recipe thông minh được nạp sẵn, thân thiện với người dùng cho nhiều ứng dụng xử lý laser

2.  Khai mở sức mạnh của TESCAN FemtoChisel™

2.1 Tiết kiệm hơn 90% thời gian quy trình

Đối với cắt mặt cắt quy mô lớn và bóc lớp vật liệu dị thể, TESCAN FemtoChisel™ sử dụng xử lý laser femtosecond thực sự, cho tốc độ bóc tách vật liệu:

• Nhanh hơn tới 2000 lần so với Xe Plasma FIB
• Nhanh hơn tới 10000 lần so với Ga FIB

Giúp:

• Tăng năng suất phòng lab
• Giảm thời gian chuẩn bị mẫu
• Giảm chi phí trên mỗi mẫu

2.2 Bề mặt hoàn hảo với lượng mảnh vụn, tái lắng đọng và vùng ảnh hưởng nhiệt tối thiểu

Nhờ:

• Xử lý khí đa chế độ thông minh độc quyền
• Lớp bảo vệ laser
• Điều biến không gian và thời gian chùm laser tiên tiến

FemtoChisel cho phép đánh bóng FIB cuối cùng chỉ trong phạm vi vài micron đến vùng mục tiêu.

Với vùng ảnh hưởng nhiệt < 0,2 µm, thời gian xử lý FIB được giảm đáng kể.

2.3 Vật liệu dị thể không còn là trở ngại

Sự kết hợp giữa:

• Chế độ mật độ năng lượng laser chưa từng có
• Vận hành đa bước sóng lựa chọn bằng phần mềm

Giúp FemtoChisel tương thích với hầu như mọi loại vật liệu.

2.4 Hệ thống định vị và thị giác máy tương quan đa độ phân giải

FemtoChisel định vị thông minh đến vùng quan tâm bằng cách nhập hình ảnh từ CT, kính hiển vi quang học, SEM.

2.5 Độ chính xác điểm dừng cấp nanomet

Sử dụng:

• Cảm biến chiều cao confocal tích hợp độ phân giải nanomet một chữ số
• Hệ thống thị giác máy độ phân giải cao

Cho phép:

• Giám sát độ sâu trong quá trình xử lý
• Tiếp cận chính xác các đặc trưng nằm cùng mặt phẳng quan tâm

2.6 Kiến trúc hệ thống mô-đun

Sử dụng công nghệ digital twin toàn phần, hỗ trợ: nâng cấp tại hiện trường, tùy biến, phát triển recipe nâng cao.

2.7 Chuẩn bị mẫu thể tích lớn hoặc tiếp cận vùng quan tâm chôn sâu

Nhanh chóng và hiệu quả, ngay cả với vật liệu cứng không dẫn điện như kính, polymer, gốm. Nhờ kết hợp tốc độ bóc tách cao của laser và Plasma FIB.

3. Ứng dụng của Tescan FemtoChisel™

3.1 Cắt mặt cắt diện tích lớn

TESCAN FemtoChisel™ cho phép tạo mặt cắt nhanh chóng với chất lượng cao trên các vùng có kích thước đến hàng milimet, với vùng ảnh hưởng nhiệt và lượng mảnh vụn tối thiểu, ngay cả đối với các chồng vật liệu có độ không đồng nhất rất cao. Trong nhiều quy trình làm việc, các bề mặt thu được đã phù hợp để phân tích trước khi đánh bóng bằng FIB, giúp rút ngắn thời gian thu thập dữ liệu và dành công đoạn xử lý FIB cho những khu vực thực sự mang lại giá trị cao nhất.

3.2 Bóc lớp vi điện tử

TESCAN FemtoChisel™ cho phép loại bỏ có kiểm soát từng lớp của các chồng vật liệu vi điện tử phức tạp, bao gồm cả các vật liệu có độ không đồng nhất rất cao, đồng thời giảm thiểu hư hại đến các cấu trúc bên dưới. Chức năng dừng theo chiều sâu tích hợp hỗ trợ dừng chính xác tại lớp mục tiêu, tạo ra các bề mặt phù hợp cho nhiều quy trình phân tích. Công đoạn đánh bóng FIB cuối cùng chỉ cần áp dụng tại những vị trí yêu cầu độ hoàn thiện bề mặt siêu cao. Trang hiện tại cũng đã nhấn mạnh khả năng bóc lớp diện tích lớn từ 5 đến 10 mm với chức năng dừng tự động, cho phép bóc từng lớp ở tốc độ của laser.

3.3 Gia công vi mô và nano cho Beamline, CT và APT

TESCAN FemtoChisel™ cho phép loại bỏ vật liệu chính xác ở cấp vi mô và nano để chuẩn bị mẫu tại các vị trí xác định cho các quy trình đặc trưng hóa tiên tiến, bao gồm beamline synchrotron, nano-CT và atom probe tomography (APT). Bề mặt chất lượng cao và mức độ hư hại tối thiểu giúp giảm thời gian chuẩn bị ở các bước tiếp theo, với khả năng tinh chỉnh cuối cùng bằng FIB chỉ được áp dụng khi cần thiết.

3.4 Chuẩn bị mẫu TEM

TESCAN FemtoChisel™ tạo các rãnh ban đầu và các cấu trúc cầu nối, thường có độ dày từ 1 đến 3 µm, phục vụ chuẩn bị mẫu TEM bằng quy trình laser được kiểm soát, độ chính xác cao và mức hư hại tối thiểu. Điều này hỗ trợ chuẩn bị song song nhiều lamella TEM, trong khi các bước làm mỏng cuối cùng và cắt chân đế (undercutting) chỉ được thực hiện bằng FIB tại những nơi cần thiết. Kết quả là một quy trình hiệu quả hơn với khối lượng công việc FIB giảm và thời gian chuẩn bị nhanh hơn.

3.5 Gia công kính

TESCAN FemtoChisel™ cho phép tạo mặt cắt chất lượng cao trên các chồng màn hình AMOLED, khoan lỗ chính xác trên kính, cũng như gia công ở cấp vi mô và nano với mức nứt gãy và hư hại nhiệt tối thiểu. Công nghệ xử lý bằng laser siêu nhanh tạo ra các đặc trưng sạch trên các vật liệu giòn và trong suốt, hỗ trợ cả phân tích trực tiếp lẫn các quy trình chế tạo thiết bị tiên tiến.

3.6 Tạo nhám bề mặt

TESCAN FemtoChisel™ cho phép tạo nhám bề mặt chính xác và lặp lại ở cấp vi mô và nano, bao gồm việc tạo các cấu trúc 3D phức tạp nhằm điều chỉnh các đặc tính mong muốn như khả năng thấm ướt, độ bám dính và đáp ứng quang học. Công nghệ xử lý bằng laser siêu nhanh giúp giảm thiểu hư hại nhiệt, hỗ trợ tạo cấu trúc ổn định trên nhiều loại vật liệu, bao gồm kim loại, polymer và các nền vật liệu giòn.

Source: https://tescan.com/product-portfolio/laser-solutions/femtochisel

Webinar:  FemtoChisel™: Định nghĩa lại công nghệ laser siêu nhanh trong phân tích bán dẫn