FIB-SEM：集束イオンビーム分析

FIB（Focused Ion Beam：集束イオンビーム）は微細に集束されたイオンビームを使用して試料の加工・イオン像の観察が行なえます。FIB-SEMは高解像度のFE-SEM（電界放出電子顕微鏡）を搭載しており、高分解能での観察と加工が同時に行えるのが特徴です。

主な使用目的は”試料の断面加工（断面SEM）”・”TEM/STEM分析用薄片試料作成”・”断面加工と撮影を繰り返し行い、試料構造を三次元化での解析（三次元再構築）”・”半導体の回路修正”などです。
さらにEAG Laboratoriesでは最新のクライオ（冷却）機能を搭載したFIB-SEMも所有し、樹脂試料や金属試料を冷却し、FIBによる熱ダメージを軽減した試料加工にも対応しています。

＊各分析手法の分析深さはSMART Chartからご覧いただけます

対象分野

• 半導体
• エレクトロニクス
• 自動車
• 航空宇宙
• 鉄鋼
• 先端材料
• エネルギー
• メディカルデバイス

用途事例

原理/特徴

高分解能FE-SEM（電界放出走査顕微鏡）にFIB（集束イオンビーム加工装置）が搭載された装置になります。別名でデュアルビームとも呼ばれており、SEM観察を行いながらイオンビームで試料の加工が行なえます。

• SEMを搭載しているためSEM領域では高分解能観察が可能
• SIM像（二次イオン像）と
  SEM像（SE像・反射電子像：Zコントラスト）の両方が取得可能
• 微小領域の加工が可能
• 三次元再構築ではSEM像だけではなくEDSでも対応可能
• クライオ搭載型FIB-SEMでは樹脂試料や金属試料を最大-135℃で冷却し
  FIBによる熱ダメージを低減した試料加工が可能

検出原理

FIB（イオンビーム）で試料の断面加工とSEM像の撮影を繰り返し行い、三次元像を再構築します。

分析ビーム選択と検出下限

FIB（イオンビーム）で試料の薄片化を行い、専用のプローブでTEMのグリッドに貼り付けます。薄片が貼り付けられたグリッドをTEMにセットし、高分解能のTEM観察が可能になります。

分析事例

サファイア基板上のGaN膜（同一試料をTEMとSTEMで観察し比較）

バッテリーのアノードに10um以下の微小なSiO2粒子が混在していることを確認可能。

FIB-SEM：金属粒子の三次元再構築

20nmのスライスピッチで断面加工と撮影を繰り返し、三次元解析が可能。

FIB-SEM：三次元再構し、試料内部の粒子数をカウント

専用の画像処理ソフトウェアにより微小試料内部の粒径分布・欠陥の原因究明などに応用可能。

FIB-SEM：クライオ（冷却）FIBを用いたリチウム金属の断面加工

最大-135℃で試料を冷却することにより試料への熱ダメージを抑え、滑らかでダメージの少ない断面加工が可能。

関連のある分析手法

• TEM/STEM
• SEM
• 3D-APT
• TEM/STEM-EDS/EELS
• SEM-EDS
• EBSD

分析深さ一覧

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