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DUAL BEAM
MODELO: Nova™ 200 NanoLab
FABRICANTE: FEI COMPANY
APLICACIÓN:
El equipo DualBeam constituye en sí mismo un laboratorio de nanotecnología. El
Nova™ 200 NanoLab se utiliza comunmente en el ensamblaje de nanoestructuras,
prototipado a nanoescala, mecanizado, caracterización y análisis de estructuras por
debajo de 100 nm.
El Nova™ 200 NanoLab proporciona herramientas de alta calidad para la investigación
a escala nano en una amplia variedad de aplicaciones como la caracterización, el
análisis, el mecanizado, la deposición y la preparación de muestras con el
microscopio electrónico de transmisión. Estas herramientas son extremadamente
versátiles y apropiadas para el uso en muchos entornos de la nanotecnología.
Este equipo combina el microscopio electrónico de barrido de ultra alta resolución con
la deposición y ataque mediante el preciso haz de iones, para complementar otras
herramientas existentes en el laboratorio de nanofabricación y extender el rango de
aplicaciones para el prototipado, mecanizado, caracterización 2D y 3D y análisis a
nanoescala.
Las características que diferencian al Nova 200 NanoLab de otros sistemas, son la
caracterización 3D integrada, el nanomecanizado y la capacidad de análisis a escala
nano.
La deposición, el ataque y la automatización permiten la creación de estructuras como:
• Preparación de muestras TEM con lift-out in situ;
• Fabricación de nanomecanismos.
• Deposición de nanocontactos.
• Testeo y reparación de circuitos y MEMS.
• Ensamblado de nanoestructuras basadas en nanotubos de carbono.
• Creación de “nanopuentes”
• Prototipado de vector fotónico y magnético.
• Modificación de puntas para AFM (microscopio de fuerza atómica).
• Modificación de MEMS.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:
Herramientas para nano-caracterización y análisis de composición.
Óptica de electrones:
• Columna de emisión de campo de alta resolución-SEM, con lentes finales de
inmersión con monopolo magnético, emisor de campo térmico Schottky, lentes de
objetivos con geometría de 60º y aperturas de objetivos calefactadas.
• Resolución a la distancia de trabajo óptima:
– 1.1 nm a 15 kV (TLD-SE)
– 2.5 nm a 1 kV (TLD-SE)
– 3.5 nm a 500V (TLD-SE)
– 5.5 nm a 500 V (TLD-BSE)
• Resolución en el punto de coincidencia del haz.
– 1.0 nm a 30 kV (STEM)
– 1.5 nm a 15 kV (TLD-SE)
– 2.0 nm a 5 kV (TLD-SE)
• Anchura maxima de campo horizontal:
3.0 mm en el punto de coincidencia del haz (correspondiente a 35x de magnificación
mínima en vista cuádruple)
• Voltaje de aceleración: 200 V – 30 kV
• Corriente: <= 20 nA en 21 pasos
Detectores:
• Detector In-lens SE (TLD-SE)
• Detector In-lens BSE (TLD-BSE)
• Everhardt Thornley ETD
• IR-CCD (2)
• Detector directo de iones (CDEM)
• Análisis por rayos X (EDX): Permite el análisis químico de la composición en la
superficie y en el interior (bulk) de las muestras, en una sección o una capa fina.
• Detector STEM.
Herramientas para nano-prototipado:
Óptica de Iones:
• Columna de iones Magnum™ con fuente de iones Ga.
• Resolución: 7 nm (5 nm factible)
• Anchura maxima de campo horizontal: 2.5 mm a 5 kV y punto de coincidencia de
haces (se corresponde con 50x de magnificación mínima en visión cuádruple).
• Voltaje de aceleración: 5 – 30 kV
• Corriente de prueba: 1 pA – 20 nA en 15 pasos.
Fabricación:
• Anchura mínima de la línea depositada (Ion beam, Pt): 50 nm factible
• Anchura mínima de la línea depositada (haz de electrones, Pt): 20 nm factible.
• Anchura minima de grabado (Si): <15 nm factible.
• Grosor habitual de la membrana para la preparación de la muestra de TEM: 50 - 100
nm (30 - 50 nm factible).
Química de Gases:
• Concepto de diseño “Zero-collision” GIS
– Inyectores de gas individuales con sistemas de inyección reconfigurables.
– 5 μm de precision en el posicionamiento sin interacción del usuario.
– Control GIS disponible para automoción
• Hasta 5 inyectores de gases para grabado o deposición
• Opciones de química de gases:
– Deposición de platino
– Deposición de tungsteno
– Deposición de aislante (SiO2)
–– Deposición de cobalto
Litografía por haz de electrones:
• Frecuencia de pixel a pixel de 6 MHz
• Demora de 167 ns a 500 ms con pasos de 2 ns
• Control del haz (beam blanker)
• 16-bit DAC
• Resolución lateral de 20 nm
Software de soporte:
• Concepto de interfaz gráfica para usuario “Haz por cuadrante”
• Patterns supported: lines, boxes, open boxes, polygons, circles, cross section and
cleaning cross-section
• Patronaje basado en corriente y en imagen importada.
• Fichero BMP importado directamente para milling 3D
• Fichero de soporte para tiempo mínimo de loop, tunning de haz y solapamientos
independientes.
• Programa Auto FIB para realizar devastados en varios lugares de la muestra.
• Programa Auto TEM prepara de forma automática muestras TEM
• Software de reconstrucción 3D (Diapositiva y vista)
Utilidades del sistema:
Cámara:
• 379 mm de izquierda a derecha.
• 21 puertos
• Punto de coincidencia de 5 mm de los haces de electrones e iones de = distancia de
trabajo analítica
• Ángulo entre las columnas de electrones e iones: 52°
Plataforma monitorizada de 5 ejes:
• Plataforma del goniómetro eucéntrico.
• X = 50 mm
• Y = 50 mm
• Z = 25 mm
• Claridad = max. 55 mm al punto eucéntrico
• T = -15° to + 60°
• R = n x 360°
• Paso mínimo: 300 nm
• Repetibilidad a 0º de inclinación: 2 μm
• Repetibilidad a 52° de inclinación: 4 μm
• Omniprobe
• Kit para sujeción de muestras, kit para sujeción de muestras para TEM
• Medidas eléctricas de transporte (técnica de cuatro puntas)
• Preparación de muestras para TEM