一种不使用扫描电镜的双束离子束显微镜设备及其实现方法与流程

本发明涉及一种电子显微镜设备及其实现方法，特别涉及一种用于聚焦离子束-扫描电子显微镜sdb的不使用扫描电镜的双束离子束显微镜设备及其实现方法。

背景技术：

1、随着芯片集成化趋势愈发明显，半导体分析市场已出现聚焦离子束-扫描电子显微镜sdb仪器中的sem镜筒（e-column）无法满足芯片加工过程中的观测需求。

2、此外，由于fib镜筒（i-column）与sem镜筒（e-column）在仪器腔室内与样品间距过近，带引脚的封装芯片的原位开盖，是需要比较远的工作的距离，带引脚的封装芯片需要从上方正向加工而现有的双束电子显微镜是侧向加工，使用现有的双束电子显微镜，在对开盖封装芯片的加工中极易受到封装芯片附近针脚的干扰，封装芯片的针脚会触碰到镜筒，甚至在移动过程中会对仪器产生损害。

3、因此，为了实现对原位开盖带引脚的封装芯片的修改和处理，解决芯片微型化、精细化的加工需求，特别需要一种不使用扫描电镜的双束离子束显微镜设备及其实现方法，以解决上述现有存在的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种不使用扫描电镜的双束离子束显微镜设备及其实现方法，针对现有技术的不足，能够适配更广泛类型的芯片加工及观测，以适应更微型化的芯片加工。

2、本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供一种不使用扫描电镜的双束离子束显微镜设备，包括电子显微镜主体、气体载入系统gis和fib镜筒，所述fib镜筒垂直在电子显微镜主体的水平面上，并通过接口装置与电子显微镜主体连接固定；所述气体载入系统gis设置在所述fib镜筒前端并通过角度接口装置与电子显微镜主体连接固定，所述气体载入系统gis通过角度接口装置调整气体载入系统gis与fib镜筒的相对位置与角度；在电子显微镜主体的前端位置还设置有通用接口装置。

4、在本发明的一个实施例中，所述接口装置将所述fib镜筒与所述电子显微镜主体的连接处完好嵌合连接，所述接口装置与所述fib镜筒连接端的口径小于所述接口装置与所述电子显微镜主体的连接处的口径。

5、在本发明的一个实施例中，所述角度接口装置装配于气体载入系统gis与所述电子显微镜主体的连接处，用于调整所述气体载入系统gis与所述fib镜筒的角度，所述角度接口装置与所述电子显微镜主体的连接处的对接平面的倾斜角度为20-50°。

6、在本发明的一个实施例中，所述通用接口装置连接有红外显微镜系统，红外显微镜系统通过角度接口装置固定连接在所述通用接口装置，所嵌合的角度接口装置与所述通用接口装置对接平面的倾斜角为15-45°，实现加工芯片的红外检测功能。

7、在本发明的一个实施例中，所述通用接口装置连接有激光系统，激光系统通过角度接口装置固定连接在所述通用接口装置，所嵌合的角度接口装置与所述通用接口装置对接平面的倾斜角为15-45°，可实现芯片的原位开盖加工功能。

8、在本发明的一个实施例中，所述电子显微镜主体的内部还设置有中间信号盒，所述中间信号盒内装有与系统运行的导线线圈相连接的外接电阻，实现电路运行畅通，使系统识别仪器各部件正常运行，用于避免由于仪器改造而出现的系统报错。

9、第二方面，本发明提供一种双束离子束显微镜设备的实现方法，包括如下步骤：

10、s1、将双束离子束显微镜设备的sem镜筒去除，将fib镜筒通过接口装置安装在原来的双束离子束显微镜设备的sem镜筒的位置，使安装后的fib镜筒与水平面垂直；

11、s2、气体载入系统gis通过角度接口装置与双束离子束显微镜设备的装配位置连接固定，用于调整气体载入系统gis与fib镜筒的角度；

12、s3、原来的双束离子束显微镜设备的fib镜筒的安装位置设置有密封通用接口，实现双束离子束显微镜设备附加其他检测系统。

13、在本发明的一个实施例中，所述接口装置将所述fib镜筒与双束离子束显微镜设备的连接处完好嵌合连接，所述接口装置与所述fib镜筒连接端的口径小于所述接口装置与双束离子束显微镜设备的连接处的口径。

14、在本发明的一个实施例中，所述角度接口装置与双束离子束显微镜设备的对接平面的倾斜角度为20-50°。

15、在本发明的一个实施例中，还包括红外显微镜系统，红外显微镜系统通过角度接口装置固定连接在原来的双束离子束显微镜设备的fib镜筒的安装位置，所嵌合的角度接口装置与双束离子束显微镜设备的对接平面的倾斜角为15-45°，实现加工芯片的红外检测功能。

16、在本发明的一个实施例中，还包括激光系统，激光系统通过角度接口装置固定连接在原来的双束离子束显微镜设备的fib镜筒的安装位置，所嵌合的角度接口装置与双束离子束显微镜设备的对接平面的倾斜角为15-45°，可实现芯片的原位开盖加工功能。

17、在本发明的一个实施例中，所述双束离子束显微镜设备的内部还设置有中间信号盒，所述中间信号盒内装有与系统运行的导线线圈相连接的外接电阻，实现电路运行畅通，使系统识别仪器各部件正常运行，用于避免由于仪器改造而出现的系统报错。

18、本发明的不使用扫描电镜的双束离子束显微镜设备及其实现方法，与现有技术相比，将sem镜筒去除使样品台附近具有更多额外空间，对加工样品的大小要求可进一步放宽，实现对带有引线的开盖芯片等易占据额外空间的芯片的良好加工；fib镜筒通过接口装置安装，中间信号盒将sem镜筒的开路信号导通，实现仪器的正常运行，通过通用接口装置实现更精确观测的红外显微镜或激光显微镜的检测功能，实现本发明的目的。

19、本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

技术特征：

1.一种不使用扫描电镜的双束离子束显微镜设备，其特征在于，包括电子显微镜主体、气体载入系统gis和fib镜筒，所述fib镜筒垂直在电子显微镜主体的水平面上，并通过接口装置与电子显微镜主体连接固定；所述气体载入系统gis设置在所述fib镜筒前端并通过角度接口装置与电子显微镜主体连接固定，所述气体载入系统gis通过角度接口装置调整气体载入系统gis与fib镜筒的相对位置与角度；在电子显微镜主体的前端位置还设置有通用接口装置。

2.如权利要求1所述的双束离子束显微镜设备，其特征在于，所述接口装置将所述fib镜筒与所述电子显微镜主体的连接处完好嵌合连接，所述接口装置与所述fib镜筒连接端的口径小于所述接口装置与所述电子显微镜主体的连接处的口径。

3.如权利要求1所述的双束离子束显微镜设备，其特征在于，所述角度接口装置装配于气体载入系统gis与所述电子显微镜主体的连接处，用于调整所述气体载入系统gis与所述fib镜筒的角度，所述角度接口装置与所述电子显微镜主体的连接处的对接平面的倾斜角度为20-50°。

4.如权利要求1所述的双束离子束显微镜设备，其特征在于，所述通用接口装置连接有红外显微镜系统，红外显微镜系统通过角度接口装置固定连接在所述通用接口装置，所嵌合的角度接口装置与所述通用接口装置对接平面的倾斜角为15-45°，实现加工芯片的红外检测功能。

5.如权利要求1所述的双束离子束显微镜设备，其特征在于，所述通用接口装置连接有激光系统，激光系统通过角度接口装置固定连接在所述通用接口装置，所嵌合的角度接口装置与所述通用接口装置对接平面的倾斜角为15-45°，可实现芯片的原位开盖加工功能。

6.如权利要求1所述的双束离子束显微镜设备，其特征在于，所述电子显微镜主体的内部还设置有中间信号盒，所述中间信号盒内装有与系统运行的导线线圈相连接的外接电阻，实现电路运行畅通，使系统识别仪器各部件正常运行，用于避免由于仪器改造而出现的系统报错。

7.一种双束离子束显微镜设备的实现方法，包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的双束离子束显微镜设备的实现方法，其特征在于，所述接口装置将所述fib镜筒与双束离子束显微镜设备的连接处完好嵌合连接，所述接口装置与所述fib镜筒连接端的口径小于所述接口装置与双束离子束显微镜设备的连接处的口径。

9.如权利要求7所述的双束离子束显微镜设备的实现方法，其特征在于，所述角度接口装置与双束离子束显微镜设备的对接平面的倾斜角度为20-50°。

10.如权利要求7所述的双束离子束显微镜设备的实现方法，其特征在于，还包括红外显微镜系统，红外显微镜系统通过角度接口装置固定连接在原来的双束离子束显微镜设备的fib镜筒的安装位置，所嵌合的角度接口装置与双束离子束显微镜设备的对接平面的倾斜角为15-45°，实现加工芯片的红外检测功能。

11.如权利要求7所述的双束离子束显微镜设备的实现方法，其特征在于，还包括激光系统，激光系统通过角度接口装置固定连接在原来的双束离子束显微镜设备的fib镜筒的安装位置，所嵌合的角度接口装置与双束离子束显微镜设备的对接平面的倾斜角为15-45°，可实现芯片的原位开盖加工功能。

12.如权利要求7所述的双束离子束显微镜设备的实现方法，其特征在于，所述双束离子束显微镜设备的内部还设置有中间信号盒，所述中间信号盒内装有与系统运行的导线线圈相连接的外接电阻，实现电路运行畅通，使系统识别仪器各部件正常运行，用于避免由于仪器改造而出现的系统报错。

技术总结一种不使用扫描电镜的双束离子束显微镜设备及其实现方法，包括电子显微镜主体、气体载入系统GIS和FIB镜筒，FIB镜筒垂直在电子显微镜主体的水平面上，并通过接口装置与电子显微镜主体连接固定；气体载入系统GIS设置在FIB镜筒前端并通过角度接口装置与电子显微镜主体连接固定，气体载入系统GIS通过角度接口装置调整气体载入系统GIS与FIB镜筒的相对位置与角度；在电子显微镜主体的前端位置还设置有通用接口装置；将SEM镜筒去除使样品台附近具有更多额外空间，实现对带引脚的封装芯片进行良好的原位开盖加工；FIB镜筒通过接口装置安装，中间信号盒将SEM镜筒的开路信号导通，实现仪器的正常运行，通过通用接口装置实现更精确观测的红外显微镜或激光显微镜的检测。技术研发人员：余学鹏,张金霞,崔树静,王宁,李冰,盛昊阳,连婷受保护的技术使用者：无锡纳斯凯半导体科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5