PROCESSO. La litografia Focused Ion Beam (FIB) ha significativi vantaggi come metodo di prototipazione single-step in scala nanometrica che non richiede né maschera né resist. È infatti in grado di:

• rimuovere localmente gli atomi per sputtering con risoluzione sub-10nm (litografia sottrattiva)
• depositare localmente materiale con risoluzione sub-10nm (litografia additiva)
• impiantare localmente ioni per fabbricare una maschera di etching per il successivo trasferimento del pattern
• modificare direttamente il materiale per miscelazione indotta da ioni.

APPLICAZIONI. La litografia FIB è una tecnica molto versatile con una vasta gamma di applicazioni, tra cui:

• lo sviluppo/caratterizzazione di materiali avanzati
• Il patterning di nanostrutture ad alta risoluzione senza l’utilizzo di resist
• analisi ad alta precisione di campioni in sezione
• preparazione dei campioni per la microscopia elettronica in trasmissione (TEM) e per l’Atom Probe analysis.

STRUMENTAZIONE. Lo strumento in dotazione al LaNN è il FEI Nova 600i NanoLab Dual Beam FIB-SEM, dotato di un microscopio elettronico a scansione (SEM) ad ultra-alta risoluzione e di un fascio ionico focalizzato (FIB) con possibilità di depositare film sottili, ad esempio Au, tramite ion beam assisted deposition (IBAD). E’ fornito inoltre di un sistema di microanalisi EDX Genesis XM2-i completo di detector per analisi della composizione atomica dei campioni.

Principali Caratteristiche:

• Camera: in grado di visualizzare un campione di 6”, spessore 20mm e del peso di 0.5Kg
• Sistema di microanalisi EDX: area attiva 10mm2

Principali Caratteristiche Sistema Elettronico:

• Tensione di accelerazione: da 200V a 30kV
• Corrente di probe elettronica: da 2pA a diverse decine di nA
• Ingrandimento: superiore a 2.000.000x
• Dimensione di caricamento wafer: fino a 350mm
• Dimensione di scrittura wafer: fino a 6”
• Risoluzione a 30kV: 1nm, con rivelatore TLD-SE (Through Lens Detector)
• Risoluzione a 1kV: 2.5nm, con rivelatore TLD-SE (Through Lens Detector)

Principali Caratteristiche Sistema Ionico:

• Tensione di accelerazione: da 2 a 30kV
• Corrente di probe ionica: equivalente a 40nA
• Risoluzione immagine: 5nm sul punto di coincidenza dei fasci
• Singolo campo di scrittura (max): 700um
• Velocità di scansione: 40MHz