聚焦離子束斷層掃描分析技術介紹：材料世界網 | 全台藥局網

2010年1月12日—就技術需求而言，FIB斷層掃描分析在尺度上填補了穿透式電子...與額外搭配上掃描式電子顯微鏡(ScanningElectronMicroscope;SEM)系統的雙 ...

三維成像分析是解讀材料空間分布與量化統計上不可或缺的技術，同時也是電路逆向工程中相當重要的一環。近年來，隨著分析設備在控制能力上的提升，加上移植醫界在斷層掃描研究上所使用的影像處理技術，三維檢測已逐漸落實於今日的材料分析領域。對於尺寸介於數十奈米到十微米範圍內的特徵結構，例如合金中的析出物、陶瓷中的空孔或半導體元件中的接點等，聚焦離子束(Focused Ion Beam;FIB)斷層掃描是進行三維分析上最理想的策略。此技術同時兼具了方法簡單、低材料加工限制及遠優於光檢測的影像解析度；配合二次電子、二次離子、背向散射電子、電子背向散射繞射與特性X 光等不同類型的物理訊號收集，可以充分反映分析特徵的形貌、微結構與化學組成在空間中之發展情形。

就技術需求而言，FIB斷層掃描分析在尺度上填補了穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope; TEM)斷層掃描與X光顯微鏡斷層掃描兩個主流技術的不足之處，因此，在三維分析領域具有顯著的重要性。目前FIB 設備在國內的產、學、研三大領域有日益普及的趨勢，然而，主要應用卻仍侷限於TEM 樣品製備、線路修補與材料二維截面觀測等幾個面向。有鑑於此，本文針對FIB 斷層掃描分析技術做一整合性的介紹，冀望能將其分享予相關產業先進並對國內分析領域的技術發展盡一份心力。

利用斷層掃描作業收集斷層影像 FIB 斷層掃描分析包含兩個主要程序，首先在FIB系統內對樣品進行斷層掃描，收集得到一組沿特定方向發展的二維斷層影像；接著利用影像處理技術，以斷層影像為基礎，重建出分析特徵的三維模型。斷層掃描作業由交替的切片研磨與掃描攝影構成，是一個枯燥且費時（數小時~數天）的程序，作業上會利用程式控制FIB 系統自動執行。目前主流使用的FIB 系統有兩種（圖一），分別是僅具備離子束光學系統的單粒子束FIB (Single-beam FIB; SB-FIB)與額外搭配上掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscop...