光刻胶、晶圆等不导电样品拍不好怎么办?蔡司电镜NanoVP来相助!

Release time: 2023-09-28


可变压力扫描电子显微镜(VPSEM)自30多年前被引入商业领域以来,已经越来越备受关注。虽然蔡司Gemini技术已经可以使用极低电压表征不导电样品的表面形貌细节,从而避免荷电效应,但仍然有许多场景必须使用高电压表征不导电样品。

通常,镀金或镀碳膜是解决此类矛盾的优选,而有些样品,由于工艺进程等因素的制约,镀导电膜将影响后续实验;有些样品亦不可破坏或进行特殊制样;同时,导电镀膜亦会影响能谱分析的准确性。

于是,集齐三大电镜拍摄不利条件:

样品不导电,必须高电压,不允许镀膜。

此时,蔡司NanoVP解决方案呼之欲出!  让我们先来看一个实例:

样品1:橡胶块包裹纤维断面

▲ 使用标准VP模式获得11倍大视野照片(图1)。使用NanoVP模式,可以进一步高分辨观察纤维断面,逐步放大至5万倍清晰观察断面包裹的细微颗粒。全过程无荷电影响。两种VP模式互相配合,相得益彰。(图2,3,4)

当SEM在可变压力(Variable Pressure)模式下运行时 ,电子束包括激发的信号与气体分子碰撞,形成带电离子云,并随之中和样品表面累积的荷电,达到正常观察样品的目的。然而带来的不利影响是束流减少,并形成“Skirting Effect”裙边效应,分辨率也因此降低。

而蔡司NanoVP模式则大大减少了裙边效应。因为NanoVP模式配备了Beam Sleeve,使电子束在低真空区域通过的距离(BGPL)变得极短,带来的优点就是提高了低真空模式下的分辨率

▲ 标准VP模式示意图                                                                  ▲ NanoVP 模式示意图

让我们来看更多案例:

样品2:玻璃基底光刻胶图形(光栅)

▲ 高真空环境,荷电产生的伪影与结构扭曲,无法正常观察不导电光刻胶样品。(图5)

使用NanoVP模式,100Pa低真空环境下,高电压轻松观察样品。(图6)更可以检测到生产工艺中的缺陷。(图7)

蔡司更可提供4英寸、6英寸不导电晶圆整体解决方案。搭配200mm Airlock 与专用晶圆样品Holder,轻松传输6英寸Wafer晶圆。

样品3:玻璃基底光刻胶图形(圆孔)

▲ 使用NanoVP模式,150Pa低真空环境下,轻松观察不导电基底光刻胶圆孔图形中的残胶缺陷。

样品4:鸟类羽毛化石

▲ 使用NanoVP模式,使用低真空背散射探测器清晰分辨羽毛化石中的色素分布

今年开始,蔡司将NanoVP这一经典配置覆盖到了场发射扫描电镜全系列,让您在选择机型的时候不再有后顾之忧。

▲ GeminiSEM系列NanoVP                                                           ▲ Sigma系列NanoVP Lite

蔡司NanoVP

让样品不再荷电

让画面清晰可见

让操作更为简便

无锡灵恩机电设备有限公司是蔡司工业测量代理,主要经营蔡司三坐标、蔡司3D扫描仪、蔡司工业CT以及蔡司工业显微镜等。电话热线:4009699806。

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