Crossbeam 540聚焦離子束/電子束雙束系統(tǒng)性能特點(diǎn)（VS FEI）

Crossbeam540是Carl Zeiss的zui雙束加工平臺，SEM平臺采用的Gemini II鏡筒設(shè)計(jì)，具有的高低電壓分辨能力；靜電透鏡的設(shè)計(jì)，保證樣品室內(nèi)無漏磁，實(shí)現(xiàn)SEM和FIB鏡筒的實(shí)時(shí)切割實(shí)時(shí)觀察，F(xiàn)IB鏡筒的分辨率在統(tǒng)計(jì)方法下可以達(dá)到3nm，束流穩(wěn)定，滿足微納米加工的需求。其詳細(xì)的性能特點(diǎn)如下：

1.全新設(shè)計(jì)的ZeissCapella離子槍，分辨率性能出色、穩(wěn)定，壽命長，切割效率高

Capella是Zeiss公司zui新設(shè)計(jì)聚焦離子束離子槍，其具備以下幾個(gè)突出的特點(diǎn)：

1.1 分辨率性能出色

統(tǒng)計(jì)法測試分辨率是目前所有帶電粒子顯微技術(shù)分辨率測定方法中zui為嚴(yán)謹(jǐn)和保守的分辨率測試方法，其本質(zhì)是采用多點(diǎn)測試然后得到平均值作為分辨率參數(shù)，代表了離子槍分辨率的真實(shí)性能，而非采用某個(gè)特定點(diǎn)的分辨率，因?yàn)閭€(gè)別點(diǎn)不能代表離子槍的平均真實(shí)分辨率水平。

在統(tǒng)計(jì)法下，Capella的分辨率為3nm，優(yōu)于其他廠家在相同測試方法下獲得的離子槍分辨率參數(shù)（FEI的G3和Helios系列所有產(chǎn)品的離子槍在統(tǒng)計(jì)法下得到的離子束的分辨率為4nm）。

1.2 具備大束流快速切割能力，有效提高工作效率

Capellazui大離子束束流可達(dá)100nA，是目前可實(shí)現(xiàn)的離子槍束流中的zui大值。并且Capella離子槍對離子書的聚焦能力強(qiáng)，在100nA大束流條件下，其離子束仍然保持了非常好的束斑尺寸和聚焦性能，能夠?qū)悠愤M(jìn)行快速高質(zhì)量的切割和加工；而FEI的離子槍zui大束流是65nA，并且并不能保障zui大束流可用，切割效率低。

1.3 性能穩(wěn)定，適合于長時(shí)間連續(xù)工作

Capella離子槍的穩(wěn)定性好，離子源再生周期Reheat時(shí)間間隔長，為72h。在實(shí)際應(yīng)用過程中，這個(gè)數(shù)據(jù)一般會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過72h。而FEI公司的離子槍的Reheat時(shí)間間隔約為50個(gè)小時(shí)。Reheat時(shí)間長給用戶帶來的zui直接好處是機(jī)器連續(xù)工作的可持續(xù)時(shí)間長，能夠勝任需要長時(shí)間連續(xù)使用離子槍的工作。

1.4 離子源壽命長，節(jié)省更換離子源帶來的耗材成本和Down機(jī)時(shí)間。

Capella離子源壽命為3000μAh，而FEI的離子源壽命僅為2000μAh。

2.高分辨實(shí)時(shí)切割實(shí)時(shí)觀察能力

離子源的Ga離子束帶正電荷，并且質(zhì)量大，對磁場敏感，假如樣品室內(nèi)有磁場存在，Ga離子束會被磁場偏轉(zhuǎn)，不能達(dá)到定點(diǎn)切割的目的。所以，在雙束系統(tǒng)中，離子槍開啟工作時(shí)，要求樣品倉內(nèi)不能有磁場存在。

Crossbeam540電子槍光路，物鏡由一個(gè)高性能的電磁透鏡和靜電透鏡復(fù)合而Gemini鏡筒結(jié)構(gòu)，該鏡筒結(jié)構(gòu)能夠保障電子槍開啟工作時(shí)，物鏡下方無磁場泄露。因此，在任何加速電壓和放大倍數(shù)下，電子束工作時(shí)，離子束流不會被電子槍外泄出來的磁場偏轉(zhuǎn)，能保障離子束和電子同實(shí)時(shí)工作，實(shí)現(xiàn)電子束對離子束切割樣品過程的實(shí)時(shí)高分辨觀察，提高雙束系統(tǒng)微納米加工的度和加工效率，實(shí)現(xiàn)真正意義上的邊切邊看；總之，Crossbeam 540能夠?qū)崿F(xiàn)電子槍和離子槍在任何條件下能夠同時(shí)工作，包括任何的探測器和高分辨加工和觀察條件。

而其他廠家的電子槍鏡筒設(shè)計(jì)物鏡下方都有磁場泄露，電子槍開啟后泄露的磁場會造成聚焦離子束的偏轉(zhuǎn)。因此，雙束系統(tǒng)工作時(shí)，特別是高分辨條件下，聚焦離子束與電子束需要輪流開啟，離子束開啟切一刀后關(guān)閉，再開啟電子槍進(jìn)行成像觀察，觀察完畢后電子槍關(guān)閉，離子槍再開啟，如此循環(huán)。這種交替的工作方法一是會明顯降低工作效率，二是電子槍關(guān)閉時(shí)，離子槍非常容易切過，從而錯過樣品中zui重要的細(xì)節(jié)。