聚焦离子束(FIB)镜筒屏蔽罩

聚焦离子束(FIB)镜筒屏蔽罩 - 磁屏蔽

聚焦离子束(FIB, Focused Ion Beam)技术是微纳加工、TEM样品制备及芯片电路修改的核心手段。在双束系统(FIB-SEM)中,FIB与SEM协同工作,但SEM物镜产生的强磁场会严重偏转离子束,导致加工定位偏移和离子束光斑增大

此外,镓离子(Ga⁺)包含⁶⁹Ga和⁷¹Ga两种同位素,在磁场中偏转程度不同,会导致束斑分裂为两个,直接影响加工分辨率。

我们的FIB镜筒磁屏蔽罩正是为解决此问题而设计。它采用高磁导率坡莫合金(MuMETAL® / 1J85) 精密成型,直接套设在FIB镜筒前端尖端,在离子束路径上形成一道高衰减、低剩磁的磁隔离屏障,有效阻断SEM物镜漏磁及其他杂散场对离子束的干扰


  • 消除束斑分裂,保障分辨率:有效屏蔽外部磁场,防止Ga⁺同位素在磁场中偏转分离,消除束斑分裂现象,确保FIB的极限分辨率不受影响。

  • 确保加工定位精度:阻断磁场干扰导致的离子束偏移,保障刻蚀、沉积及切割位置的精确定位。

  • 高磁导率材料,高效衰减漏磁:采用初始磁导率≥80,000的坡莫合金,对SEM物镜漏磁等DC–1kHz低频磁场提供>60 dB的衰减

  • 精密成型,便捷安装:采用0.3–1.0 mm薄板精密加工,可设计为可拆卸式,便于FIB维护时快速装卸


FIB镜筒磁屏蔽罩的性能,核心体现在对加工精度与分辨率的直接保障上:

  • 束斑完整性保障:有效抑制SEM物镜等外部磁场干扰,消除Ga⁺同位素的偏转分离,保证束斑的圆形度和完整性,避免束斑分裂导致的分辨率损失

  • 离子束定位精度提升:消除磁场引起的离子束漂移,保障FIB纳米级加工定位精度(典型值<10 nm)不受干扰

  • FIB-SEM协同工作兼容性:屏蔽罩专门针对FIB-SEM双束系统的协同工作场景优化,可在SEM物镜工作的同时有效隔离其漏磁场,保障两种模式的自由切换与协同作业

  • 高温稳定性:在FIB-SEM设备20–40°C的典型恒温环境下,磁导率衰减<5%


指标项目参数
屏蔽材料MuMETAL® / 1J85 高磁导率坡莫合金
初始磁导率(μ₀)≥80,000(1J85)
典型厚度0.3 – 1.0 mm(按镜筒尺寸定制)
屏蔽结构可拆卸式套筒,安装于FIB镜筒尖端
屏蔽衰减(DC–1kHz)>60 dB
自身剩磁<0.05 µT(经氢气退火处理)
离子束定位精度保障<10 nm加工精度
工作温度20 – 40°C
高温磁导率衰减(40°C)<5%
定制能力按FIB设备品牌(蔡司、TESCAN、日立、国仪量子等)及镜筒尺寸定制


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