• Title/Summary/Keyword: FIB (Focused ion beam)

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집속이온빔을 이용한 미세구조물 가공의 형상정밀도 향상 (A New Approach to Reduce Geometric Error in FIB Fabrication of Micro Structures)

  • 김경석;정재원;민병권;이상조;박철우;이종항
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1186-1189
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    • 2005
  • Focused Ion Beam machining is an attractive approach to produce nano-scale 3D structures. However, like other beam-based manufacturing processes, the redeposition of the sputtered material during the machining deteriorates the geometric accuracy of ion beam machining. In this research a new approach to reduce the geometric error in FIB machining is introduced. The observed redeposition phenomena have been compared with existing theoretical model. Although the redeposition effect has good repeatability the prediction of exact amount of geometric error in ion beam machining is difficult. Therefore, proposed method utilizes process control approach. Developed algorithm measures the redeposition amount after every production cycle and modifies next process plan. The method has been implemented to a real FIB machine and the experimental results demonstrated considerable improvement of five micrometer-sized pocket machining.

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FIB milling을 이용한 고정밀 다이아몬드공구 제작과 공정에 관한 연구 (A study on the fabrication and processing of ultra-precision diamond tools using FIB milling)

  • 위은찬;정성택;김현정;송기형;최영재;이주형;백승엽
    • Design & Manufacturing
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    • 제14권2호
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    • pp.56-61
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    • 2020
  • Recently, research for machining next-generation micro semiconductor processes and micro patterns has been actively conducted. In particular, it is applied to various industrial fields depending on the machining method in the case of FIB (Focused ion beam) milling. In this study, intends to deal with FIB milling machining technology for ultra-precision diamond tool fabrication technology. Ultra-precision diamond tools require nano-scale precision, and FIB milling is a useful method for nano-scale precision machining. However, FIB milling has a problem of Gaussian characteristics that are differently formed according to the beam current due to the input of an ion beam source, and there are process conditions to be considered, such as a side clearance angle problem of a diamond tool that is differently formed according to the tilting angle. A series of process steps for fabrication a ultra-precision diamond tool were studied and analyzed for each process. It was confirmed that the effect on the fabrication process was large depending on the spot size of the beam and the current of the beam as a result of the experimental analysis.

SLS 다결정 실리콘 TFT 소자의 불량분석에 관한 연구 (A Failure Analysis of SLS Polysilicon TFT Devices for Enhanced Performances)

  • 오재영;김동환;박정호;박원규
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.969-975
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    • 2002
  • Thin film transistors(TFT) were made based on the polycrystalline Si (poly-Si) crystallized by sequential lateral solidification(SLS) method. The electrical characteristics of the devices were analyzed. n-type TFTs did not show a superior characteristics compared to p-type TFTs. We analyzed the causes of the failure by focused ion beam(FIB) analysis and automatic spreading resistance(ASR) measurement, to study the structural integrity and the doping distribution, respectively. FIB showed no structural problems but it revealed a non-intermixed layer in the contact holes between the polysilicon and the aluminum electrode. ASR analyses on poly-Si layer with various doping concentrations and activation temperatures showed that the inadequately doped areas were partially responsible for the inferior behavior of the whole device.

집속이온빔 장치를 이용한 정전기 구동 나노트위저의 제작 (Fabrication of Electrostatically Actuated Nano Tweezers Using FIB(Focused Ion Beam))

  • 장지영;김종백;민병권;이상조
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.495-496
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    • 2006
  • Electrostatically actuated nanoscale tweezers are fabricated on micro processed electrodes using FIB-CVD. Heavily doped electrode works as interconnection platform for controlling nanoscale devices. Short bent pillars are deposited to control the gap distance of main tweezers fabricated on bent ones. Two types of tweezers which have different gap distances are fabricated and tweezing motion was successfully demonstrated. The threshold voltages at snap-down of the pillars are dependent on the initial gap distance of the unactuated pillars, and the measured values were 93V for 3.6um and 30V for 2.2um. The dimension of nano tweezers and initial gap distances are controllable as demonstrated and we expect more complicated 3-dimensional shapes are also possible.

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Cross-sectional TEM Specimens Priparation of Precisely Selected Regions of Semiconductor Devices using Focused Ion Beam Milling

  • 김정태;김호정;조윤성;최수한
    • 한국재료학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.193-196
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    • 1993
  • A procedure for preparing cross-sectional specimens for transmission electron microscopy(TEM)by focused ion beam(FIB)milling of specific regions of semiconductor devices is outlined. This technique enables TEM specimens to be pripared at precisely preselected area. In-situ #W thin film deposition on the top surface of desired site is complementally used to secure the TEM specimens to be less wedge shaped, which is main shortcoming of previous FIB-assisted TEM sample preparation technique. This technique is quite useful for the TEM sample priparation for fault finding and the characterization of fabrication process associated with submicron contact technologies.

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SIMION 시뮬레이터를 이용한 정전렌즈의 빔 집속 성능 (Beam Focusing Performance of Electrostatic Lens using SIMION Simulator)

  • 오맹호;정인승;이종항
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.128-133
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    • 2009
  • Focused-ion-beam (FIB) system is capable of both machining and measuring in nano-scale; hence nano-scale focusing quality is important. This paper investigates design parameters of two electrostatic lenses in order to achieve the best ion beam focusing performance. Commercial SIMION simulator is used to optimize the dimensions of the condenser and objective lenses and investigate the influence of assembly error on focusing quality The simulation results show that the beam focusing quality is not influenced by angle deviation within ${\pm}0.02\;deg$ and geometrical eccentricity within ${\pm}50$ micrometers.

EMMI(Emission Microscope)와 FIB(Focused Ion Beam)를 이용한 Thin Oxide 불량분석 (Failure Analysis of Thin Oxide by EMMI and FIB)

  • 박진성;이은구;이현규;이우선
    • 한국재료학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.605-609
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    • 1996
  • MOS 소자의 얇은산화막(thin oxide)불량을 화학적으로 식각하지 않고 불량부위를 광전자방사(photon emission)반응을 이용하여 위치를 확인하고, 이곳을 FIB로 절단하여 불량부위의 단면을 관찰했다. 20nm 두께의 SiO2불량은 셀(cell)영역의 위치에 따른 의존성은 없고, 불량은 저전계의 입자(particle)성 불량과 중간전계의 Si 기판 핏(pit)과 관련된 불량이 주였다. 고전계에서는 전형적인 SiO2 산화막의 절연파괴가 일어난 것이 관찰된다.

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셰일 저류층 내 공극 구조 연구를 위한 표면 밀링 (Surface Milling for the Study of Pore Structure in Shale Reservoirs)

  • 박선영;최지영;이현석
    • 광물과 암석
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    • 제33권4호
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    • pp.419-426
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    • 2020
  • 비전통 저류층에서 에너지 자원의 회수율을 높이기 위해서는 저류층 내의 미세 공극 형태와 연결도 등을 포함하는 공극 구조 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 셰일 저류층 내 나노스케일의 공극 구조 연구에 적합한 조건과 방법을 찾기 위해 집속 이온 빔 시스템(Focused Ion Beam, FIB)과 이온 밀링 시스템(Ion Milling System, IMS)을 이용하여 분석을 진행하였다. 셰일 저류층 내 공극 구조 연구를 위해 리아드 분지에서 획득된 A-068 시추공의 시료를 사용하였다. 각 시료마다 특성이 다르기 때문에 시료 전처리 방법과 조건을 달리하여 최적의 조건을 찾았고 FE-SEM을 이용하여 공극 이미지를 획득하였다. 연구 결과 국소 부위의 공극구조를 관찰하기 위해서는 FIB를 사용하여 시표 표면을 밀링 후 바로 공극 이미지를 얻는 것이 효율적이고 반면에 넓은 면적을 단시간에 밀링하여 여러 공극 구조를 관찰하기 위해서는 IMS를 이용해야 한다는 것을 확인했다. 특히 탄산염 광물 함량이 높고 강도가 큰 암석에 대해서는 FIB보다는 IMS를 활용하여 밀링을 수행해야 공극 구조 관찰이 가능하다는 사실이 밝혀졌다. 본 연구를 통해 셰일 저류층 내 공극 구조 관찰을 위한 방법이 정립되었으며 향후 이를 이용한 셰일 가스 저류층 시료 분석을 통해 공극의 크기나 형태가 셰일가스 회수 증진에 미치는 영향을 밝힐 수 있을 것이다.

FIB를 이용한 니켈코발트 복합실리사이드 미세 배선의 밀링 가공 (Milling of NiCo Composite Silicide Interconnects using a FIB)

  • 송오성;윤기정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.615-620
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    • 2008
  • 저저항 배선층으로 쓰일 수 있는 선폭 $0.5{\mu}m$, 70nm 높이의 폴리실리콘 패턴에 $10nm-Ni_{1-x}Co_x$(x=0.2, 0.6, and 0.7)의 금속 박막을 열증착법으로 성막하고 쾌속 열처리 (RTA) 온도를 $700^{\circ}C$$1000^{\circ}C$로 달리하여 실리사이드화 공정을 실시하여 상부에 니켈코발트 실리사이드를 형성시켰다 이때의 미세구조를 확인하고 FIB (focused ion beam)를 활용하여 저에너지 조건 (30kV-10 pA-2 sec)에서 배선층을 국부적으로 조사하여 실리사이드 층의 선택적 제거 가능성을 확인하였다. 실험 범위내의 실리사이드화 온도 범위와 NiCo 상대 조성 범위에서 주어진 FIB 조건으로 선택적으로 저저항 실리사이드 층의 제거가 가능하였으나, 상대적으로 Co 함유량이 많은 실리사이드는 배선층 내부에서 기포가 발생하였으며, 이러한 기포로 인해 실리사이드 층만의 국부적 제거는 불가능하였다.