在先进制程芯片、第三代半导体及新型材料研发与失效分析的赛道上,样品制备的精度直接决定后续分析成败。双束聚焦离子束显微镜(Dual-Beam Focused Ion Beam, DB-FIB)凭借其纳米级定位切割能力与高保真截面加工精度,已成为透射电镜(TEM)样品制备与失效分析(FA)不可或缺的核心工具。
作为微观世界“精雕师”,DB-FIB 不仅能对硅基芯片进行精准截面加工,还能应对 GaAs、GaN、SiC 等硬脆非硅材料,甚至锂电、石墨烯等前沿新材料的特殊制样需求。本文将深入解析 DB-FIB 的核心应用、服务范围与技术优势,助您高效推进研发与失效分析进程。
一、DB-FIB 的三大核心应用场景
1. TEM 超薄样品制备:从芯片到新材料,精准“切片”
TEM 分析要求样品厚度通常小于100纳米,传统机械研磨易引入损伤,而 DB-FIB 可实现无损、定点、超薄的样品制备。
| 检测项目 | 报价单位 | 适用样品 |
|---|---|---|
| 硅基样品 XS(截面)制样 | 颗(ea) | 14nm 及以下先进制程芯片;28/40/55nm+ 成熟制程 |
| 硅基样品 PV(平面)制样 | 颗(ea) | 同上 |
| 非硅基样品 XS/PV 制样 | 小时(h) | GaAs、GaN、SiC 等化合物半导体 |
| 特殊材料制样 | 小时(h) | 锂电池材料、石墨烯电极、二维材料等 |
注:XS = Cross-Section(截面),PV = Plan View(平面)
2. FA 热点截面分析:从“定位”到“验证”一站式闭环
在芯片失效分析中,精准定位电性异常点(热点)是关键。我们整合 OBIRCH、TIVA 等电性定位技术,结合 DB-FIB 定点截面,实现:
- 热点精确定位(精度可达纳米级)
- 原位截面暴露缺陷
- SEM/EDS 后续形貌与成分分析
适用样品:Wafer、IC、MEMS、激光器、功率器件等半导体元器件。
3. 常规截面加工:灵活应对多类需求
无论是否需电性定位,DB-FIB 均可提供高精度截面:
- 定点截面加工:基于坐标或光学/SEM 图像精确定位
- 非定点截面加工:用于工艺验证、结构观察等通用场景
- 覆盖样品*:半导体器件、PCB、封装体、新型功能材料等。
二、为什么选择专业 DB-FIB 服务?
✅ 专业团队:懂工艺,更懂失效
技术工程师具备先进制程晶圆厂实战经验,深刻理解 FinFET、GAA、3D NAND 等结构对制样的严苛要求,确保样品“切得准、看得清”。
✅ 全流程能力:从接收到报告,高效闭环
从样品接收、定位、FIB 切割、TEM 送样到报告出具,全流程自主可控,避免多平台交接导致的信息断层与延误。
✅ 场景全覆盖:硅基、非硅基、新材料通吃
无论是 3nm 芯片的 Fin 结构,还是 SiC 功率模块的硬脆界面,亦或固态电池的多层电极,我们均有成熟制样方案。
✅ 极速响应:紧急项目12小时交付
标准周期:3 个自然日
加急选项:48h / 24h / 12h 极速通道(按需定制报价)
三、送样须知:确保检测顺利进行
为保障 DB-FIB 加工效果与设备安全,请注意:
- ❌ 样品不得含液体或挥发性成分(需完全干燥)
- ⚠️ 有机物、高分子材料需提前评估(部分在离子束下易碳化或变形)
- 📏 尺寸建议:≤10cm × 10cm × 5cm(过大需预处理)
总结:DB-FIB——微观分析的“金钥匙”
DB-FIB 双束系统已从单纯的样品制备工具,进化为集成失效定位、纳米加工与原位分析的综合平台。在先进半导体、化合物器件与新材料研发中,其价值不可替代。选择具备工艺理解力、设备稳定性与全流程能力的服务商,是确保数据可靠、项目高效的关键。
深圳德恺专注于半导体及先进材料的高精度检测与失效分析服务,配备 DB-FIB、TEM、SEM、AFM 等全套高端设备,覆盖从晶圆级到封装级的全链条分析需求。我们为芯片设计公司、IDM、封测厂及科研机构提供专业、快速、可信赖的技术支持。欢迎垂询定制化检测方案。






