聚焦式離子束顯微鏡(Focused Ion beam, FIB)

利用離子束當入射源（請參考圖3-27），以對材料進行分析或加工者，首推聚焦式離子束顯微鏡(Focused Ion beam, FIB)。聚焦式離子束顯微鏡的系統是利用電透鏡將離子束聚焦成非常小尺寸的顯微切割儀器，目前商用系統的粒子束大多為液相金屬離子源 (Liquid Metal Ion Source, LMIS)，金屬材質為鎵(Gallium, Ga)，因為鎵元素具有低熔點、低蒸氣壓、及良好的抗氧化力等優點。

圖3-27

典型的離子束顯微鏡包括液相金屬離子源、電透鏡、掃描電極、二次粒子偵測器、5-7軸向移動的試片基座、真空系統、抗振動和磁場的裝置、電子控制面板、和電腦等硬體設備，外加電場 (Suppressor) 於液相金屬離子源 可使液態鎵形成細小尖端，再加上負電場 (Extractor) 牽引尖端的鎵，而導出鎵離子束以電透鏡聚焦，經過一連串變化孔徑 (Automatic Variable Aperture, AVA)可決定離子束的大小，再經過二次聚焦至試片表面，利用物理碰撞來達到切割之目的。

傳統聚焦式離子束顯微鏡具有以下功能：（1）定點切割；（2）選擇性的材料蒸鍍；（3）強化性蝕刻或選擇性蝕刻；及（4）蝕刻終點偵測等。目前聚焦式離子束顯微鏡廣泛應用於半導體電子產業及IC工業上，其主要的應用可分為以下五大類：（1）IC線路修補和佈局驗證（2）穿透式電子顯微鏡試片製作；（3）元件故障觀察與分析；（4）生產線製程異常分析及；（5）IC製程監控-例如光阻切割等。