聚焦離子束顯微鏡的利用鎵(Ga)金屬作為離子源，再加上負(fù)電場(Extractor)牽引端細(xì)小的鎵原子，而導(dǎo)出鎵離子束再以電透鏡聚焦，經(jīng)過一連串可變孔徑光闌，決定離子束的大小，再經(jīng)過二次聚焦以很小的束斑轟擊樣品表面，利用物理碰撞來進(jìn)行特定圖案的加工，一般單粒子束的顯微鏡，可以提供材料切割、沉積金屬、蝕刻金屬和選擇性蝕刻氧化層等功能。
聚焦離子束顯微鏡主要應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路修改、切割和故障分析、TEM制樣等。
1.精細(xì)切割及材料蒸鍍：利用顯微鏡可以在素玻璃上分別進(jìn)行鎵離子精細(xì)切割及鎢離子鍍膜。
2.截面分析：用顯微鏡在特定位置作截面斷層，可以直觀的進(jìn)行材料的截面結(jié)構(gòu)形態(tài)的定點(diǎn)分析，觀察結(jié)構(gòu)是否存在缺陷等異常。通過顯微鏡可以進(jìn)行精確的定位加工，對導(dǎo)電粒子球心做截面分析?？梢郧逦恼故緦?dǎo)電粒子的截面組成。
3.電鏡樣品制備：電鏡樣品制備時，樣品觀察區(qū)域的厚度需減薄至100納米以下。聚焦離子束技術(shù)的特點(diǎn)是從試樣中直接切取可供透射電鏡或高分辨電鏡研究的薄膜。將待觀察的區(qū)域從樣品上挖出，利用聚焦離子束轟擊樣品特定微區(qū)的兩側(cè)，直至形成100納米左右的“薄墻”，該“薄墻”上保留了欲觀察的器件結(jié)構(gòu)。利用其微加工和定位功能輔助透射電鏡制樣，大大縮短了透射電鏡樣品制備時間，提高了制樣精確度和成功率。結(jié)合聚焦離子束顯微鏡等儀器，可在微米、納米尺度進(jìn)行微區(qū)剖面形貌、結(jié)構(gòu)和組分分析，支持了微納米器件工藝評價和失效分析工作。
