エイキット株式会社・分析サービス事業部
イオンビーム薄膜加工の受託サービス|イオンスライス法でのTEM解析用・各種分析用の薄膜試料を作製します。|FIBよりも低ダメージでの薄膜加工・表面の凹凸が少ない加工が可能・硬軟質の複合試料にも対応可能

■イオンビーム薄膜加工機 サービス

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■イオンビーム薄膜加工機 サービス概要

サービス概要

イオンビーム薄膜加工機を用いて、TEM解析や各種分析の前処理で行われる試料の薄膜加工を行います。

TEM解析に必要な試料の薄膜加工は、時間と労力が非常にかかる作業ですが、加工次第で解析結果に悪影響を及ぼす可能性があるため、手を抜くことができない重要な作業工程であると言えます。

エイキットではTEM解析・分析に必要不可欠で、手間な試料の前処理である薄膜試料の作製をサポート致します。

 

サービスの特徴

イオンスライス法には下記のような特徴があります。

●加工前の予備研磨が少ない。
  予備研磨中の試料破損が少ない。
  試料に機械研磨による歪みが入りにくい。

●弱いイオンビームにて加工を行う。
  試料へのイオンの埋込み量が少なく、ダメージ・歪みが発生しにくい。
  多層膜が剥離しにくく、脆い材料も加工しやすい。

●試料に対するイオンビームの入射角度がおおよそ1度~4度と0度に近い。
  硬い材料と軟らかい材料の複合試料も薄膜加工が可能。
  表面に凹凸が少ない加工面が得られる。
  広範囲の観察領域が得られる。

 

装置原理

イオンビーム薄膜加工機は“イオンスライス法”を採用しています。
TEM用の薄膜試料作製の方法はFIB法、イオンミリング法、ミクロトーム法、電解研磨法などがありますが、“イオンスライス法”はイオンミリング法の一種になります。

イオンミリング法ではイオン照射面をあらかじめ10μm以下に薄く鏡面研磨する前工程が必要となりますが、イオンスライス法では2.8×0.5×0.1mm程度のサイズに試料を成形するだけで加工機に投入可能です。
成形した試料を垂直に立てて、その上にシールドベルトを置き、垂直上方から傾斜角度最大6度の範囲で試料両面にアルゴンイオンを入射することで、ナノオーダーの厚みの薄膜生成が可能です。


※『イオンミリング』は、アルゴンガスをイオン化して試料表面に照射・衝突させ(スパッタリング現象)、その運動エネルギーによって試料表面の原子、分子が空間内に放出されることで加工を行う研磨手法です。

 


■イオンビーム薄膜加工機 設備紹介

 

エレックエッチャー:EEQ-300 (リファインテック製)

イオンビーム薄膜加工機:EM-0900IS(JEOL製)

・イオン加速電圧:1-8kV
・傾斜角:最大±6°(0.1°ステップ)
・ビーム径:500μm
・エッチングレート:5μm/min(加速電圧:8kV、Si換算)
・使用ガス:アルゴンガス
・試料サイズ:2.8mm(長さ)×0.5mm(幅)×0.1mm(厚さ)                              

 

 

■イオンビーム薄膜加工機 用途例

●TEM解析用の薄膜試料作製

・バルク試料の薄膜 (金属、セラミックス、鉱物などの特に合金や介在物の多い試料)
・断面試料の薄膜 (半導体、基板上積層膜などのピンポイントのサンプリングを必要としない試料の高速加工)
・平面試料の薄膜 (半導体、基板上積層膜などの最表面の膜面試料の加工)
・微粒子試料の薄膜

(TEM観察例)

●EPMAやEDSを使用した高分解能マッピング用の断面試料調整

(左:断面加工例 右:マッピング例)

 

■イオンビーム薄膜加工機 報告書例

【パターンの薄膜加工・TEM解析の報告書事例】

イオンビーム薄膜加工 報告書例

イオンビーム薄膜加工 報告書例2

表紙

報告

パターンの断面状態の観察と測長のため、イオンビームによる薄膜加工の後、TEMによる観察・測長を行いました。

 

■イオンビーム薄膜加工機 Q&A

Q:試料はどのような状態で渡せばいいですか?
A:カットや樹脂包埋などは特に必要ありません。


Q:狙い位置決め精度はどれくらいですか?
A:イオンビームによる薄膜加工の位置決め精度は数十μm前後になります。
ミクロンオーダー以下での位置決めをご希望の場合、FIBでの加工を実施致します。


Q:加工時にどれくらいの熱がかかりますか?
A:イオンビームによる薄膜加工時には200℃近くの温度が試料に加わります。事前に試料の耐熱性もお教え下さい。
熱に弱い試料の薄膜加工をご希望の場合、手研磨やミクロトームなどの加工を実施させていただきます。

 

Q:TEM解析用に薄膜加工だけをお願いすることはできますか?
A: 薄膜加工だけでもお受け致します。加工後のTEMによる解析も受託しておりますのでご相談下さい。

 

 

■イオンビーム薄膜加工機 関連項目

  • 微小領域の断面研磨・TEM用膜作製ならFIB加工サービス
  • 超高倍率観察ならSTEM観察サービス
  • 超高倍率観察・分析にはTEM観察サービス
  • TEMによる高倍率EDX元素分析サービス
  • 低倍率観察用の研磨なら断面サンプル研磨サービス
  • 精密な断面研磨・エッチングならイオンミリング加工サービス
  • 大型製品のカットモデル作製サービス
  • 金属顕微鏡での観察・測定サービス
  • デジタルマイクロスコープでの観察・測定サービス
  • 高倍率での観察なら走査電子顕微鏡観察サービス
  • EDXによる元素分析サービス
  • FE-EPMAよる高倍率・微量成分の元素分析サービス

■イオンビーム薄膜加工機 お問合せの前に

  • ・解析の目的
  • ・観察・分析・測定の箇所
  • ・研磨方法・条件の指定の有無
  • ・試料の情報(サイズ/数量/材質/構造・状態/耐熱性)
  • ・試料の取り扱いの注意点
  • ・予備試料支給の有無
  • ・加工後の試料のお渡し方法

 

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