Modell 1060

SEM Mühle

Ein modernstes Ionenfräs- und Poliersystem. Es ist kompakt, präzise und produziert konsequent hochwertige Scan-Elektronen-Mikroskopie (SEM) Proben für eine Vielzahl von Anwendungen.

* Zwei unabhängig einstellbare TrueFocus-Ionenquellen
* Hochenergiebetrieb für schnelles Fräsen; Energiearmer Betrieb für das Polieren von Proben
* Verstellbare Strahldurchmesser
* Einfache Einstellung der Fräsparameter
* Individuelle, automatische Ionenquellgassteuerung
* Kontinuierlich verstellbarer Fräswinkelbereich von 0 bis +10°
* Probe Schwingen oder Rotation
* Stereomikroskop zur direkten Probenbebeobachtung
* Hochvergrößerndes Mikroskop und CCD-Kamera

* Basic- und Premium-Ausgaben verfügbar (Basic-Ausgabe links angezeigt)

Ionfräsen

Ionenfräsen wird in den physikalischen Wissenschaften verwendet, um die Oberflächeneigenschaften der Probe zu verbessern. Inertgas, typischerweise Argon, wird ionisiert und dann zur Probenoberfläche beschleunigt. Durch Momentumübertragung sputtern die auftreffenden Ionen Material aus der Probe mit kontrollierter Geschwindigkeit.

Fortgeschrittene Probenvorbereitung

Für viele der heutigen fortschrittlichen Materialien ist die Analyse durch SEM eine ideale Technik zur schnellen Untersuchung von Materialstruktur und -eigenschaften. Fischione Modell 1060 SEM Mill ist ein ausgezeichnetes Werkzeug zur Erstellung der für die Bildgebung und Analyse von SEM erforderlichen Probenoberflächeneigenschaften.


Zwei Ionenquellen

Zwei TrueFocus-Ionenquellen leiten Ionenstrahlen mit kontrolliertem Durchmesser an die Oberfläche der Probe. Der Strahldurchmesser ist benutzerverstellbar. Beide Quellen sind für hohe Fräsraten auf der Probenoberfläche konzentriert. Die Ionenquellen sind physikalisch klein und benötigen minimales Gas, liefern jedoch eine große Palette von Ionenstrahlenergien.

Ionenbeschleunigende Spannungen können von 6,0 keV für das Schnellfräsen bis zu 100 eV für das Inalprobenpolieren variiert werden

Beim Betrieb im oberen Energiebereich ist das Fräsen schnell, auch in geringen Winkeln. Bei Betrieb mit niedriger Energie wird Material allmählich aus der Probe gesputzt, ohne Artefakte zu induzieren.

Die einzigartige Konstruktion der TrueFocus-Ionenquelle ermöglicht einen kontrollierten Ionenstrahldurchmesser, was bedeutet, dass die Ionen nur auf die Probe gerichtet sind und das gesputzte Material nicht vom Probenhalter und/oder der Kammer auf die Probenoberfläche abgelegt wird.

Ionenbeschleunigende Spannungen sind programmierbar und können kontinuierlich von bis zu 6,0 keV für das Schnellfräsen bis zu bis zu 100 eV für das Inalprobenpolieren variiert werden. Ionenstrahlströme können von Hunderten von Nanoamperen bis zu Dutzenden von Mikroamperen festgelegt werden.

Die SEM-Mühle ist mit Faraday-Tassen zur Messung des Ionenstrahlstroms ausgestattet.

Die Ionenquellen werden visuell von außerhalb des Vakuums mit einem lumineszierenden Ziel ausgerichtet.


Automatische Gassteuerung

Zwei massenmäßige Regler sorgen für eine unabhängige und automatische Regelung des Prozessgases für die Ionenquellen. Der Gaskontrollalgorithmus erzeugt stabile Ionenstrahlen über eine Vielzahl von Ionenquellmüllparametern.


Vollständig integriertes Trockenvakuumsystem

Das vollständig integrierte Vakuumsystem umfasst eine turbomolekulare Schlepppumpe, die von einer mehrstufigen Membranpumpe unterstützt wird. sein ölfreies System gewährleistet eine saubere Umgebung für die Probenverarbeitung.

Da der Gasbedarf der TrueFocus-Ionenquelle gering ist, erzeugt die 70 lps Turbomolekularschlepppumpe ein Betriebssystemvakuum von ca. 5x10 mbar. Der Vakuumpfang wird mit einem Pirani-Messgerät gemessen und kontinuierlich angegeben.

Premium Edition Modell 1060 SEM Mühle gezeigt komplett ausgestattet

Beispiele der verschiedenen Probenhalter für das Modell 1060 SEM Mill

Probenmontage und Positionierung

Die SEM-Mühle bietet eine breite Palette von Probengrößen und Konfigurationen für Anwendungen wie Schüttfräsen, Elektronenrückstreuungsdiffraktion (EBSD), Halbleitervorbereitung sowie herkömmliches Steigungsschneiden und Querschnittspolieren.

Für eine Vielzahl von Anwendungen stehen eine Reihe von Probenhaltern zur Verfügung. Die Ladestationen erleichtern den Probenhandlungsprozess weiter.


Kammer

Die Vakuumkammer der SEM Mill bleibt während des Betriebs unter kontinuierlichem Vakuum. Eine Lastverriegelung isoliert das Hochkammervakuum vom Umfeld beim Probenaustausch und gewährleistet optimale Vakuumbedingungen. er kleine Kammergröße macht
leicht zu reinigen während der regelmäßigen Wartung.


Schnelle Probentransfer

Die Vakuumkammer der SEM Mill bleibt während des Betriebs unter kontinuierlichem Vakuum. Eine Lastverriegelung isoliert das Hochkammervakuum vom Umfeld beim Probenaustausch und gewährleistet optimale Vakuumbedingungen. er kleine Kammer ize macht es einfach zu reinigen während der regelmäßigen Wartung.


Kaltfalle (optional)

Die SEM-Mühle ist mit einer optionalen alten Falle erhältlich, die bei der Entfernung von Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf sehr effektiv ist und somit die Kammervakuumqualität verbessert. he cold rap verfügt über einen Dewar, der sich im Gehäuse befindet.


Präzise Winkeleinstellung

Wenn die Probenstufe in Position ist, werden die Ionenquellen geneigt, um den gewünschten Fräswinkel zu erzielen. Neigungswinkel sind im Bereich von 0 bis +10° kontinuierlich verstellbar. Ionenstrahleneinfallswinkel sind für jedes Ionen unabhängig einstellbar
Ource.

Ionenfräsen mit niedrigen Einfallswinkeln (weniger als 10°), kombiniert mit energiearmen Ionenquellenbetrieben, minimiert Strahlungsschäden und Probenheizung. Da es das gleichmäßige Verdünnen unterschiedlicher Materialien erleichtert, ist das Niederwinkelfräsen bei der Herstellung von Schichten- oder Verbundmaterialien sowie Querschnittsproben von SEM sehr vorteilhaft.

Programmierbare Probenbewegung

Die Probenrotation ist in der Ebene und kontinuierlich über 360°.

Die SEM-Mühle eignet sich ideal zur Herstellung von Querschnittsproben aus heterogenen oder schichtförmigen Materialien. Die Probenhalter werden auf die Probenstufe für wiederholbare Orientierung indiziert und die Drehzahl der Stufe (Drehungen pro Minute) ist der Benutzer
verstellbar. Die Probenbewegungssteuerung in Bezug auf den Ionenstrahl minimiert das bevorzugte Fräsen, das auftreten kann, wenn in Querschnittsproben eine Klebebindelinie besteht oder wenn Materialien mit niedrigerer Atomzahl (Z) in schichtigen Verbundproben enthalten sind. Außerdem kann die Probe bezüglich des Ionenstrahls geschüttelt werden, so dass Schnittstellen oder Leimlinien niemals parallel zur Richtung des Ionenstrahls liegen. Typischerweise werden Schwingwinkel im Bereich von ±40 bis ±60° eingesetzt.


Automatische Beendigung

Der Ionenfräsprozess kann nach Ablauf der Zeit automatisch beendet werden. Ein Timer ermöglicht es, das Fräsen für eine vorgegebene Zeit fortzusetzen, und dreht dann die Leistung an die Ionenquellen, während die Probe unter Vakuum gehalten wird, bis die
Benutzer belüftet das Lastverschloss, um die Probe zu extrahieren.

Eine Probe kann durch nachfolgende Frässchritte mit den gleichen Parametern für die gleiche Zeitdauer seriell abgeschnitten werden.


Probenansicht

Das Betrachtungsfenster ist durch einen Verschluss geschützt, der eine Ansammlung von Sprutzmaterial verhindert, das die Probebeobachtung beeinträchtigen könnte. Für die Beleuchtung wird eine oberhalb der Probenoberfläche gelegene Lichtquelle verwendet.


Stereomikroskop (optional)

Die SEM-Mühle akzeptiert ein Stereo-Mikroskop, um die Probenansicht zu verbessern. Der lange Arbeitsabstand des Mikroskops ermöglicht die Beobachtung der Probe in situ beim Fräsen.

Hochvergrößerungsmikroskop (optional)

Die SEM-Mühle kann mit einem Bildsystem konfiguriert werden, das ein hochvergrößerndes Mikroskop umfasst, das mit einer CCD-Kamera und einem Videomonitor gekoppelt ist, um Bilder aufzunehmen und anzuzeigen. sein System ist ideal für die Vorbereitung standortspezifischer Proben.

Wenn das Hochvergrößerungsmikroskop und die CCD-Kamera verwendet werden, wird die Probe zur Bilderfassung in die Lastversperrung gebracht und dann in die Fräsposition zurückgeführt, um den Fräsprozess fortzusetzen.


Instrumentenbetrieb

Die SEM Mill verfügt über eine universelle Steuerplattform, die den gesamten Instrumentenbetrieb verwaltet. die Basisausgabe der SEM Mill
ist für Benutzer, die nur die Instrumentationsfunktion auf primärer Ebene benötigen. Die Premium Edition der SEM Mill bietet eine vollständige Computersteuerung zur Einstellung, Bedienung und Aufzeichnung einer Vielzahl von Instrumentenparametern.


Basisausgabe

Die Basisausgabe wird über ein auf dem Bildschirm eingebettetes Modul programmiert.

Zunächst werden Fräswinkel durch manuelle Positionierung der Ionenquellen in ihre gewünschten Orientierungen festgelegt. Ein einstufiges Rezept von Parametern wie Ionenstrahlenergie, Probenbewegung, Probenposition (Lastversperrung oder Fräsen) und Prozesszeit wird dann über den Touchscreen problemlos programmiert. Sobald der Benutzer den Prozess initiiert, wird das Instrument automatisch
führt das Rezept aus und zeigt kontinuierlich die Fräsbedingungen in Echtzeit an.

Die Bedienkonsole-Anwendungs-Benutzeroberfläche ist nur auf der Premium-Edition Modell 1060 SEM Mill verfügbar.

Premium-Ausgabe

Die Premium Edition ist mit einem speziellen Computer verbunden, um erweiterte Programmiermöglichkeiten und eine erweiterte Schnittstelle zu bieten, wodurch der Bedarf an Benutzereingriffen während des Fräsprozesses minimiert wird.

Die Schnittstelle erleichtert die Programmierung von Ionenstrahlenergie, Fräswinkel, Probenbewegung, Probenposition und Prozesszeit.

Für einen effektiven, unbeaufsichtigten Betrieb kann eine Reihe von Betriebsfolgen erstellt werden. Die typische Methodik beginnt mit dem Schnellfräsen; dann wird eine langsamere Fräsrate eingesetzt, um Artefakte zu beseitigen. Fräsrezepte können leicht gespeichert und abgerufen werden.

Erweiterte Funktionalitäten umfassen strukturierte Verwaltung von Probendaten, Bilderfassung und -speicherung, Wartung und Protokollierungen sowie Fernzugriff und Diagnostik.

Die Touchscreen-Benutzeroberfläche ist sowohl für die Basis- als auch für die Premium-Edition Modell 1060 SEM Mills verfügbar.

Die Software ermöglicht einen sicheren Zugriff auf die verschiedenen Instrumentsteuerungen entsprechend dem Niveau der Benutzerkenntnisse und den Bedürfnissen für den Instrumentenbetrieb.

Verwaltungsrechte können qualifiziertem Wartungspersonal gewährt werden.

Während des Betriebs werden relevante Parameter in Echtzeit auf dem Computermonitor angezeigt.

Bei Steuerung durch den Computer zeigt der Touchscreen eine Pause-Taste an, so dass der Instrumentenbetrieb gegebenenfalls schnell eingestellt werden kann.

Die Premium Edition verfügt über die optionale Möglichkeit der Fernüberwachung über eine Netzwerkverbindung. Dadurch kann das Instrument sowohl fernüberwacht als auch pausiert werden. Mehrere SEM-Mühlen können vernetzt werden.


Anwendungen

Die SEM-Mühle ist ein ausgezeichnetes Werkzeug zur Entfernung von Oberflächenartefakten aus SEM-Proben, was zu einer verbesserten Bildgebung und Analyse führt.

SEM-Proben werden häufig durch metallographisches Polieren hergestellt. Oft bleibt eine unerwünschte Topographie übrig, auch wenn während des Vorbereitungsprozesses große Sorgfalt getroffen wird. Mit den heutigen fortschrittlichen SEMs kann sogar ein minimaler Schaden die Fähigkeit einschränken, die Oberfläche einer Probe vollständig aufzulösen oder zu analysieren. Sputtern von Material aus der Probenoberfläche mit Inertgas
Ionenstrahlfräsen ist eine ideale Methode, um frühere Schäden zu beseitigen. ist die Grundlage für die SEM Mill.


Großmenge

Praktisch jede Art von anorganischer SEM-Probe kann von der Behandlung mit der SEM-Mühle profitieren. Wenn die Ionenstrahlen auf niedrige Einfallswinkel gerichtet werden, werden Schichten, die mechanische Restschäden, Oxidation oder Kontamination enthalten, weggesputzt, wodurch eine unberührte Oberfläche für die SEM-Bildgebung und -analyse erzeugt wird.


EBSD

EBSD ist eine nützliche Technik, bei der kristallographische Informationen mit einem SEM erhalten werden, da rückgestreute Elektronen ein Muster bilden, das die kristalline Struktur, Orientierung und Textur des Materials repräsentiert. Da EBSD eine hoch oberflächensensitive Technik ist, beschränkt jede Art von Schäden die Fähigkeit, ein Muster zu generieren oder nützliche Informationen aus dem Muster zu bestimmen. Daher ist die Verbesserung der Oberfläche mit der SEM-Mühle sehr vorteilhaft.

Um EBSD auf die nächste Stufe zu bringen, kann die SEM-Mühle verwendet werden, um präzise und wiederholbare Materialmengen aus der Probe zu entfernen. seine serielle Schnitttechnik liefert Informationen, die bei zweidimensionalen Methoden möglicherweise nicht offensichtlich sind.


Querschnittshalbleiter

In vielen Fällen in der Halbleiterindustrie ermöglicht SEM die schnelle Generierung von Informationen für Anwendungen wie die Ausfallanalyse, bei denen es unerlässlich ist, nützliche Daten schnell zu erhalten.

Häufig wird die Probe durch Spalten oder mechanisches Polieren hergestellt, was Oberflächenschäden verursacht. Solche Schäden werden durch Ionenfräsen mit der SEM-Mühle leicht beseitigt. Spezielle Probenhalter erleichtern den Prozess.


Minimale Wartung

Das von der Ionenquelle gesputzte Material ist vernachlässigbar, wodurch sowohl die Kontamination der Probe als auch die Wartung der Komponenten minimiert werden. Der automatisierte Verschluss verhindert die Ansammlung von Sputtermaterial am Betrachtungsfenster. Alle Systemkomponenten sind für routinemäßige Reinigung und Wartung leicht zugänglich. Bei Internetanschluss kann die SEM Mill zu Diagnosezwecken aus der Ferne aufgerufen werden.