Modèle 1060

moulin SEM

Un système de fraisage et de polissage ionique de pointe. Il est compact, précis et produit constamment des échantillons de microscopie électronique à balayage (SEM) de haute qualité pour une grande variété d'applications.

* Deux sources d'ions TrueFocus réglables indépendamment
* Fonctionnement à haute énergie pour la fraisage rapide; fonctionnement à faible énergie pour le polissage d'échantillons
* Diamètres de poutre réglables
* Configuration simple des paramètres de fraisage
* Contrôle automatique individuel du gaz de source ionique
* Gamme d'angle de fraisage réglable en continu de 0 à +10°
* Balance ou rotation de l'échantillon
* Microscope stéréo pour l'observation directe de l'échantillon
* Microscope à grand agrandissement et caméra CCD

* Éditions de base et premium disponibles (édition de base affichée à gauche)

Fraisage ionique

Le fraisage ionique est utilisé dans les sciences physiques pour améliorer les caractéristiques de surface de l’échantillon. Le gaz inerte, typiquement l'argon, est ionisé puis accéléré vers la surface de l'échantillon. Par transfert de momentum, les ions qui se heurtent pulvérisent le matériau de l'échantillon à une vitesse contrôlée.

Préparation avancée des échantillons

Pour de nombreux matériaux avancés d’aujourd’hui, l’analyse par SEM est une technique idéale pour étudier rapidement la structure et les propriétés du matériau. Le moulin SEM Fischione modèle 1060 est un excellent outil pour créer les caractéristiques de surface d'échantillon nécessaires pour l'imagerie et l'analyse SEM.


Deux sources d'ions

Deux sources d'ions TrueFocus dirigent des faisceaux d'ions de diamètre contrôlé vers la surface de l'échantillon. Le diamètre du faisceau est réglable par l'utilisateur. Les deux sources sont concentrées sur la surface de l'échantillon pour des taux de fraisage élevés. Les sources d'ions sont physiquement petites et nécessitent un minimum de gaz, mais fournissent une grande gamme d'énergies de faisceau d'ions.

Les tensions d'accélération des ions peuvent varier de 6,0 keV pour le fraisage rapide à 100 eV pour le polissage des échantillons inaux

Lorsqu'il est utilisé dans la plage d'énergie supérieure, la fraisage est rapide, même à faibles angles. Lorsqu'il fonctionne à faible énergie, le matériau est progressivement pulvérisé de l'échantillon sans induire d'artefacts.

La conception unique de la source d'ions TrueFocus permet un diamètre contrôlé du faisceau d'ions, ce qui signifie que les ions ne sont dirigés que vers l'échantillon et que le matériau pulvérisé n'est pas redéposé du support d'échantillon et/ou de la chambre sur la surface de l'échantillon.

Les tensions d'accélération des ions sont programmables et peuvent être variées en continu de 6,0 keV pour le fraisage rapide à 100 eV pour le polissage des échantillons inaux. Les courants de faisceau d'ions peuvent être établis de centaines de nanoampères à des dizaines de microampères.

Le moulin SEM est équipé de tasses Faraday pour mesurer le courant de faisceau d'ions.

Les sources d'ions sont alignées visuellement depuis l'extérieur du vide en utilisant une cible luminescente.


Contrôle automatique du gaz

Deux contrôleurs à faible masse assurent une régulation indépendante et automatique du gaz de procédé pour les sources d'ions. L'algorithme de contrôle du gaz produit des faisceaux d'ions stables sur une grande variété de paramètres de broyage d'ions.


Système de vide à sec entièrement intégré

Le système de vide entièrement intégré comprend une pompe à traînée turbomoléculaire soutenue par une pompe à diaphragme à plusieurs étages. son système sans huile assure un environnement propre pour le traitement des échantillons.

Comme les besoins en gaz de la source d'ions TrueFocus sont faibles, la pompe turbomoléculaire à traînée de 70 lps produit un vide du système d'exploitation d'environ 5x10 mbar. Le niveau de vide est mesuré avec un calibre Pirani et est indiqué en continu.

Édition Premium Modèle 1060 SEM Moulin entièrement équipé

Exemples des différents supports d'échantillons disponibles pour le moulin SEM modèle 1060

Montage et positionnement des échantillons

Le moulin SEM peut accueillir un large éventail de tailles d'échantillons et de configurations pour des applications telles que la fraisage en vrac, la diffraction par rétrodiffusion d'électrons (EBSD), la préparation des semi-conducteurs, ainsi que la coupe en pente traditionnelle et le polissage en section transversale.

Une série de porte-échantillons est disponible pour une multitude d'applications. Les stations de chargement facilitent en outre le processus de manutention des échantillons.


Chambre

La chambre à vide de la SEM Mill reste sous vide continu pendant le fonctionnement. Un verrouillage de charge isole le vide de la chambre haute de l'environnement lors de l'échange d'échantillons, assurant des conditions de vide optimales. la petite taille de la chambre fait
Il est facile à nettoyer pendant l'entretien périodique.


Transfert rapide d'échantillons

La chambre à vide de la SEM Mill reste sous vide continu pendant le fonctionnement. Un verrouillage de charge isole le vide de chambre haute de l'environnement lors de l'échange d'échantillons, assurant des conditions de vide optimales. la petite chambre ize facilite le nettoyage pendant l'entretien périodique.


Piège à froid (facultatif)

Le moulin SEM est disponible avec un ancien piège en option qui est très efficace pour éliminer les hydrocarbures et la vapeur d'eau, améliorant ainsi la qualité du vide de la chambre. le rap froid dispose d'un dewar situé à l'intérieur de l'enceinte.


Réglage d'angle précis

Avec l'étage d'échantillonnage en position, les sources d'ions sont inclinées pour fournir l'angle de fraisage souhaité. Les angles d'inclinaison sont réglables en continu dans la gamme de 0 à +10°. Les angles d'impact du faisceau d'ions sont réglables indépendamment pour chaque ion
Ource.

La fraisage ionique avec de faibles angles d'incidence (moins de 10°), combinée à un fonctionnement de source ionique à faible énergie, minimise les dommages d'irradiation et le chauffage de l'échantillon. Parce qu'il facilite l'amincissement uniforme de matériaux différents, le fraisage à bas angle est très bénéfique lors de la préparation de matériaux stratifiés ou composites ainsi que d'échantillons SEM en section transversale.

Mouvement d'échantillon programmable

La rotation de l'échantillon est en plan et continue à 360°.

Le moulin SEM est idéal pour préparer des échantillons en section transversale à partir de matériaux hétérogènes ou stratifiés. Les porte-échantillons sont indexés à l'étage d'échantillon pour une orientation répétable et la vitesse de rotation de l'étage (rotations par minute) est l'utilisateur
réglable. Le contrôle du mouvement de l'échantillon par rapport au faisceau d'ions minimise la fraisage préférentielle, qui peut se produire lorsqu'une ligne de liaison de colle existe dans des échantillons en section transversale ou lorsque des matériaux de nombre atomique inférieur (Z) sont contenus dans des échantillons composites en couches. De plus, l'échantillon peut être basculé par rapport au faisceau d'ions de sorte que les interfaces ou lignes de colle ne soient jamais parallèles à la direction du faisceau d'ions. On utilise généralement des angles de basculement allant de ±40 à ±60°.


Termination automatique

Le processus de fraisage ionique peut être automatiquement terminé au cours du temps écoulé. Un temporizateur permet de continuer le fraisage pendant un temps prédéterminé, puis tourne la puissance vers les sources d'ions tout en gardant l'échantillon sous vide jusqu'à ce que
l'utilisateur ventile le verrouillage de charge pour extraire l'échantillon.

Un échantillon peut être coupé en série en appliquant des étapes de fraisage subséquentes utilisant les mêmes paramètres pour la même durée de temps.


Visualisation d'échantillons

La fenêtre d'observation est protégée par un obturateur qui empêche l'accumulation de matériau pulvérisé qui pourrait interférer avec l'observation de l'échantillon. Une source lumineuse située au-dessus de la surface de l'échantillon est utilisée pour l'éclairage.


Microscope stéréo (facultatif)

Le SEM Mill accepte un microscope stéréo pour améliorer la visualisation des échantillons. La longue distance de travail du microscope permet d’observer l’échantillon in situ pendant la fraisage.

Microscope à grand agrandissement (facultatif)

Le SEM Mill peut être configuré avec un système d'imagerie comprenant un microscope à grand agrandissement couplé à une caméra CCD et à un moniteur vidéo pour capturer et afficher des images. son système est idéal pour la préparation d'échantillons spécifiques au site.

Lorsque le microscope à grand agrandissement et la caméra CCD sont utilisés, l'échantillon est amené dans le verrouillage de charge pour la capture d'image, puis retourné à la position de fraisage pour poursuivre le processus de fraisage.


Fonctionnement de l'instrument

Le SEM Mill dispose d'une plateforme de commande universelle qui gère le fonctionnement total de l'instrument. l'édition de base du moulin SEM
est destiné aux utilisateurs qui ne nécessitent que la fonction d'instrumentation de niveau primaire. L'édition premium du SEM Mill ajoute un contrôle informatique complet pour régler, fonctionner et enregistrer une grande variété de paramètres d'instrument.


Édition de base

L'édition de base est programmée via un module intégré à l'écran.

Dans un premier temps, les angles de fraisage sont établis en positionnant manuellement les sources d'ions dans leurs orientations souhaitées. Une recette en une seule étape de paramètres comprenant l'énergie du faisceau d'ions, le mouvement de l'échantillon, la position de l'échantillon (verrouillage de charge ou fraisage) et le temps de processus est ensuite facilement programmée à travers l'écran tactile. Une fois que l'utilisateur démarre le processus, l'instrument
exécute la recette et affiche en continu les conditions de fraisage en temps réel.

L'interface utilisateur de l'application Operator Console est disponible uniquement sur l'édition premium du modèle 1060 SEM Mill.

Édition Premium

L'édition premium est connectée à un ordinateur dédié pour fournir des capacités de programmation améliorées et une interface étendue, réduisant ainsi le besoin d'intervention de l'utilisateur pendant le processus de fraisage.

L'interface facilite la programmation de l'énergie du faisceau d'ions, de l'angle de fraisage, du mouvement de l'échantillon, de la position de l'échantillon et du temps de traitement.

Pour un fonctionnement efficace et sans surveillance, une série de séquences opérationnelles peut être établie. La méthodologie typique commence par la fraisage rapide; puis une vitesse de fraisage plus lente est utilisée pour éliminer les artefacts. Les recettes de fraisage peuvent être facilement stockées et rappelées.

Les fonctionnalités avancées comprennent la gestion structurée des données d'échantillons, l'acquisition et le stockage d'images, la maintenance et les registres, ainsi que l'accès à distance et le diagnostic.

L'interface utilisateur à écran tactile est disponible sur les moulins SEM modèle 1060 édition de base et premium.

Le logiciel permet un accès sécurisé aux différentes commandes d'instrument correspondant aux niveaux d'expertise de l'utilisateur et aux besoins pour le fonctionnement de l'instrument.

Des droits administratifs peuvent être accordés au personnel d'entretien qualifié.

Pendant le fonctionnement, les paramètres pertinents sont affichés en temps réel sur le moniteur de l'ordinateur.

Lorsqu'il est commandé par l'ordinateur, l'écran tactile affiche un bouton Pause afin que, si nécessaire, le fonctionnement de l'instrument puisse être rapidement suspendu.

L'édition premium dispose de la capacité optionnelle de surveillance à distance via une connexion réseau. Cela permet à la fois de surveiller et d'arrêter l'instrument à distance. Plusieurs moulins SEM peuvent être mis en réseau.


Applications

Le moulin SEM est un excellent outil pour enlever les artefacts de surface des échantillons SEM, ce qui permet d'améliorer l'imagerie et l'analyse.

Les échantillons SEM sont souvent préparés par polissage métallographique. Souvent, une topographie indésirable reste, même lorsque beaucoup de soins sont pris pendant le processus de préparation. Avec les SEM avancés d'aujourd'hui, même une quantité minimale de dommages peut limiter la capacité de résoudre ou d'analyser complètement la surface d'un échantillon. Pulvérisation du matériau à partir de la surface de l'échantillon avec du gaz inerte
Le fraisage à faisceau d'ions est une méthode idéale pour éliminer les dommages antérieurs. est la base du moulin SEM.


En vrac

Pratiquement tout type d'échantillon SEM inorganique peut bénéficier du traitement avec le moulin SEM. Lorsque les faisceaux d'ions sont dirigés à des angles d'incidence faibles, les couches contenant des dommages mécaniques résiduels, l'oxydation ou la contamination sont pulvérisées, donnant une surface vierge pour l'imagerie et l'analyse SEM.


EBSD

L'EBSD est une technique utile dans laquelle l'information cristallographique est obtenue avec un SEM parce que les électrons rétrodiffusés forment un motif qui représente la structure cristalline, l'orientation et la texture du matériau. Étant donné que l'EBSD est une technique hautement sensible à la surface, tout type de dommage limite la capacité de générer un motif ou de déterminer des informations utiles à partir du motif. Par conséquent, améliorer la surface avec le moulin SEM est très bénéfique.

Pour porter l'EBSD au niveau suivant, le moulin SEM peut être utilisé pour retirer des quantités précises et répétables de matériau de l'échantillon. sa technique de coupe en série donne des informations qui peuvent ne pas être évidentes lors de l'utilisation de méthodes bidimensionnelles.


Semiconducteur en section transversale

Dans de nombreux cas dans l'industrie des semi-conducteurs, le SEM permet de générer rapidement des informations pour des applications telles que l'analyse de défaillance où il est essentiel d'obtenir rapidement des données utiles.

Souvent, l'échantillon est préparé par clivage ou polissage mécanique qui provoque des dommages à la surface. Ces dommages sont facilement éliminés par fraisage ionique avec le moulin SEM. Des porte-échantillons dédiés facilitent le processus.


Maintenance minimale

Le matériau pulvérisé à partir de la source ionique est négligeable, ce qui minimise à la fois la contamination des échantillons et l'entretien des composants. L'obturation automatisée empêche l'accumulation de matériaux pulvérisés sur la fenêtre de visualisation. Tous les composants du système sont facilement accessibles pour le nettoyage et l'entretien de routine. Lorsqu'il est connecté à Internet, le moulin SEM peut être consulté à distance à des fins de diagnostic.