ZEISS Microscopy

イオンビーム顕微鏡が切り開く新しいパラダイム

分析拠点がこれまでにないレベルへ

イオンビーム顕微鏡による新しい解析をお試しいただけます。サンプル加工、トモグラフィー、そして分析手法を見直すことで、材料科学への新しいアプローチが可能になります。ナノマテリアル、バッテリー、アディティブマニュファクチャリング、様々な素材研究の可能性が拡がります。

ZEISS Crossbeam 350 and ZEISS ORION NanoFab
  • バッテリー: バッテリーの長期的な安定性と長寿命化に取り組むのであれば、正確なシミュレーションを行うことが重要です。正確なシミュレーションモデルを得るためには、電極活物質粒子などのコンポーネントについての正確な情報が必要となるので、EBSD 解析を検討されているかもしれません。その場合、試料から十分なEBSDシグナルを抽出することができず、サンプルボリュームに関わらず解析自体が困難という問題に直面することになります。
  • 太陽光発電:例えば太陽光発電の効率を高めるために、高度な層構造の研究を行っていると仮定します。その場合、ナノスケールにおける元素の空間分布と、約20 nmの深さ方向のプロファイルを得ることが理想的です。そのケースでは、従来のEDSは使用することができません。分析が可能なほかの技術を探し求めることになります。
  • 金属および半導体:半導体パッケージ技術の研究のために、局所的な埋め込み構造をナノスケールの分解能で分析するとします。前例のないスピードで行う必要がありますが、分析対象領域にアーティファクトを発生させるわけにはいきません。
  • 地球科学:地質標本を研究していて、きわめて小さな対象物を観察しなければならない場合、根本的に困難な課題となります。現時点では技術的な限界により、微細構造から化学的情報を取得することが難しいからです。
ZEISS Crossbeam 350 and ZEISS ORION NanoFab

材料科学におけるアプリケーション

分析が困難なケースに挑む

  • 地球科学: 15 nm の空間分解能で隕石標本の元素ヒートマップを作成します。そのイメージングと分析にZEISS ORION NanoFabに搭載されたSIMSが使用可能です。 SIMS for ZEISS ORION NanoFab
Elemental heat map of a meteorite sample
  • 太陽光発電:ナノスケールで、太陽電池の微量元素の分布について検査します。従来の機器ではできなかった解析もToF-SIMSを搭載したZEISS Crossbeamなら解析が可能です。 ToF-SIMS for ZEISS Crossbeam
Diffusion of trace elements in solar cells
  • バッテリー:サンプル調製を行わずに、リチウムイオン電池の活物質粒子の3D結晶構造を分析します。このケースではZEISS Crossbeam with Atlas 5を使用した3D EBSDにて対応が可能となります。 3D EBSD on ZEISS Crossbeam with Atlas 5
3D crystallography of nanoparticles in lithium-ion batteries
  • 金属および半導体:プラズマ FIB よりも高速で、半導体材料の埋め込み構造にアプローチします。ZEISS Crossbeamのフェムト秒レーザーなら実現が可能です。Femtosecond Laser on ZEISS Crossbeam
Expose the ROI without FIB polishing and less damage
Illustration of Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS)

二次イオン質量分析(SIMS)

高分解能で汎用性の高い元素分析

Illustration of Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS)

ToF-SIMS for Crossbeam, Time of flight SIMS を使えば、ナノメートルスケールで多層構造の検査を行うことができます。微量元素、軽元素(リチウムなど)、そして同位元素の元素マッピング、深さプロファイリング、ppm レベルの原子および分子イオンの同時検出が可能です。横方向 35 nm、深さ方向 20 nm の分解能を達成しています。高感度で網羅的な3D分析が可能となります。

SIMS for ORION NanoFab, 常に 15 nm 以下の分解能で SIMSマップを作成できます。ネオンビームを使用してサンプル表面から二次電子、またはイオンをスパッタします。質量スペクトルを取得するには、検出器を固定して磁場を増強するか、または磁場を固定して検出器を動かします。特定の分析エリアで、最大4つの選択したターゲットを空間的にマッピングすることによってイメージングを行います。選択した元素または分子フラグメントの分布を深さの関数として示したり、深さ方向のプロファイルを取得できます。特定の分析ボリュームに対して空間マッピングを実行することにより、3Dでのイメージングを実現します。

LaserFIB

フェムト秒レーザーを用いて、サンプルプレパレーションを高速化かつクオリティを最適化

Optimize sample preparation speed and quality with Femtosecond Laser

例えば、2.5 / 3D TSV マルチチップパッケージなどのサンプルに対してフェムト秒レーザーを使って大容量のアブレーションを行うと、サンプルのアーティファクトを最小限に抑えながら埋め込み構造に素早くアクセスできます。ZEISS Crossbeam にフェムト秒レーザーを搭載すれば、プラズマイオン源を使って非常に大きなサンプルを加工する場合と比較して、圧倒的に高速でマルチスケール分析を行うことができます。

【英語PDF】金属間化合物(IMC)および粒子構造に関する研究例をご確認いただけます。フェムト秒レーザーの強みが生かされています。

Optimize sample preparation speed and quality with Femtosecond Laser
Enabling 3D EBSD with ZEISS Atlas 5 Analytics

3D EBSD with ZEISS Atlas 5 Analytics

高分解能3Dイメージングおよび 3D EBSD マッピング

Enabling 3D EBSD with ZEISS Atlas 5 Analytics

ZEISS Atlas 5 およびCrossbeamを使えば、バッテリーコンポーネントの分析を効率的に行うことができます。Atlas 5 の 3D トモグラフィーモジュールに含まれる、Zスライス厚トラッキング機能を活用できます。分析モジュールを使用して、高分解能3D SEM イメージングおよび 3D EBSD マッピングを行います。このとき、それぞれのタスクに最適化されたSEM と EBSD の2つの異なる条件設定を使用します。画像とマップの空間的増分をそれぞれ別々に調整し、イメージングと EBSD 分析を自動的に切り換えるワークフローを使って、最適なランディングエネルギーを設定します。

ZEISS ソリューションポートフォリオ

イオン顕微鏡におけるイノベーションのご紹介

ZEISS Crossbeam 350

ToF-SIMS搭載の多目的分析FIB-SEM プラットフォーム

ZEISS Crossbeam 350

ZEISS Crossbeam

製品カタログ(英語)

Crossbeam と ToF-SIMSの情報について、製品カタログをダウンロードし、詳細をご確認いただけます。

ZEISS ORION NanoFab

最高分解能の HIM 向け SIMS

ZEISS ORION NanoFab

SIMS

White Paper(英語)

SIMS がどのように機能するか詳しく確認いただけます。このホワイトペーパーで SIMS 分析におけるブレークスルーとSIMS 技術についてご確認ください。

ZEISS Atlas 5 Analytics

SEM を使った 3D EBSD マッピング用のソフト

ZEISS Atlas 5 Analytics

Atlas 5

製品カタログ(英語)

分析モジュールのメリットと、実際のアプリケーションをご確認いただけます。

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