微量取样技术利用聚焦离子束(FIB)和精密探针，可以从半导体晶片中提取包含有待分析区域的微米级样品。提取的微量样品再利用聚焦离子束减薄，以便利用透射电镜进行高分辨率观察和高精度分析。在1999年，日立集团就已经成为全球微量取样系统市场的领先企业，如今，日立的微量取样系统广泛应用于半导体器件的过程评估和失效分析，以及用于尖端材料的分析。
微量取样技术包括聚焦离子束加工过程：(1)表面防护、(2)周边铣削、(3)底部截槽，以及精密探针加工过程：(4)固定探针、(5)微桥切割、(6)提取微量样品、(7)将微量样品固定到透射电镜样品模具、(8)探针切割。过程(1)至(3)已经实现了自动化操作，而过程(4)-(8)则需要有经验的操作人员进行手工操作，确保在三个维度的高精度位置控制。
图1.微量取样系统工作流程图(除了(1)-(3)的聚焦离子束加工，新型微量取样系统实现了过程(4)-(8)精密探针加工过程的自动化操作)
在新推出的微量取样系统当中，日立高新采用了accumulated beam技术、图像处理和匹配技术来实现自动识别探针，这是长期以来困扰(4)-(8)精密探针加工过程实现自动化的一个重要问题。这个改进实现了精密探针加工过程的自动化，无需专门的操作技能即可轻松获取透射电镜分析所需的微量样品。
通过设置多个加工位点、以及提取微量样品的固定位点，新型微量取样系统可实现无人值守的连续运行。这个新的变化增大了高通量分析的加工容量，提高了半导体器件的生产效率和生产量。
日立高新还计划将自动化微量取样系统应用于聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)。
备注：精密探针是指一个利用微动机制在亚微米精度操纵磨尖的钨针运行的系统。
编译：秦丽娟
