高分解能イメージングと高度な試料作製のためのZEISS Crossbeam 550 FIB-SEM顕微鏡。

ZEISS Crossbeam 550 FIB-SEM

高度な試料作製および解析向け高分解能FIB-SEM

ZEISS Crossbeam 550は、Gemini 2 SEMイメージングとZEISS Ion-sculptor FIBミリングを組み合わせ、高速な試料切削と卓越した表面ディテールを実現します。高度なイメージングおよび解析用途向けに設計されており、3Dトモグラフィー、ナノファブリケーション、TEMラメラ作製などの高度なアプリケーションにおいて、再現性が高く、使いやすい形で複雑なワークフローをサポートします。

  • Gemini 2の電子光学系は、ハイスループットかつ高分解能のSEMイメージングを実現し、Ion-sculptor FIBは、高速ミリングと低エネルギーでの仕上げ加工を可能にします。

    表面および内部構造の完全性を維持しながら、迅速な試料切削を実現します。

  • ユーザーに依存しない再現性を実現する、レシピ駆動のラメラ作製

    ユーザーやワークフローを問わず、一貫した再現性の高い結果を提供。

  • ナノファブリケーションおよび高い再現性を実現する3Dトモグラフィー向け高度なFIB加工

    要求の厳しいアプリケーションにおける構造解析および組成解析が可能。

  • ビーム感受性試料を含む多様な材料に対する優れた性能
ZEISS Crossbeam 550 FIB-SEM microscope designed for high-resolution imaging and advanced materials analysis workflows.

Crossbeam 550の特長

Crossbeam 550は、精度が最も重要となる場面で、イメージング、加工、解析性能を発揮します。低エネルギーFIB仕上げにより、特に薄膜においてクリーンな断面を実現し、繊細なデバイス層を保護します。オプションでフェムトセカンドレーザーを統合することで、高速な試料切削が可能となり、深部に埋もれた構造へのアクセスをより迅速かつ効率的に行えます。拡張されたZEN core EMオートメーションにより、レシピベースのラメラ作製をユーザーやラボ間で展開でき、優れた試料品質、より高い一貫性、結果への信頼性向上を実現します。その結果、高度な研究および生産環境において、信頼性が高く再現性のあるワークフローを提供します。

Illustration of focused ion beam milling used to prepare thin TEM lamellae for analysis with the ZEISS Crossbeam 550 FIB-SEM.

主な仕様

  • 高分解能イメージングと高精度ミリングを可能にするGemini 2電子光学系+FIBカラム
  • 多様な試料に対して表面感度の高い特徴を鮮明に捉える低加速電圧SEMイメージング
  • 自動化レシピとバッチ実行により高い再現性を確保し、安定した結果を実現
  • 幅広い柔軟性:金属、ポリマー、セラミックス、生体材料、細胞、組織、半導体試料など、材料系およびライフサイエンス試料に対応
SEM image of focused ion beam trenching used for TEM lamella preparation with ZEISS Crossbeam 550 FIB-SEM.

TEMラメラ作製およびイメージングの統合ワークフロー

Crossbeam 550は、チャンク加工、薄片化、リフトアウト、グリッドへの搭載といったラメラ作製の全工程を、ライブSEMモニタリングを備えたZEN core EMワークフローによりガイドします。低エネルギーFIBによる仕上げ加工により、精密な仕上げ制御と正確なエンドポイント決定が可能となり、イオン損傷を低減しながら、先端アプリケーションに求められる高品質なラメラ作製を実現します。

ZEISS microscopy software interface supporting automated FIB-SEM workflows and data analysis.

効率的で再現性の高いCrossbeam 550ワークフローを実現する統合ソフトウェア

ZEISSのソフトウェアソリューションは、データ取得から解析まで、Crossbeam 550のワークフローを効率的に最適化します。ZEN core EMは、自動化されたレシピ、バッチ実行、SEM/FIBの統合運用を可能にし、効率的で再現性の高い結果を実現します。高度なイメージング解析に向けて、ZEISS arivisスイートは拡張可能でAIを活用した画像解析環境を提供します。arivis Proは柔軟な多次元可視化とセグメンテーションパイプラインを提供; arivis Hubは大規模データの高速処理とバッチ実行を実現; arivis Cloudは、コード不要で高度解析を自動化・拡張するためのクラウドベースのAIモデル学習環境を提供します。これらのツールを組み合わせることで、ナノファブリケーション、大面積イメージング、相関ワークフローを安定して高品質で行うことができます。

関連アプリケーション

マイクロ・ナノ流体工学の研究向けに、集束イオンビームミリングで作製されたナノ流体チャネルのSEM像。

材料研究

  • 低加速電圧イメージングによる2Dおよび3D材料特性評価において、微細な表面構造を可視化
  • 多相材料や複雑な構造など、あらゆる試料に対する高精度な断面作製
  • 3Dナノファブリケーション
ZEISS Crossbeam LaserFIBによるレーザーミリング後の熱インターフェース材料のSEM像。イオンビーム研磨を行っていない表面が確認できます。

エレクトロニクス・半導体

  • 高度なパッケージング向けの相関ワークフローと再現性の高いラメラ作製
  • 過度な薄片化を行うことなく、埋もれたノードやインターフェースを可視化
  • 接続部、配線、不良箇所を精密に解析可能
線虫C. elegansの内部構造をナノメートル解像度で示す3D FIB-SEM再構築像。

ライフサイエンス & 生物学研究

  • Gemini 2の低加速電圧での高い描写力により、微細構造を鮮明に取得
  • Ion-sculptorによる低エネルギーの薄片化で、繊細な生体試料を加工
  • 組織、細胞小器官、生体材料の高分解能3D再構築を実現
  • レシピ駆動ワークフローにより、ユーザー間で一貫したラメラ作製を実現

お客様の感想

本研究は、3Dクライオ電子顕微鏡(cryoEM)とEDSを定量的に用いて、細胞内イオンプールの分布と動態を示した初めての成果です。これは、Crossbeam FIB-SEMの新しいcryoFIB-SEMモデルとEDSを組み合わせたことによって実現しました。クライオ保存された試料の3D構造データとEDS解析を同時に取得できたからこそ、これらの結果を得ることができました。

Asaf GalWeizmann博士 Institute of Science, Israel

サービス・サポート

高スループットかつ高難度なワークフローを支える専門知識

Crossbeam 550では、よりハイスループットで複雑なワークフローに対応するため、ZEISSが実践的なサービスおよびアプリケーションサポートを提供します。システム最適化やワークフロー調整から、予防保守、迅速な対応サービスまで、ZEISSはラボの生産性と一貫性を支援します。また、トレーニングおよびコンサルティングサービスにより、高度なFIB-SEMトモグラフィー機能を長期的に最大限活用できるよう支援します。

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よくあるご質問

  • ZEISS Crossbeam 550は、頻繁に解析ワークフローを実行し、エントリーレベルのシステム以上のスループットと再現性を必要とする先端研究ラボや施設で多く採用されています。

  • Gemini 2電子光学系を搭載したCrossbeam 550は、より要求の厳しい解析ワークフロー向けに設計されています。ハイスループット、安定したイメージング性能、大規模データセット、3Dトモグラフィー、高度なSEM解析に適した構成を提供します。

  • Gemini 2光学系はダブルコンデンサー設計を採用しており、効率的な信号生成と安定したイメージング条件を実現し、SEM解析、大面積イメージング、FIB-SEMトモグラフィーにおける高速データ取得を可能にします。

  • はい、サポートしています。Crossbeam 550では、加工中にライブでイメージングを同期させることが可能で、試料の切削進行をリアルタイムで確認しながら、ワークフローを中断することなくエンドポイント制御を向上させることができます。ただし、ハイダイナミックレンジ(HDR)Mill + SEMはオプションです。

  • Crossbeam 550は、チャンク加工、薄片化、リフトアウト、グリッドへの搭載といったラメラ作製の全工程をサポートします。ZEN core EMワークフローによりガイドされ、ライブSEMモニタリングと低エネルギーFIB仕上げによって、正確なエンドポイント制御と試料ダメージの低減を実現します。

  • はい。Crossbeam 550は、薄膜、ポリマー、生体試料などのビーム感受性の高い材料にも対応しています。低加速電圧イメージングと低エネルギーFIB加工により損傷を最小限に抑え、微細な構造を保持します。

  • Crossbeam 550は、高度な解析ニーズに対応しつつ、日常的な運用の柔軟性も求められる材料科学、エレクトロニクス、先端パッケージングを含む半導体分野、そしてライフサイエンス分野における先進的なワークフローに最適なシステムです。TEMラメラ作製、3Dトモグラフィー、ナノファブリケーション、繊細な試料の構造解析などに利用されています。

  • ZEISSソフトウェアは、取得、制御、解析を統合し、効率的なワークフローを実現します。ZEN core EMは自動化されたレシピ、バッチ処理、SEM/FIBの同期運用を可能にし、ZEISS arivisは大規模データセットに対応した拡張可能な画像解析を提供することで、一貫性のある高品質な結果を支えます。

  • フェムトセカンドレーザーは、ZEISS Crossbeamシステム向けのオプション機能で、超短パルスレーザーアブレーションによる高速試料切削を可能にします。特に、広範囲かつ深部にある領域へ迅速にアクセスする必要がある場合に有効です。ZEISS Crossbeam Laserは、10^6 µm³/秒オーダーの非常に高いミリングレートを実現し、高速かつ高精度なアブレーションを可能にすることで、従来のFIBミリングと比べて試料作製時間を大幅に短縮します。レーザーは、熱的・機械的損傷を最小限に抑えることで微細構造を保持し、後のSEMイメージングや解析に適した高品質な表面を提供します。

  • フェムトセカンドレーザーは、先端半導体解析や大型・複雑な試料を扱う材料研究など、深部にある構造への高速アクセスが求められるワークフローに最適です。特に、従来のFIB加工では時間がかかりすぎる、または非効率となる場合に有効です。

  • FIB加工は小規模な試料切削において高精度制御を提供します。一方、フェムトセカンドレーザーは、大容量領域の高速アブレーションに優れています。レーザーは、初期段階での高速な試料切削を可能にすることでFIBワークフローを補完し、その後は Ion-sculptor FIBカラムによる高精度なミリングおよび仕上げ加工を行います。

  • いいえ。フェムトセカンドレーザーは超短パルスを用いて材料を瞬時に気化させるため、熱影響層を生じさせない(非熱的アブレーション)加工を行うことで、熱的・機械的ダメージを最小限に抑えます。その結果、繊細な構造や界面を保持したまま、高品質なイメージングおよび解析を行うことができます。

  • フェムト秒レーザーは、金属、セラミックス、ポリマー、半導体試料など、幅広い材料に対応しています。ただし、適用可否は具体的な用途や試料組成によって異なります。ZEISSの専門家が、各ワークフローに最適な構成やパラメータ設定をサポートします。

  • フェムトセカンドレーザーはCrossbeam 550のワークフローにシームレスに統合され、Gemini 2電子光学系およびIon-sculptor FIBカラムと連携して動作します。自動試料搬送を備えた独立チャンバーで作製初期段階の試料切削を高速化し、他方ではレシピ駆動の自動化により、試料やオペレーター間で一貫した結果を実現します。