CP 离子研磨
离子研磨(Ion Milling),亦称为 Cross-Section Polishing(CP),是一种利用高能离子束轰击样品表面,以移除材料并形成平滑截面的样品制备技术,在半导体材料分析与失效分析过程中,为了观察芯片或封装内部的微结构,例如多层金属布线、介电层、焊点结构或材料界面,通常需要将样品制作成高品质截面。然而,若仅使用 机械切割或研磨,往往会因应力、塑性变形或材料拉扯而造成结构破坏,使得后续 扫描式电子显微镜(SEM) 的观察品质受到影响。
离子研磨技术透过 高能氩离子束(Ar ion beam) 轰击样品表面,使材料逐层被移除,能够制备出 低应力、低损伤且高度平滑的截面,因此广泛应用于半导体、电子封装、材料科学与光电元件分析。
离子研磨系统通常利用 电感耦合 RF 源或微波源 产生等离子体,在系统运作过程中:
-
氩气(Ar)被导入等离子腔体。
-
高能电子与氩原子碰撞产生大量 正氩离子(Ar⁺)。
-
电极系统将这些氩离子加速形成高能离子束。
-
离子束轰击样品表面,使材料逐渐被移除。
透过精确控制 离子能量、入射角度与加工时间,可制备出平整且无机械损伤的截面,完成研磨后,再利用 光学显微镜(OM)或扫描式电子显微镜(SEM) 进行观察与分析。
截面研磨(Cross-section Milling)
为了对样品内部构造进行观察与分析,必须让样品内部结构完整显露。若仅使用切割与机械研磨,往往会因材料应力而产生变形或损伤,使 SEM 难以获得理想影像,透过 离子束轰击加工,可制备出低应力且高平整度的截面,使 SEM 能清楚观察样品内部结构。
-
半导体多层金属结构
-
介电层厚度
-
焊点界面
-
材料界面缺陷
-
异物或污染物
平面研磨(Flat Milling)
在 SEM 表面观察与分析中,通常需要 大面积且平整的样品表面,Flat milling 透过离子束均匀移除样品表层材料,常用于 表面分析或机械研磨后的后处理制程。
-
去除机械研磨造成的损伤层
-
平整样品表面
-
提供更大观察区域
-
提升 SEM 影像品质
闳康科技具备完整的 离子研磨与电子显微分析整合能力,可提供高品质样品制备与精确材料分析。
- 高品质截面制备能力:可制备低应力、低损伤且高平整度的样品截面。
- 适用多种材料系统:适用于半导体、PCB、封装材料、LED 与金属材料分析。
- 大面积样品加工能力:可制备大面积观察区域,适合结构分析与制程诊断。
- 跨技术整合分析能力:可结合 SEM、EDS、EBSD、FIB、TEM 等分析技术,提供完整材料分析解决方案。
-

图|Ion Milling System ArBlade 4000
ArBlade 4000 离子研磨系统可提供稳定离子束加工能力,适用于半导体与电子材料的高品质截面制备。
-

图|Ion Milling System ArBlade 5000
ArBlade 5000 离子研磨系统具备更高精度的离子束控制能力,可制备大面积且低损伤的样品截面。

FFC 异常样品分析

感光元件(CCD / CMOS)截面分析

LED 蓝宝石基板材料分析

铜晶粒(Cu Grain)微结构观察
