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离子研磨

离子研磨一般称呼为 ion milling 或 CP(cross-section polishing),其使用的等离子体通常是由电感耦合 RF 源或微波源所产生的。

 

电极发射快速运动的电子,同时氩原子通过扩散筛进入等离子腔体内,并且电磁场环绕着等离子体腔,使电子在圆形轨道上运动,这种循环运动使得电子与氩原子产生多次碰撞,从而产生大量的正氩离子,正氩离子从电极的等离子体源中引出并用一套校准的电极来形成高密度束流,撞击样品产生研磨的效果,完成后再以显微镜观察研磨的切面。

机台种类
Ion Milling System ArBlade 4000
Ion Milling System ArBlade 4000
Ion Milling System ArBlade 5000
Ion Milling System ArBlade 5000
分析应用

截面研磨 (Cross-section Milling)

 

Cross-section Milling

 

为了对样品内部构造进行观察与分析,必须让样品内部构造显露出来,而通过切割机和机械研磨,无法避免因应力而产生的变形和损伤,因此很难得到 SEM 分析需要的平滑表面。

截面研磨用离子束轰击样品,加工出无应力损伤的截面,为 SEM 观察样品的内部多层结构、层厚测量、结晶状态和异物解析等提供有效的样品前处理方法。

 

平面研磨 (Flatmilling)

 

Flatmilling

用 SEM 进行表面观察与分析时,需要面积较大且表面均一的观察面,CP 的平面研磨方式可以满足此要求。

通过 Flatmilling,可用于去除样品的表层,或者机械研磨的后续加工流程。

案例分享

 

FFC 异常样品,研磨后透过 ion milling 处理,可以有效避免材料拉扯及研磨物回填的问题,能够更清楚的呈现出异常位置。

 

感光组件产品 (CCD, CMOS) 的结构非常脆弱,透过一般 CMP 制备容易造成结构被破坏,如果使用 ion milling 进行轰击,能够有效消除研磨造成的应力,确保样品结构不会因制备过程而受损。

 

Ion milling 也能适用于大范围样品制备,透过参数设定, ion milling 能够精准完成一二焊点分析。

 

部分 LED 材料使用蓝宝石晶圆,蓝宝石芯片属于硬度较高的材质,单纯使用 CMP 制备容易造成层差,透过 ion milling 进行截面处理,能够有效解决层差问题。

 


透过 ion milling 处理,样品在 SEM 中能够清楚观察 Cu grain。
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吴先生 Ximen Wu

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