CP 離子研磨
離子研磨(Ion Milling),亦稱為 Cross-Section Polishing(CP),是一種利用高能離子束轟擊樣品表面,以移除材料並形成平滑截面的樣品製備技術,在半導體材料分析與失效分析過程中,為了觀察晶片或封裝內部的微結構,例如多層金屬佈線、介電層、焊點結構或材料界面,通常需要將樣品製作成高品質截面。然而,若僅使用 機械切割或研磨,往往會因應力、塑性變形或材料拉扯而造成結構破壞,使得後續 掃描式電子顯微鏡(SEM) 的觀察品質受到影響。
離子研磨技術透過 高能氬離子束(Ar ion beam) 轟擊樣品表面,使材料逐層被移除,能夠製備出 低應力、低損傷且高度平滑的截面,因此廣泛應用於半導體、電子封裝、材料科學與光電元件分析。
離子研磨系統通常利用 電感耦合 RF 源或微波源 產生等離子體,在系統運作過程中:
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氬氣(Ar)被導入等離子腔體。
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高能電子與氬原子碰撞產生大量 正氬離子(Ar⁺)。
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電極系統將這些氬離子加速形成高能離子束。
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離子束轟擊樣品表面,使材料逐漸被移除。
透過精確控制 離子能量、入射角度與加工時間,可製備出平整且無機械損傷的截面,完成研磨後,再利用 光學顯微鏡(OM)或掃描式電子顯微鏡(SEM) 進行觀察與分析。
截面研磨(Cross-section Milling)
為了對樣品內部構造進行觀察與分析,必須讓樣品內部結構完整顯露。若僅使用切割與機械研磨,往往會因材料應力而產生變形或損傷,使 SEM 難以獲得理想影像,透過 離子束轟擊加工,可製備出低應力且高平整度的截面,使 SEM 能清楚觀察樣品內部結構。
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半導體多層金屬結構
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介電層厚度
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焊點界面
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材料界面缺陷
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異物或污染物
平面研磨(Flat Milling)
在 SEM 表面觀察與分析中,通常需要 大面積且平整的樣品表面,Flat milling 透過離子束均勻移除樣品表層材料,常用於 表面分析或機械研磨後的後處理製程。
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去除機械研磨造成的損傷層
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平整樣品表面
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提供更大觀察區域
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提升 SEM 影像品質
閎康科技具備完整的 離子研磨與電子顯微分析整合能力,可提供高品質樣品製備與精確材料分析。
- 高品質截面製備能力:可製備低應力、低損傷且高平整度的樣品截面。
- 適用多種材料系統:適用於半導體、PCB、封裝材料、LED 與金屬材料分析。
- 大面積樣品加工能力:可製備大面積觀察區域,適合結構分析與製程診斷。
- 跨技術整合分析能力:可結合 SEM、EDS、EBSD、FIB、TEM 等分析技術,提供完整材料分析解決方案。
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圖|Ion Milling System ArBlade 4000
ArBlade 4000 離子研磨系統可提供穩定離子束加工能力,適用於半導體與電子材料的高品質截面製備。
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圖|Ion Milling System ArBlade 5000
ArBlade 5000 離子研磨系統具備更高精度的離子束控制能力,可製備大面積且低損傷的樣品截面。

FFC 異常樣品分析

感光元件(CCD / CMOS)截面分析

LED 藍寶石基板材料分析

銅晶粒(Cu Grain)微結構觀察
