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應用案例 | 電鏡樣品制備之IC芯片

時間：2024/4/7閱讀：147
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本文采用徠卡三離子束切割儀TIC 3X的旋轉拋光樣品臺制備IC芯片。

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1號樣品
IC芯片大概長20 mm，厚2 mm，樹脂包埋后直徑為32 mm，高度11 mm。樣品已經用機械的方式拋光好，但是表面拋光得并不是很理想。
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01采用TIC 3X的旋轉拋光樣品臺制備

不同于離子束切割方式，離子束拋光前需要對樣品進行機械拋光，因為兩種方式材料去除深度是不一樣的，拋光要比切割去除深度淺。為了說明拋光平臺的概念，沒有對這個樣品進行額外的機械拋光。

02參數設置

旋轉拋光樣品臺：
電壓為7 kv，角度為12度，工作時間為1個小時。

03結果

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2號樣品
樣品尺寸為長15 mm，厚3 mm。樣品客戶已經做了機械拋光，但是表面拋光效果很差。（見下圖）

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01采用TIC 3X的旋轉拋光樣品臺制備

離子束拋光相對于離子束切割方式，材料去除深度要淺，所以要求樣品表面要機械拋光好才行（最好在50倍的光學顯微鏡下看不見劃痕）。
這個樣品我們建議用徠卡精研一體機TXP做前處理，這樣整排bonding wire都會顯現，并且表面的拋光質量也會高很多。

02參數設置

旋轉拋光樣品臺：
電壓為8 kv，角度為12度，工作時間為1個小時。

03結果

由于之前機械拋光效果很差，所以需要采用8 kv的電壓拋光一個小時，通常情況是只需要20分鐘。金線（銅線）的去除量要比硅多，所以兩種材質已經不在同一平面上了（不同的聚焦面）。然而，下圖還是能很好地告訴我們經過離子束拋光后表面的制備質量得到了明顯的提高。

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3號樣品
銅或者金的樣品尺寸為長30 mm，厚10 mm，樹脂包埋直徑為38 mm，高度12 mm。(離子束拋光能接受的最大高度)。客戶已經采用機械拋光好，樣品拋光得還行，但是有劃痕。

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01采用TIC 3X的旋轉拋光樣品臺制備

樣品較大，包埋后直徑為38 mm。需要離子束拋光的面積大小為30 mmX10 mm。

02參數設置

旋轉拋光樣品臺：
電壓為6 kv，角度為12度，工作時間為1個小時。

03結果

由于表面拋光效果還行，所以設置電壓低一些，只需要30分鐘即可。

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總結

以下為客戶提供的樣品表面（左圖）與經過離子束拋光后的表面（右圖）對比。

8 kv處理1個小時


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6 kv處理30分鐘

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以上樣品很好地說明了徠卡三離子束切割儀中旋轉拋光平臺的概念。即使遇到直徑達38 mm的樣品的時候，表面能處理的區域也能達到30 mm。離子束拋光程度如何取決于之前的機械拋光，因此建議在離子束拋光前的機械拋光盡量做得好一些，在50倍的光鏡下看不見劃痕為宜。




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