徠卡微電子類樣品電鏡制樣方法

電子類樣品檢測手段多種多樣，其中掃描電子顯微鏡檢測不僅觀察樣品表觀形貌，通過制樣設備可實現對內部*點或區域的觀察分析，就目前來說電鏡觀察手段及觀察方法漸趨成熟，但制樣手段及手法仍有許多值得探究，在這里簡單介紹下簡單易操作的制樣方法。

下圖是經常遇到的幾個電子類材料的類型，線路板PCB,LED,OLED等，從材料角度來說，基本為復合材料（金屬/玻璃/硅/聚合物，填料）；大多為軟硬結合材料；大多為分層結構；多為局部器件的平整面獲取和分析。

圖1.電子材料部分類型舉例

一般根據樣品形狀大小，分析觀察需要，可采用三種方式制備樣品：

• 樣品較薄或待分析結構位于表面10微米左右，可用膠加以保護并采用徠卡精研一體機EM TXP配合其光學顯微鏡觀察，切到目標位置附近，再做簡單磨拋處理后，采用徠卡三離子束EM TIC 3X進行離子束的切磨處理；
• 若樣品較厚，且觀察區域較大，可采用傳統方法磨拋，并使高度和直徑符合徠卡三離子束EM TIC 3X的旋轉拋光要求即可，徠卡三離子束TIC 3X旋轉拋光具有旋轉和移動功能，可盡可能保證加工面積；
• 若樣品微小，則可將其用小型包埋板包埋，再用精研一體機EM TXP切割到目標位置附近后，再做離子束的切磨處理，在此不用擔心楔形樣品，厚度方向和高度方向的傾斜，采用多功能的樣品臺來調節即可。

圖2.微電子類材料處理的簡單方法


圖3.徠卡三離子束EM TIC 3X多功能樣品臺圖示

對于樣品較薄或待分析結構位于表面10微米左右，其處理方法及所需工具如下，膠水，膠帶（或其他平整柔軟墊子）載玻片，加熱臺過程如下：膠帶貼于載玻片（若有耐高溫軟墊子，則不需要此步驟），將膠水混合滴在膠帶上，樣品有結構的一面扣在膠水上，輕輕按壓，加熱臺加熱后，抬起膠帶，則膠水與樣品固化在一起，此方法的優點在于不會過多使用膠，樣品導電性不會因為過多的膠引起荷電效應過重或后續處理過于復雜。

圖4.較薄樣品處理所用耗材及工具簡圖
 

對于較柔軟樣品，如柔性屏，由于其材質的不同，則處理起來與上述不同，其需要準備的耗材如下：剪刀或刀片（視材料的薄厚而定）取小塊樣品，用鋁箔紙將其包覆起來，膠水封口，干燥后刀片切出斷面，粘在小片硅片上或小樣品托上，接著離子束加工即可。

圖5.柔性電子材料制樣工具及耗材
 

由于電子類材料多為復合材料，且多為膠類物質填充其中，因此電鏡觀察除了要復合用背散射電子成像信息更豐富以外，導電性是一個干擾正常觀察項，同時，微電子材料的諸如分層結構等多為納米或亞微米級，因此對鍍膜處理要求高，若鍍膜顆粒大則分層不清楚甚至不分，較寬范圍的金屬層結構的晶向結構無法分析，徠卡高真空鍍膜儀EM ACE600鍍膜顆粒細膩，膜厚可控，非常適合離子束加工后的微電子類材料平整斷面處理。

圖6.徠卡高真空鍍膜儀 EM ACE600