半导体器件、晶圆、多层芯片与光电元件的微观结构观测，对表面质量、截面平整度、定位精度、无损伤提出非常高要求。传统机械研磨、抛光、切割会带来划痕、应力层、非晶层、界面变形、热损伤等问题，导致 SEM 成像模糊、EBSD 无法解析、失效分析定位不准。

Technoorg Linda SEMPREP SMART 氩离子切割/抛光系统（离子研磨仪），以非接触、无应力、低温升方式实现高精度截面制备与表面抛光，很好的适配半导体从材料表征到失效分析的全场景需求，是目前半导体实验室与产线的主流制样方案。

01.核心优势

• 最大 8 mm 宽区域切割：适合功率器件、MEMS、图像传感器等

• 可选冷却（Peltier / 液氮）：保护有机半导体、钙钛矿等热敏材料

• 无应力抛光表面：直接用于EBSD、EDS分析

• AI 辅助配方 + 自动化流程：降低操作门槛，提升重复性

02.应用案例

01.LED 芯片多层结构精细抛光

LED 芯片由多层异质材料堆叠（如 n-GaN、多量子阱发光层、p-GaN、金属电极）。研发人员需要精确测量各层厚度、界面质量以及电极晶粒分布。

使用 SEMPREP SMART 离子研磨仪抛光后能够清晰显示金属导线、多层量子阱结构、外延层界面，在高倍 SEM 下可精确测量层间距、膜层厚度、界面平整度，并有效识别分层、空洞、裂纹、夹杂等缺陷。

02.微电子电路元件 - 精准截面失效分析

在半导体芯片失效分析中，需要对直径约 10 μm 的微小接触点进行精准截面切开，以观察内部导通状态、层间连接、空洞、裂纹与脱层。传统制样方法容易切偏、压溃结构，无法满足分析要求。

SEMPREP SMART 凭借 ±1 μm 对准精度，可在芯片表面精确定位切割区域，通过 90° 垂直截面稳定暴露深层电路结构。制备完成的截面可清晰呈现接触点 — 金属布线 — 下层电路的完整界面，无变形、无偏移、无损伤。

03.单晶硅晶圆  90°  截面切割

单晶硅是半导体产业最基础的核心材料，其内部缺陷、掺杂分布、截面平整度直接影响器件性能。机械抛光会在硅表面形成损伤层与非晶层，导致 SEM 图像失真、EBSD 衍射斑点模糊。

SEMPREP SMART 采用高能氩离子束进行物理溅射刻蚀，以原子级逐层去除材料，不产生机械应力与热损伤。在 16 kV 加速电压、570 μA 束流、1 小时工艺条件下，可实现 500 μm 深度的 90° 垂直截面，且全程无主动冷却，样品温升仅 28℃。

最终获得的截面平整、无再沉积、无帘状效应、无晶格损伤，可直接用于高分辨 SEM 成像、缺陷观察、晶向分析与 EBSD 测试。

SEMPREP SMART 氩离子制样系统为半导体领域提供了高精度、无损伤、可重复、高效率的全流程解决方案。它从根本上解决了机械制样带来的划痕、应力、变形、假象、热损伤等痛点，覆盖硅基材料表征、芯片失效分析、光电器件检测、先进封装结构观测、EBSD / 高分辨 SEM 前置制样等核心应用。