各位看官，上話我們說到，對於又小又薄的半導體芯片，如果要清晰地觀察其截面結構，需要進行環氧樹脂澆注鑲嵌。
那麼完成鑲嵌制樣、得到透明樣品之後，下一步就是對樣品進行磨拋（研磨、拋光），使芯片截面完美呈現。下圖為制樣芯片在金相顯微鏡下的截面圖。
芯片制樣截面圖
圍繞以上製備目標，我們進行接下來的磨拋步驟：
1、研 磨
適當的研磨可去除已損壞或變形的表面材料，也可限制其他表面的變形度，獲得損傷度最小的平面。
我們以MECATECH 234型研磨拋光機為例簡單說明整個研磨過程：
MECATECH 234是一種自動研磨拋光機，適用於包括大面積和高硬度材料等各類樣品的自動化研磨拋光。內置製備方法數據庫，可保存多達100種不同材料製備方法。滿足對制樣結果一致性和可重現性的要求。
研磨拋光機
（1）參數
旋轉速度
設備旋轉的部分有底盤和動力頭，底盤轉速可設置範圍為20-600rpm，動力頭轉速可設置範圍為20-150rpm，一般設置底盤轉速大於動力頭轉速。此外，該設備還可實現底盤和動力頭順、逆時針方向旋轉，較快的研磨速度和相反的旋轉方向都可以獲得較高的材料去除率。
力
此加載力是動力頭給樣品施加的力，加載力過大，可能會造成芯片溫度升高，出現熱損傷，甚至造成截面破裂，影響觀測。因此，對於我們製備的芯片樣品，必須適當減小力度，避免造成不必要的損傷。
時間
研磨時間需要根據實際樣品芯片的位置來調整，但原則上來講應儘量縮短製備時間，避免出現浮雕或倒角等痕跡。建議先設置較短時間，研磨後依據樣品表面粗糙度和芯片位置決定是否繼續研磨。
（2）研磨
選取粗細不同的SiC研磨顆粒，按照從大到小的研磨步驟，完成從粗磨到細磨的研磨過程。
2、拋 光
如同研磨一樣，拋光用於去除之前步驟殘留的損傷材料，通過合適的拋光步驟我們可以獲得乾淨完整的芯片截面表面。建議適當降低加載力，有助於減少拋光期間產生的碎屑尺寸，獲得無劃痕和變形的樣品表面。
3、清 洗
研磨、拋光過程中，樣品和設備上殘留的顆粒如果不清洗乾淨，會對下一步驟的過程造成不同程度的損傷。可以使用酒精、去離子水等對樣品進行清洗、吹乾，最後對設備、砂紙、拋光布進行清潔。
4、總 結 經 驗
刮痕
刮痕是樣品表面由研磨顆粒引起的凹槽。我們實驗初期，出現最大的問題往往是拋光後殘留的劃痕依然存在，不僅影響截面觀測，還會大大降低後面的染結效果。遇到刮痕較為明顯時，可以重新使用拋光布進行逐步拋光，在較細的拋光環節中可以使動力頭與底盤轉速相反以達到較好的拋光效果。
刮痕樣品示意圖
裂紋
在樣品的研磨剖光過程中發現芯片有裂紋，可重新用砂紙研磨，顯微鏡下觀察無明顯裂紋後改用顆粒更細的砂紙，然後使用拋光布進行逐步拋光，再移至顯微鏡下觀察是否還有裂紋的存在。
裂紋樣品示意圖
髒汙
拋光液、水、或是細小的研磨碎屑黏附在樣品表面上時，會影響到截面的觀測與染結效果。因此在整個磨拋過程中，需要及時更換砂紙、清洗動力頭及樣品。此外，在磨拋的最後一步，最好使用無水乙醇對樣品進行超聲清洗和吹乾工作。
髒汙樣品示意圖
傾斜
我們在上一期中說到了模具的選取，然鵝在實際使用過程中，往往會出現模具的變形，導致樣品無法放入，因此需要對於樣品外圈進行適當的研磨。但這會使樣品在機器中的自轉受到影響，進而使研磨面傾斜，我們可以使用雙面膠將樣品與啟承接作用的圓柱塊粘結起來以減小樣品表面的傾斜度。
這一期的內容就到這裡啦，各位看官有任何疑問都可以在評論區評論哦，咱們下回見。
閱讀更多 橘子說IGBT 的文章
