[發(fā)明專利]一種硅片金相樣品的簡易制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210064597.7
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN102589951A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宮龍飛;王風(fēng)振
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州協(xié)鑫工業(yè)應(yīng)用研究院有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及半導(dǎo)體和光伏生產(chǎn)技術(shù)及研究領(lǐng)域，尤其涉及一種基于超薄易碎硅片材料的簡易金相制樣方法。

背景技術(shù)

目前用于太陽能級的硅片厚度一般小于250μm，且脆性易破碎，在做顯微鏡、掃面電鏡樣品時，必須進(jìn)行鑲樣。傳統(tǒng)的金相樣品制備主要有熱鑲法和冷鑲法兩種，對于超薄硅片，熱鑲法的加熱、加壓過程易造成樣品的破碎，而冷鑲法固化時間長，成本高，冷鑲劑收縮易造成硅片內(nèi)部應(yīng)力過大，出現(xiàn)薄硅片的翹曲，破碎等情況。同時，熱鑲法和冷鑲法都存在硅片樣品無法取出的缺點。半導(dǎo)體行業(yè)中所采取的有蠟貼片工藝可以實現(xiàn)硅片拋光工藝中的裝載片，拋光后采用鏟子將其鏟下，但是對于薄硅片，這個過程中勢必將導(dǎo)致樣品的破裂。因此，需要研究新的制樣方法，在保證所制樣品具有良好的磨拋效果的前提下，縮短制樣時間和制樣成本，同時做到所制備的樣品便于取出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是提供一種硅片金相樣品的簡易制備方法，該方法能有效解決由于熱鑲法和冷鑲法快速收縮造成的硅片翹曲、破碎，且固化時間長，成本高等問題，同時也解決了熱鑲法和冷鑲法所制備樣品無法完整取出薄樣品，進(jìn)行一系列后續(xù)實驗的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種硅片金相樣品的簡易制備方法，它包括如下步驟：

(1)選取平整的圓柱作為硅片的載板；

(2)將熱熔膠置于載板上表面，加熱載板至熱熔膠熔化；

(3)將硅片平放在載板上表面且覆蓋于熱熔膠之上，用另一個平整的壓塊施壓于硅片上；

(4)冷卻載板至室溫，使熱熔膠固化；

(5)對步驟(4)制備好的樣品進(jìn)行拋光處理；

(6)拋光處理后，重新加熱載板使固熔膠熔化，硅片脫落取下；

(7)清洗硅片，完成超薄硅片的金相制樣。

其中，所述的硅片厚度在250μm以下。

步驟(1)中，所述的圓柱材質(zhì)為不銹鋼、硬質(zhì)合金或陶瓷。

步驟(2)和步驟(6)中，載板的加熱溫度為70～100℃。

步驟(3)中，壓塊的質(zhì)量為50～100g。

步驟(7)中，清洗硅片的方法為本領(lǐng)域常規(guī)方法，目的是去除有機(jī)沾污和金屬沾污。

有益效果：本發(fā)明方法工藝簡單，操作方便，實施成本低，制備的薄硅片樣品在磨拋過程中不翹曲、無破碎，表現(xiàn)穩(wěn)定，更為關(guān)鍵的是加工完成后硅片能夠方便取出，實現(xiàn)了對超薄硅片顯微結(jié)構(gòu)的全方位觀察，并能夠方便選取特定區(qū)域進(jìn)行諸如成分或者結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)而做硅片特定區(qū)域的原位多角度、多手段表征和檢測。

附圖說明

圖1A是載板、樣品、壓塊示意圖。

圖1B是載板、樣品、壓塊的側(cè)面示意圖。

圖2是帶載板的樣品圖片。

圖3是所制備樣品金相的光學(xué)顯微鏡圖片(50x)。

上述圖中，壓塊1，硅片2，載板3，熱熔膠4。

具體實施方式

根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

實施例1：

一種硅片金相樣品的簡易制備方法，它包括如下步驟：

(1)選取平整的不銹鋼、硬質(zhì)合金或陶瓷圓柱(直徑40mm，高10mm)作為硅片的載板；

(2)將固態(tài)熱熔膠置于載板上表面，用量0.3～0.5g，用量以足夠粘附住硅片為準(zhǔn)，加熱載板至熱熔膠熔化成液態(tài)薄層(根據(jù)熱熔膠的特性，一般加熱至70～100℃，約2min即可融化)；

(3)待熱熔膠熔化后，將硅片(厚度250μm以下)平放在載板上表面且覆蓋于熱熔膠之上，用另一個平整的壓塊(一般重量為50～100g)均勻施壓于硅片上使薄硅片與載板上表面貼合嚴(yán)密，實現(xiàn)薄硅片與平整載板的有效粘合(圖1B所示)；

(4)冷卻載板至室溫，使熱熔膠固化；

(5)將步驟(4)制備好的樣品在自動磨拋機(jī)(美國標(biāo)樂，Ecomet?250)上進(jìn)行磨拋處理；

(6)拋光處理后，重新加熱載板使固熔膠熔化(根據(jù)熱熔膠的特性，一般加熱至70～100℃，約2min即可融化)，硅片脫落取下；

(7)經(jīng)SC1、SC2超聲清洗硅片，干燥后即可采用擇優(yōu)腐蝕等手段進(jìn)行缺陷觀察，完成超薄硅片的金相制樣。

通過圖3硅片金相的光學(xué)顯微鏡圖片可以看出，使用本發(fā)明所制樣品效果非常好。