[失效分析与可靠性]如何改善抛光表面的镜检效果?

scott88

做断面分析抛光后的样品表面非常平整均匀，使用光学显微镜的明场照明，多数情况下反差不明显，需要通过刻蚀来加强。暗场照明对一些精细特征如空洞，裂缝和分层进行检查时比较有效。​
: h; I. z* {" O- G6 r- nSEM可以提供微观结构的形貌图，但是由于抛光态的样品表面平整度高，也要进行刻蚀以增大反差。BSE成像在研究抛光样品中的界面反应时很有效。​
对抛光后的样品表面进行刻蚀处理，增强了样品表面的反差，能够在显微镜中观察样品反射率的变化或在SEM下清晰地观察样品表面外形特征的变化，另外还可以去除由于抛光而产生的金属变形层，以及抛光过程中嵌入的异物，比如缝隙，空洞等被填充等，所以刻蚀的根本目的是提高对微观结构的诊断可靠性。常用的刻蚀方法有化学刻蚀和离子刻蚀。​

2 K. E1 q# o9 h, d( D( v3 ?化学刻蚀​
电化学刻蚀是常用方法，它的基本原理是利用了原电池反应，在金相样品中的微结构之间形成一次电池，在阳极区和阴极区产生电势差的变化，阳极区受到刻蚀而阴极区受到保护。阳极与阴极可能在晶粒与晶粒边界，晶粒与杂质，以及不同的微观结构之间建立。​
# B1 ]0 Y' `3 I  {# }刻蚀剂一般由腐蚀剂（酸），调节剂（酒精或甘油）和氧化剂（过氧化氢）组成，电化学腐蚀在室温下进行，操作比较简单，一般是将样品浸入刻蚀液并轻轻搅动，时间一般在几秒到几分钟之间，电化学腐蚀不是适合所有微电子元件，因为各种材料之间通常存在很大的电位差，因此会产生如局部腐蚀，阳极金属完全腐蚀等现象，因此要通过尝试掌握正确的方法和参数。化学刻蚀剂常通过试验验证得到，刻蚀时间要控制好，以免破坏样品表面信息，有时需要选择折中的方案。列举几种常用的刻蚀剂：​
铝的刻蚀：​
  w5 F$ C3 F! c% i85%KOH 饱和溶液，用于刻蚀钝铝，擦抹2~10S​
: J7 ?) |' K) f- n9 |8 a$ `凯勒试剂，用于AL和铝合金的通用试剂（ 2.5ml HNO3，1.5mlHCL，1.0ml HF，9.5ml​
DI water）​
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铜的刻蚀：​
4 H$ A% X8 U, I5 _# ?8 c10ml HN4OH， 20ml H2O2，Cu 及其合金的刻蚀，用于印刷电路板，擦抹几秒钟​

金的刻蚀：​
1~5G CrO3，100ml HCL，用于纯金及其合金，擦抹或浸渍60s​
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: Z' ~7 ]3 x: j0 s. {+ k锡的刻蚀：​
2~10 ml HCL，90~98ml 乙醇，用于锡及其合金，擦抹几秒​

, m$ b" ]6 `  [' l0 S硅的刻蚀：​
10ml HNO3，10ml 醋酸， 1mlHF，提供氧化物之间的纹理并勾画出参杂结，擦抹2~10s​

二氧化硅的刻蚀：​
NH4F:HF 7:1，氧化物腐蚀， 浸没几秒​

2. 离子抛光（Ion milling）​
把样品放入真空室内，特定气体离子被加速到高能态，与样品表面碰撞，电离的气体从样品中剥离出表面原子，从而达到抛光效果。样品中不同材料的剥离速率不同而产生反差，剥离速率取决于气体类型，碰撞角度。和化学抛光相比，离子抛光设备较贵，抛光时间较长。
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rergr

常用方法化学刻蚀和离子刻蚀

DunklopS15

氧化锡的两个特点的b的最后一句话，应该是电阻升高吧？
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