原創(chuàng) 標(biāo)樂(lè)中國(guó)
*終拋光液是為了去除金剛石拋光步驟后留下的*后一層表面變形/劃痕。雖然這種變形/劃痕通常是肉眼看不到的，但在高精度顯微鏡或者電子顯微鏡下進(jìn)行觀(guān)察分析時(shí)，必須去除這種變形。針對(duì)不同的材料類(lèi)型和制備分析要求，標(biāo)樂(lè)有多種氧化物拋光介質(zhì)可供選擇。
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常見(jiàn)Q&A
氧化鋁和氧化硅的區(qū)別？
氧化鋁通常作為磨料顆粒用于材料的*終拋光。不同生產(chǎn)方式可以獲得不同尺寸的氧化鋁微粒，適用于不同的拋光步驟。氧化鋁也可以通過(guò)煅燒工藝生產(chǎn)，這樣可以更好地控制顆粒大小，提供更精細(xì)的氧化鋁微粒，但煅燒工藝會(huì)產(chǎn)生α氧化鋁和γ氧化鋁的混合物。這些混合物在使用中容易結(jié)塊，但在使用中也會(huì)破裂碎。使用溶膠工藝來(lái)制造懸浮液可避免結(jié)塊，其額外的優(yōu)勢(shì)是能夠生產(chǎn)出更小的顆粒尺寸，*細(xì)可達(dá)同等破碎氧化鋁顆粒的1/10。
另一方面，二氧化硅以無(wú)定形非晶態(tài)形式出現(xiàn)在膠體分散劑中。這種分散劑包含在甘油基溶液中的亞微米級(jí)的二氧化硅顆粒，其中還添加了羧基聚甲胺聚合物。由此產(chǎn)生的混合物的pH值通常為10左右，二氧化硅顆粒呈現(xiàn)出約0.01至0.09微米的球形，與氧化鋁顆粒上觀(guān)察到的多方面的表面結(jié)構(gòu)不同。在二氧化硅懸浮液中加入聚合物可以穩(wěn)定分散劑，延緩蒸發(fā)并降低其凍結(jié)結(jié)晶溫度。如果不添加聚合物，二氧化硅會(huì)結(jié)晶而失效。
材料去除的機(jī)制？
氧化鋁通過(guò)機(jī)械研磨過(guò)程去除材料，具有像金剛石研磨顆粒一樣的多面性顆粒結(jié)構(gòu)。
MasterMet – 二氧化硅
二氧化硅與金剛石或氧化鋁不同，呈現(xiàn)為球形顆粒，材料去除有兩個(gè)過(guò)程，一個(gè)過(guò)程是通過(guò)其高pH值對(duì)樣品表面進(jìn)行微溶解，另一個(gè)過(guò)程是通過(guò)滾動(dòng)作用來(lái)清理表面。
MasterPolish
該懸浮液兼具氧化鋁的機(jī)械材料去除性能和二氧化硅的化學(xué)機(jī)械性能，并為水敏感材料提供了精心配比的混合物。
小貼士
不同拋光介質(zhì)表面處理效果？
圖(a)焊料兩側(cè)的銅互連，沒(méi)有劃痕的氧化鋁拋光表面，圖(b)二氧化硅拋光后的焊料區(qū)域顯示出更多的微觀(guān)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。如圖(a)所示，如果要調(diào)查缺陷，如孔隙、焊料區(qū)域內(nèi)的空隙，建議選用MasterPrep（氧化鋁）。如圖(b)所示，如果分析需要觀(guān)察焊料和銅互連之間的互滲區(qū)域（IMC）或焊料冷卻后的樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)，推薦選用MasterMet（二氧化硅）。
顆粒大小對(duì)表面處理的影響？
懸浮液的磨料顆粒大小會(huì)影響去除樣品上所有殘余劃痕或變形所需的時(shí)間。圖3(a)和(b)顯示了同種材料使用兩種不同粒度的MasterMet硅膠懸浮液的拋光結(jié)果。在相同的拋光參數(shù)（力、速度和拋光布）條件下，圖(a)和圖(b)分別使用60nm和20nm粒度的MasterMet二氧化硅懸浮液拋光90秒。結(jié)果表明，圖(b)的劃痕更為明顯，因此使用較大的顆粒尺寸確實(shí)加快了材料去除過(guò)程。
在實(shí)踐中，我們傾向于配合使用這兩種不同粒度的懸浮液來(lái)滿(mǎn)足不同的表面處理要求。如果要進(jìn)行高倍顯微鏡分析，如電子背散射衍射分析，可先使用MasterMet對(duì)樣品進(jìn)行2至3分鐘的拋光，然后在振動(dòng)拋光機(jī)上使用MasterMet 2進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的拋光，以去除樣品表面上剩余的全部變形層。
什么時(shí)候選擇氧化鋁粉？
當(dāng)現(xiàn)有的氧化物懸浮液不適合所制備的樣品時(shí)，可以選擇氧化鋁粉。MicroPolish I和II是由堅(jiān)硬的α氧化鋁制成，可提供高效的材料去除和**的表面處理。粉末還可進(jìn)一步分類(lèi)為團(tuán)聚粉和非團(tuán)聚粉。由于氧化鋁粉末之間的靜電吸引，團(tuán)聚粉末容易形成塊狀物（結(jié)塊），在拋光過(guò)程中可被分解，與非團(tuán)聚粉末相比，通常具有更高的材料去除率。然而，非團(tuán)聚粉是軟/韌性材料的理想選擇，因?yàn)樗谑褂眠^(guò)程中不會(huì)形成結(jié)塊，對(duì)于同等粒度的團(tuán)聚粉來(lái)說(shuō)，會(huì)造成更深的表面變形。