一种用于观测MOSFET芯片元胞区样品的制备方法

：本发明涉及半导体芯片分析，更具体地说涉及一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法。

背景技术

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背景技术：

1、金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor,mosfet)作为功率半导体器件的一种，因其输入电阻高、开关速度快、可控性强、噪声低、耐压等级高，低功耗等特点，被广泛应用于放大电路或开关电路。

2、而随着新能源汽车的快速发展，mosfet器件被更多的使用其中。mosfet由四个区域组成，源区、栅极区域、漏极和互补区域，栅极通过氧化层与沟道隔离，控制了沟道的电阻。控制栅极电压可以改变沟道中的载流子浓度，从而控制源漏电阻，从而实现放大和开关的功能；而元胞即为形成整个芯片的结构的最小单元，其内部包含了源区、栅极区域，因此元胞区的结构优劣很大程度上决定了芯片的能力。

3、对于芯片元胞区的观察，需要制备芯片的截面样品，以便通过光学显微镜(om)初步观察及进一步用扫描电子显微镜(sem)进行观测。此类样品的制备，通常有选择的会经历裂片、砂纸研磨及抛光布配合抛光液抛光；现有的制样过程通常需要试验人员将mosfet芯片进行手动磨样，然而，实际产品中的mosfet芯片背面均经过减薄处理，进行直接裂片会发生碎片现象，导致无法得到规整芯片，裂片后的芯片使用效果不佳，而且后续人工手动研磨中，主要依靠于试验人员的经验与手感，对制样人员要求高，效率较低；制备过程偶然性较大，制备效果无法保证，需要花费较多的时间与精力，成本较高。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法，它制备简单，研磨效果好，方便后续观测。

2、本发明解决所述技术问题的方案是：

3、一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)、粘芯片：将废硅片通过石蜡粘附在mosfet芯片的底面形成研磨组合体；

5、(2)、研磨：将步骤(1)得到的研磨组合体放于切割研磨仪中，进行研磨；

6、(3)、清理：将步骤(2)得到的研磨组合体，用压缩空气或洗耳球吹扫芯片截面；再进行加热烘干；

7、(4)、烘干：将步骤(3)得到的研磨组合体放置到加热台上进行烘干。

8、所述步骤(1)中，其废硅片加热到85-95℃后，在废硅片的上方涂上熔化后的石蜡，形成石蜡层；再将mosfet芯片放置到石蜡层上，实现粘结，形成研磨组合体。

9、所述步骤(1)中制成的研磨组合体放在不锈钢片上进行冷却。

10、所述步骤(2)中，将研磨组合体的侧面作为研磨面进行研磨。

11、所述步骤(2)中，其切割研磨仪的研磨盘转速为2000-2400rpm，冷却水流速为10-15ml/min。

12、所述步骤(2)中研磨分为三步：第一步，选择粗糙度为9μm的金刚石砂纸，步进0.5-1.0μm，研磨至观察位置；第二步，选择粗糙度为2μm的金刚石砂纸，步进0.5-1.0μm，研磨研磨组合体的截面为30-60μm；第三步，选择粗糙度为0.5μm的金刚石砂纸，步进0.5-1.0μm，研磨研磨组合体的截面10-30μm。

13、所述研磨的三步中，每进行一步后，需要对研磨组合体的研磨面进行纯水冲洗及无纺布棉签的擦拭。

14、所述步骤(4)中的加热台在加热温度为40-55℃，其对mosfet芯片进行加热，烘干时间为5-10min。

15、本发明的突出效果是：

16、它将废硅片通过石蜡粘附在mosfet芯片的底面上形成研磨组合体，使得研磨组合体厚度增加，操作方便，方便后续的研磨；

17、同时，它无需裂片，直接将研磨组合体进行研磨，保证了mosfet芯片的规整性。

技术特征：

1.一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，其废硅片(10)加热到85-95℃后，在废硅片(10)的上方涂上熔化后的石蜡，形成石蜡层(30)；再将mosfet芯片(20)放置到石蜡层(30)上，实现粘结，形成研磨组合体。

3.根据权利要求2所述的一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中制成的研磨组合体放在不锈钢片上进行冷却。

4.根据权利要求1所述的一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将研磨组合体的侧面作为研磨面进行研磨。

5.根据权利要求4所述的一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，其切割研磨仪的研磨盘转速为2000-2400rpm，冷却水流速为10-15ml/min。

6.根据权利要求4所述的一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中研磨分为三步：第一步，选择粗糙度为9μm的金刚石砂纸，步进0.5-1.0μm，研磨至观察位置；第二步，选择粗糙度为2μm的金刚石砂纸，步进0.5-1.0μm，研磨研磨组合体的截面为30-60μm；第三步，选择粗糙度为0.5μm的金刚石砂纸，步进0.5-1.0μm，研磨研磨组合体的截面10-30μm。

7.根据权利要求6所述的一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法，其特征在于：所述研磨的三步中，每进行一步后，需要对研磨组合体的研磨面进行纯水冲洗及无纺布棉签的擦拭。

8.根据权利要求1所述的一种用于观测mosfet芯片元胞区样品的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的加热台在加热温度为40-55℃，其对步骤(3)的研磨组合体进行加热，烘干时间为5-10min。

技术总结
本发明公开了一种用于观测MOSFET芯片元胞区样品的制备方法，包括以下步骤：(1)、粘芯片：将废硅片通过石蜡粘附在MOSFET芯片的底面形成研磨组合体；(2)、研磨：将步骤(1)得到的研磨组合体放于切割研磨仪中，进行研磨；(3)、清理：将步骤(2)得到的研磨组合体，用压缩空气或洗耳球吹扫芯片截面；再进行加热烘干。(4)、烘干：将步骤(3)得到的研磨组合体放置到加热台上进行烘干。它制备简单，研磨效果好，方便后续观测。

技术研发人员：胡建力,张斌,郭清,唐鲁斌
受保护的技术使用者：浙江大学绍兴研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15