Describa brevemente los cuatro métodos principales de adelgazamiento de obleas

Las cuatro técnicas de adelgazamiento para obleas constan de dos grupos: rectificado y grabado.
(1) Rectificado mecánico
(2) Planarización mecánica química
(3) Grabado húmedo
(4) Grabado químico seco con plasma (ADP DCE)
El pulido utiliza una combinación de muelas abrasivas y agua o lodos químicos para reaccionar y adelgazar la oblea, mientras que el grabado utiliza productos químicos para adelgazar el sustrato.
Molienda:
◆ Rectificado mecánico
Molienda mecánica (convencional): este proceso tiene una alta tasa de adelgazamiento, lo que la convierte en una técnica muy común. Utiliza una muela abrasiva de diamante y resina montada en un husillo de alta velocidad, similar a las que se utilizan en aplicaciones de revestimiento por rotación. La receta de rectificado determina la velocidad del husillo y la velocidad de arranque de material.
Para prepararla para la molienda mecánica, la oblea se coloca sobre un plato de cerámica porosa y se mantiene en su lugar mediante vacío. La parte posterior de la oblea se coloca hacia la muela, mientras que la correa abrasiva se coloca en la parte frontal de la oblea para evitar daños a la oblea durante el adelgazamiento. Cuando se rocía agua desionizada sobre la oblea, los dos engranajes giran en direcciones opuestas para asegurar una lubricación suficiente entre la muela y el sustrato. Esto también controla la temperatura y la velocidad de adelgazamiento para garantizar que la oblea no quede demasiado fina.
El proceso es un proceso de dos pasos:
1. La molienda gruesa realiza la mayor parte del refinado a una velocidad de ~5 μm/seg.
2. Rectificado fino con grano 1200 a 2000 y poligrind. Normalmente elimina ~30 µm de material a una velocidad inferior o igual a 1 µm/s y proporciona un acabado final a la oblea.
La arena 1200-tiene un acabado rugoso con marcas de desgaste notables, mientras que la arena 2000-es menos rugosa pero aún tiene algunas marcas de desgaste. Poligrind es una herramienta de pulido que proporciona la máxima resistencia de la oblea y elimina la mayoría de los daños subsuperficiales.
◆ Planarización Química Mecánica (CMP)
Planarización química mecánica (CMP): este proceso aplana la oblea y elimina las irregularidades de la superficie. CMP se realiza utilizando lodos químicos abrasivos de partículas pequeñas y almohadillas de pulido. Proporciona más planarización que el rectificado mecánico.
CMP se divide en tres pasos:
1. Monte la oblea en una membrana posterior, como un soporte para cera, para mantenerla en su lugar.
2. Aplique la suspensión química desde arriba y distribúyala uniformemente con una almohadilla para pulir.
3. Gire la almohadilla de pulido durante aproximadamente 60-90 segundos por pulido, dependiendo de las especificaciones de espesor final.
CMP muele a un ritmo más lento que el rectificado mecánico, eliminando solo unas pocas micras. Esto da como resultado una planitud casi perfecta y un TTV controlable.
Grabando:
◆ Grabado húmedo
El grabado utiliza productos químicos líquidos o grabadores para eliminar el material de la oblea, lo cual es útil cuando solo es necesario diluir partes de la oblea. Al colocar una máscara dura sobre la oblea antes del grabado, el adelgazamiento se produce sólo en la parte del sustrato donde no hay sustrato. Hay dos métodos para realizar el grabado húmedo: isotrópico (uniforme en todas las direcciones) y anisotrópico (uniforme en la dirección vertical).
Los grabadores líquidos varían según el espesor deseado y si se desea un grabado isotrópico o anisotrópico. En el grabado isotrópico, el grabador más común es una combinación de ácido fluorhídrico, ácido nítrico y ácido acético (HNA). Los grabadores anisotrópicos más comunes son el hidróxido de potasio (KOH), el etilendiaminocatecol (EDP) y el hidróxido de tetrametilamonio (TMAH). La mayoría de las reacciones proceden a una velocidad de ~10 μm/min y la velocidad de reacción puede variar según el grabador utilizado en la reacción.
◆ Plasma (ADP) Grabado en seco (DCE)
ADP DCE es la última tecnología de adelgazamiento de obleas, similar al grabado húmedo. En lugar de utilizar líquidos, el grabado químico seco utiliza plasma o gases decapantes para eliminar el material. Para realizar el proceso de adelgazamiento, se puede disparar un haz de partículas altamente cinéticas contra la oblea objetivo, los productos químicos reaccionan con la superficie de la oblea o se combinan ambos. La velocidad de eliminación del grabado en seco es de aproximadamente 20 μm/min y no hay tensión mecánica ni productos químicos, por lo que este método puede producir obleas muy delgadas con alta calidad.