Krótko opisz cztery główne metody przerzedzania wafli

Cztery techniki rozcieńczania płytek składają się z dwóch grup: szlifowania i trawienia.
(1) Szlifowanie mechaniczne
(2) Planaryzacja chemiczno-mechaniczna
(3) Trawienie na mokro
(4) Trawienie chemiczne na sucho w plazmie (ADP DCE)
Szlifowanie wykorzystuje kombinację tarcz szlifierskich i wody lub zawiesin chemicznych do reakcji i rozcieńczania płytki, podczas gdy trawienie wykorzystuje środki chemiczne do rozcieńczania podłoża.
Szlifowanie:
◆ Szlifowanie mechaniczne
Szlifowanie mechaniczne (konwencjonalne) – proces ten charakteryzuje się dużą szybkością rozcieńczania, co czyni go bardzo powszechną techniką. Wykorzystuje tarczę szlifierską o spoiwie diamentowym i żywicy zamontowaną na szybkoobrotowym wrzecionie, podobną do tych stosowanych w powlekaniu wirowym. Receptura szlifowania określa prędkość wrzeciona i szybkość usuwania materiału.
Aby przygotować się do mechanicznego szlifowania, wafel umieszcza się na porowatym ceramicznym uchwycie i utrzymuje w miejscu za pomocą próżni. Tylna strona wafla jest umieszczona w kierunku ściernicy, natomiast pas ścierny znajduje się na przedniej stronie wafla, aby zapobiec uszkodzeniu wafla podczas przerzedzania. Kiedy na płytkę natryskiwana jest woda dejonizowana, dwa koła zębate obracają się w przeciwnych kierunkach, aby zapewnić wystarczające smarowanie pomiędzy tarczą szlifierską a podłożem. Kontroluje to również temperaturę i stopień rozcieńczania, aby mieć pewność, że wafel nie zostanie zmielony zbyt cienko.
Proces jest dwuetapowy:
1. Szlifowanie zgrubne wykonuje większość rafinacji z szybkością ~5μm/s.
2. Szlifowanie dokładne papierem o ziarnistości 1200 do 2000 i poligrindem. Zwykle usuwa ~30 µm materiału z szybkością mniejszą lub równą 1 µm/s i zapewnia ostateczne wykończenie płytki.
Ziarno 1200-ma szorstkie wykończenie z zauważalnymi śladami zużycia, natomiast ziarno 2000- jest mniej szorstkie, ale nadal nosi pewne ślady zużycia. Poligrind to narzędzie do polerowania, które zapewnia maksymalną wytrzymałość płytki i usuwa większość uszkodzeń podpowierzchniowych.
◆ Planaryzacja chemiczno-mechaniczna (CMP)
Planaryzacja chemiczno-mechaniczna (CMP) – proces ten spłaszcza płytkę i usuwa nierówności powierzchni. CMP wykonuje się przy użyciu drobnocząsteczkowych zawiesin chemicznych i podkładek polerskich. Zapewnia większą planaryzację niż szlifowanie mechaniczne.
CMP dzieli się na trzy etapy:
1. Zamontuj płytkę na tylnej membranie, np. pojemniku na wosk, aby utrzymać ją na miejscu.
2. Nałożyć zaczyn chemiczny od góry i równomiernie rozprowadzić za pomocą gąbki polerskiej.
3. Obracaj nakładkę polerską przez około 60-90 sekund na każde polerowanie, w zależności od specyfikacji końcowej grubości.
CMP miele wolniej niż szlifowanie mechaniczne, usuwając tylko kilka mikronów. Skutkuje to niemal idealną płaskością i kontrolowanym TTV.
Akwaforta:
◆ Trawienie na mokro
Trawienie wykorzystuje płynne środki chemiczne lub środki trawiące do usunięcia materiału z płytki, co jest przydatne, gdy konieczne jest rozcieńczenie tylko części płytki. Dzięki nałożeniu na płytkę twardej maski przed trawieniem, ścieńczenie następuje jedynie na tej części podłoża, na której nie ma podłoża. Istnieją dwie metody trawienia na mokro: izotropowe (równomierne we wszystkich kierunkach) i anizotropowe (równomierne w kierunku pionowym).
Płynne środki trawiące różnią się w zależności od pożądanej grubości i tego, czy pożądane jest trawienie izotropowe, czy anizotropowe. W trawieniu izotropowym najpowszechniejszym środkiem trawiącym jest połączenie kwasu fluorowodorowego, kwasu azotowego i kwasu octowego (HNA). Najpopularniejszymi anizotropowymi środkami trawiącymi są wodorotlenek potasu (KOH), etylenodiaminokatechol (EDP) i wodorotlenek tetrametyloamoniowy (TMAH). Większość reakcji przebiega z szybkością ~10 μm/min, a szybkość reakcji może się różnić w zależności od środka trawiącego użytego w reakcji.
◆ Wytrawianie na sucho plazmą (ADP) (DCE)
ADP DCE to najnowsza technologia rozrzedzania płytek, przypominająca trawienie na mokro. Zamiast używać cieczy, suche trawienie chemiczne wykorzystuje plazmę lub gazy trawiące do usuwania materiału. Aby przeprowadzić proces rozcieńczania, w docelowy wafelek można wystrzelić wiązkę wysoce kinetycznych cząstek, chemikalia wchodzą w reakcję z powierzchnią wafla lub można połączyć obie te metody. Szybkość usuwania suchego trawienia wynosi około 20 μm/min i nie ma naprężeń mechanicznych ani substancji chemicznych, więc tą metodą można uzyskać bardzo cienkie płytki o wysokiej jakości.