Beskriv kort de fyra huvudsakliga metoderna för förtunning av rån

De fyra gallringsteknikerna för waferförtunning består av två grupper: slipning och etsning.
(1) Mekanisk slipning
(2) Kemisk mekanisk planarisering
(3) Våtetsning
(4) Plasma Dry Chemical Etching (ADP DCE)
Slipning använder en kombination av slipskivor och vatten eller kemisk uppslamning för att reagera med och tunna ut skivan, medan etsning använder kemikalier för att tunna ut substratet.
Slipning:
◆ Mekanisk slipning
Mekanisk (konventionell) slipning – Denna process har en hög grad av gallring, vilket gör det till en mycket vanlig teknik. Den använder en diamant- och hartsbunden slipskiva monterad på en höghastighetsspindel, liknande de som används i spinnbeläggningsapplikationer. Slipreceptet bestämmer spindelns hastighet samt materialavlägsningshastigheten.
För att förbereda för mekanisk slipning placeras skivan på en porös keramisk chuck och hålls på plats med vakuum. Skivans baksida placeras mot slipskivan, medan slipbandet placeras på framsidan av skivan för att förhindra skador på skivan under gallring. När avjoniserat vatten sprutas på skivan, roterar de två kugghjulen i motsatta riktningar för att säkerställa tillräcklig smörjning mellan slipskivan och substratet. Detta styr även temperaturen och gallringshastigheten för att säkerställa att skivan inte slipas för tunt.
Processen är en process i två steg:
1. Grovslipning utför det mesta av raffineringen med en hastighet av ~5μm/sek.
2. Finslipning med 1200 till 2000 grit och poligrind. Tar vanligtvis bort ~30 µm material med en hastighet av mindre än eller lika med 1 µm/sek och ger en slutlig finish på wafern.
1200-kornet har en grov finish med märkbara slitagemärken, medan 2000-kornet är mindre grovt men fortfarande har några slitagemärken. Poligrind är ett polerverktyg som ger maximal waferstyrka och tar bort de flesta skador under ytan.
◆ Chemical Mechanical Planarization (CMP)
Chemical Mechanical Planarization (CMP) – Denna process plattar ut skivan och tar bort ojämnheter i ytan. CMP utförs med hjälp av kemiska uppslamningar av små partiklar och polerkuddar. Ger mer planarisering än mekanisk slipning.
CMP är uppdelat i tre steg:
1. Montera wafern på ett baksidesmembran, till exempel en vaxhållare, för att hålla den på plats.
2. Applicera kemikalieslammet uppifrån och fördela det jämnt med en polerplatta.
3. Rotera polerplattan i cirka 60-90 sekunder per polering, beroende på slutliga tjockleksspecifikationer.
CMP maler i långsammare takt än mekanisk slipning och tar bara bort några mikrometer. Detta resulterar i nästan perfekt planhet och kontrollerbar TTV.
Etsning:
◆ Våtetsning
Etsning använder flytande kemikalier eller etsmedel för att ta bort material från wafern, vilket är användbart när bara delar av wafern behöver tunnas ut. Genom att placera en hård mask på skivan före etsning sker förtunning endast på den del av substratet där det inte finns något substrat. Det finns två metoder för att utföra våtetsning: isotropisk (likformig i alla riktningar) och anisotropisk (likformig i vertikal riktning).
Flytande etsmedel varierar beroende på önskad tjocklek och om isotrop eller anisotrop etsning önskas. Vid isotropisk etsning är det vanligaste etsmedlet en kombination av fluorvätesyra, salpetersyra och ättiksyra (HNA). De vanligaste anisotropa etsmedlen är kaliumhydroxid (KOH), etylendiaminkatekol (EDP) och tetrametylammoniumhydroxid (TMAH). De flesta reaktioner fortgår med en hastighet av ~10 μm/min, och reaktionshastigheten kan variera beroende på vilket etsmedel som används i reaktionen.
◆ Plasma (ADP) Dry Etching (DCE)
ADP DCE är den senaste tekniken för waferförtunning, liknande våtetsning. Istället för att använda vätskor använder torrkemisk etsning plasma eller etsgaser för att avlägsna material. För att utföra gallringsprocessen kan en stråle av mycket kinetiska partiklar avfyras mot målskivan, kemikalier reagerar med skivans yta eller båda kombineras. Avlägsningshastigheten för torretsning är cirka 20 μm/min, och det finns ingen mekanisk stress eller kemikalier, så denna metod kan producera mycket tunna wafers med hög kvalitet.