Descreva resumidamente os quatro métodos principais de desbaste de wafer

As quatro técnicas de desbaste para wafer consistem em dois grupos: moagem e ataque.
(1) Moagem mecânica
(2) Planarização químico-mecânica
(3) Gravura úmida
(4) Gravura Química Seca a Plasma (ADP DCE)
A retificação usa uma combinação de rebolos e água ou pastas químicas para reagir e diluir o wafer, enquanto a gravação usa produtos químicos para diluir o substrato.
Esmerilhamento:
◆ Retificação mecânica
Retificação Mecânica (Convencional) – Este processo apresenta alto índice de desbaste, sendo uma técnica muito comum. Ele usa um rebolo de diamante e resina montado em um fuso de alta velocidade, semelhante aos usados ​​em aplicações de revestimento por rotação. A receita de retificação determina a velocidade do fuso, bem como a taxa de remoção de material.
Para preparar a moagem mecânica, o wafer é colocado em um mandril de cerâmica porosa e mantido no lugar por vácuo. A parte traseira do wafer é colocada em direção ao rebolo, enquanto a cinta abrasiva é colocada na parte frontal do wafer para evitar qualquer dano ao wafer durante o desbaste. Quando água deionizada é pulverizada no wafer, as duas engrenagens giram em direções opostas para garantir lubrificação suficiente entre o rebolo e o substrato. Isso também controla a temperatura e a taxa de desbaste para garantir que o wafer não seja moído muito fino.
O processo é um processo de duas etapas:
1. A moagem grossa faz a maior parte do refino a uma taxa de ~5μm/seg.
2. Moagem fina com grão 1200 a 2000 e poligrind. Normalmente remove ~30 µm de material a uma taxa menor ou igual a 1 µm/seg e fornece um acabamento final no wafer.
A granulação 1200-tem um acabamento áspero com marcas de desgaste perceptíveis, enquanto a granulação 2000-é menos áspera, mas ainda apresenta algumas marcas de desgaste. Poligrind é uma ferramenta de polimento que fornece resistência máxima ao wafer e remove a maioria dos danos subterrâneos.
◆ Planarização Químico-Mecânica (CMP)
Planarização Químico-Mecânica (CMP) – Este processo nivela o wafer e remove irregularidades da superfície. O CMP é realizado usando pastas químicas abrasivas de pequenas partículas e almofadas de polimento. Fornece mais planarização do que retificação mecânica.
O CMP é dividido em três etapas:
1. Monte o wafer em uma membrana traseira, como um suporte de cera, para mantê-lo no lugar.
2. Aplique a pasta química por cima e distribua-a uniformemente com uma almofada de polimento.
3. Gire a almofada de polimento por aproximadamente 60-90 segundos por polimento, dependendo das especificações de espessura final.
O CMP retifica a uma taxa mais lenta do que a retificação mecânica, removendo apenas alguns mícrons. Isso resulta em planicidade quase perfeita e TTV controlável.
Gravura:
◆ Gravura úmida
A gravação utiliza produtos químicos líquidos ou decapantes para remover material do wafer, o que é útil quando apenas partes do wafer precisam ser diluídas. Ao colocar uma máscara dura no wafer antes da gravação, o afinamento ocorre apenas na parte do substrato onde não há substrato. Existem dois métodos para realizar o ataque úmido: isotrópico (uniforme em todas as direções) e anisotrópico (uniforme na direção vertical).
Os condicionadores líquidos variam dependendo da espessura desejada e se o ataque isotrópico ou anisotrópico é desejado. Na gravação isotrópica, o condicionador mais comum é uma combinação de ácido fluorídrico, ácido nítrico e ácido acético (HNA). Os agentes anisotrópicos mais comuns são hidróxido de potássio (KOH), etilenodiaminocatecol (EDP) e hidróxido de tetrametilamônio (TMAH). A maioria das reações ocorre a uma taxa de ~10 μm/min, e a taxa de reação pode variar dependendo do agente corrosivo usado na reação.
◆ Gravura a Seco com Plasma (ADP) (DCE)
ADP DCE é a mais recente tecnologia de desbaste de wafer, semelhante à gravação úmida. Em vez de usar líquidos, o ataque químico seco usa plasma ou gases corrosivos para remover o material. Para realizar o processo de desbaste, um feixe de partículas altamente cinéticas pode ser disparado contra o wafer alvo, os produtos químicos reagem com a superfície do wafer ou ambos são combinados. A taxa de remoção da gravação a seco é de cerca de 20μm/min e não há estresse mecânico ou produtos químicos, portanto, este método pode produzir wafers muito finos com alta qualidade.