Décrire brièvement les quatre principales méthodes d'amincissement des plaquettes

Les quatre techniques d'amincissement des plaquettes se composent de deux groupes : le meulage et la gravure.
(1) Meulage mécanique
(2) Planarisation chimico-mécanique
(3) Gravure humide
(4) Gravure chimique sèche au plasma (ADP DCE)
Le meulage utilise une combinaison de meules et de boues d'eau ou de produits chimiques pour réagir avec la plaquette et l'amincir, tandis que la gravure utilise des produits chimiques pour amincir le substrat.
Affûtage:
◆ Meulage mécanique
Meulage mécanique (conventionnel) – Ce processus présente un taux d’amincissement élevé, ce qui en fait une technique très courante. Il utilise une meule à liant diamant et résine montée sur une broche à grande vitesse, similaire à celles utilisées dans les applications de revêtement par centrifugation. La recette de broyage détermine la vitesse de la broche ainsi que le taux d'enlèvement de matière.
Pour préparer le broyage mécanique, la plaquette est placée sur un mandrin en céramique poreuse et maintenue en place par vide. La face arrière de la plaquette est placée vers la meule, tandis que la bande abrasive est placée sur la face avant de la plaquette pour éviter tout dommage à la plaquette lors de l'amincissement. Lorsque de l'eau déminéralisée est pulvérisée sur la plaquette, les deux engrenages tournent dans des directions opposées pour assurer une lubrification suffisante entre la meule et le substrat. Cela contrôle également la température et le taux d’amincissement pour garantir que la plaquette n’est pas trop finement broyée.
Le processus est un processus en deux étapes :
1. Le broyage grossier effectue la majeure partie du raffinage à une vitesse d'environ 5 μm/s.
2. Broyage fin avec grain 1200 à 2000 et poligrind. Enlève généralement environ 30 µm de matériau à une vitesse inférieure ou égale à 1 µm/s et fournit une finition finale sur la tranche.
Le grain 1200- a une finition rugueuse avec des marques d'usure visibles, tandis que le grain 2000- est moins rugueux mais présente encore quelques marques d'usure. Poligrind est un outil de polissage qui offre une résistance maximale aux plaquettes et élimine la plupart des dommages souterrains.
◆ Planarisation Mécanique Chimique (CMP)
Planarisation Mécanique Chimique (CMP) – Ce processus aplatit la plaquette et élimine les irrégularités de surface. Le CMP est réalisé à l'aide de boues chimiques abrasives à petites particules et de tampons de polissage. Fournit plus de planarisation que le meulage mécanique.
Le CMP est divisé en trois étapes :
1. Montez la plaquette sur une membrane arrière, telle qu'un support de cire, pour la maintenir en place.
2. Appliquez la pâte chimique par le haut et répartissez-la uniformément avec un tampon de polissage.
3. Faites tourner le tampon de polissage pendant environ 60-90 secondes par polissage, en fonction des spécifications d'épaisseur finale.
Le CMP broie à un rythme plus lent que le broyage mécanique, en éliminant seulement quelques microns. Il en résulte une planéité presque parfaite et un TTV contrôlable.
Gravure:
◆ Gravure humide
La gravure utilise des produits chimiques liquides ou des agents de gravure pour éliminer la matière de la tranche, ce qui est utile lorsque seules des parties de la tranche doivent être diluées. En plaçant un masque dur sur la tranche avant la gravure, un amincissement se produit uniquement sur la partie du substrat où il n'y a pas de substrat. Il existe deux méthodes de gravure humide : isotrope (uniforme dans toutes les directions) et anisotrope (uniforme dans la direction verticale).
Les agents de gravure liquides varient en fonction de l'épaisseur souhaitée et du fait qu'une gravure isotrope ou anisotrope soit souhaitée. Dans la gravure isotrope, l'agent de gravure le plus courant est une combinaison d'acide fluorhydrique, d'acide nitrique et d'acide acétique (HNA). Les agents de gravure anisotropes les plus courants sont l'hydroxyde de potassium (KOH), l'éthylènediaminecatéchol (EDP) et l'hydroxyde de tétraméthylammonium (TMAH). La plupart des réactions se déroulent à une vitesse d'environ 10 μm/min et la vitesse de réaction peut varier en fonction de l'agent de gravure utilisé dans la réaction.
◆ Gravure sèche au plasma (ADP) (DCE)
ADP DCE est la dernière technologie d’amincissement des plaquettes, similaire à la gravure humide. Au lieu d'utiliser des liquides, la gravure chimique sèche utilise du plasma ou des gaz de gravure pour éliminer la matière. Pour effectuer le processus d'amincissement, un faisceau de particules hautement cinétiques peut être projeté sur la tranche cible, des produits chimiques réagissent avec la surface de la tranche ou les deux sont combinés. Le taux d'élimination de la gravure sèche est d'environ 20 μm/min, et il n'y a pas de contrainte mécanique ni de produits chimiques, cette méthode peut donc produire des tranches très fines de haute qualité.