वेफर को पतला करने की चार मुख्य विधियों का संक्षेप में वर्णन करें

वेफर थिनिंग के लिए चार थिनिंग तकनीकों में दो समूह शामिल हैं: पीसना और नक़्क़ाशी।
(1) यांत्रिक पीसना
(2) रासायनिक यांत्रिक समतलीकरण
(3) गीली नक़्क़ाशी
(4) प्लाज्मा ड्राई केमिकल एचिंग (एडीपी डीसीई)
पीसने में वेफर के साथ प्रतिक्रिया करने और उसे पतला करने के लिए पीसने वाले पहियों और पानी या रासायनिक घोल के संयोजन का उपयोग किया जाता है, जबकि नक़्क़ाशी में सब्सट्रेट को पतला करने के लिए रसायनों का उपयोग किया जाता है।
पीसना:
◆ यांत्रिक पीसना
यांत्रिक (परंपरागत) पीसना - इस प्रक्रिया में पतले होने की उच्च दर होती है, जिससे यह एक बहुत ही सामान्य तकनीक बन जाती है। यह स्पिन-कोटिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले समान उच्च गति वाले स्पिंडल पर लगे हीरे और राल-बंधित पीसने वाले पहिये का उपयोग करता है। पीसने का नुस्खा धुरी की गति के साथ-साथ सामग्री हटाने की दर भी निर्धारित करता है।
यांत्रिक पीसने की तैयारी के लिए, वेफर को एक झरझरा सिरेमिक चक पर रखा जाता है और वैक्यूम द्वारा जगह पर रखा जाता है। वेफर के पिछले हिस्से को पीसने वाले पहिये की ओर रखा जाता है, जबकि अपघर्षक बेल्ट को वेफर के सामने की तरफ रखा जाता है ताकि पतले होने के दौरान वेफर को किसी भी तरह की क्षति से बचाया जा सके। जब वेफर पर विआयनीकृत पानी का छिड़काव किया जाता है, तो ग्राइंडिंग व्हील और सब्सट्रेट के बीच पर्याप्त स्नेहन सुनिश्चित करने के लिए दोनों गियर विपरीत दिशाओं में घूमते हैं। यह तापमान और पतले होने की दर को भी नियंत्रित करता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वेफर बहुत पतला न हो।
यह प्रक्रिया दो चरणों वाली प्रक्रिया है:
1. मोटे पीसने से अधिकांश शोधन ~5μm/सेकंड की दर से होता है।
2. 1200 से 2000 ग्रिट और पॉलीग्रिंड के साथ बारीक पीसना। आमतौर पर 1µm/सेकंड से कम या उसके बराबर की दर पर ~30µm सामग्री को हटाता है और वेफर पर अंतिम फिनिश प्रदान करता है।
1200-ग्रिट में ध्यान देने योग्य घिसाव के निशान के साथ एक खुरदरापन होता है, जबकि 2000-ग्रिट कम खुरदरा होता है लेकिन फिर भी कुछ घिसाव के निशान होते हैं। पॉलीग्रिंड एक पॉलिशिंग उपकरण है जो अधिकतम वेफर ताकत प्रदान करता है और अधिकांश उपसतह क्षति को हटा देता है।
◆ रासायनिक यांत्रिक प्लानरीकरण (सीएमपी)
रासायनिक यांत्रिक प्लानरीकरण (सीएमपी) - यह प्रक्रिया वेफर को समतल करती है और सतह की अनियमितताओं को दूर करती है। सीएमपी छोटे कण अपघर्षक रासायनिक घोल और पॉलिशिंग पैड का उपयोग करके किया जाता है। यांत्रिक पीसने की तुलना में अधिक समतलीकरण प्रदान करता है।
सीएमपी को तीन चरणों में बांटा गया है:
1. वेफर को अपनी जगह पर रखने के लिए उसे पीछे की तरफ की झिल्ली, जैसे मोम होल्डर, पर लगाएं।
2. ऊपर से रासायनिक घोल लगाएं और पॉलिशिंग पैड से समान रूप से वितरित करें।
3. अंतिम मोटाई विनिर्देशों के आधार पर, पॉलिशिंग पैड को प्रति बफ़ लगभग 60-90 सेकंड के लिए घुमाएँ।
सीएमपी यांत्रिक पीसने की तुलना में धीमी गति से पीसता है, केवल कुछ माइक्रोन को हटाता है। इसके परिणामस्वरूप लगभग पूर्ण समतलता और नियंत्रणीय टीटीवी प्राप्त होता है।
नक़्क़ाशी:
◆ गीली नक़्क़ाशी
नक़्क़ाशी वेफर से सामग्री को हटाने के लिए तरल रसायनों या नक़्क़ाशी का उपयोग करती है, जो तब उपयोगी होता है जब वेफ़र के केवल कुछ हिस्सों को पतला करने की आवश्यकता होती है। नक़्क़ाशी से पहले वेफर पर एक कठोर मास्क लगाने से, सब्सट्रेट के केवल उस हिस्से पर पतलापन होता है जहां कोई सब्सट्रेट नहीं होता है। गीली नक़्क़ाशी करने की दो विधियाँ हैं: आइसोट्रोपिक (सभी दिशाओं में एक समान) और अनिसोट्रोपिक (ऊर्ध्वाधर दिशा में एक समान)।
तरल नक़्क़ाशी वांछित मोटाई के आधार पर भिन्न होती है और क्या आइसोट्रोपिक या अनिसोट्रोपिक नक़्क़ाशी वांछित है। आइसोट्रोपिक नक़्क़ाशी में, सबसे आम नक़्क़ाशी हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड, नाइट्रिक एसिड और एसिटिक एसिड (एचएनए) का संयोजन है। सबसे आम एनिसोट्रोपिक इत्यादि पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH), एथिलीनडायमिनकैटेकोल (EDP) और टेट्रामेथाइलमोनियम हाइड्रॉक्साइड (TMAH) हैं। अधिकांश प्रतिक्रियाएँ ~10 μm/मिनट की दर से आगे बढ़ती हैं, और प्रतिक्रिया दर प्रतिक्रिया में उपयोग किए गए आदि के आधार पर भिन्न हो सकती है।
◆ प्लाज्मा (एडीपी) सूखी नक़्क़ाशी (डीसीई)
एडीपी डीसीई गीली नक़्क़ाशी के समान नवीनतम वेफर थिनिंग तकनीक है। तरल पदार्थ का उपयोग करने के बजाय, सूखी रासायनिक नक़्क़ाशी सामग्री को हटाने के लिए प्लाज्मा या नक़्क़ाशी गैसों का उपयोग करती है। पतला करने की प्रक्रिया को निष्पादित करने के लिए, अत्यधिक गतिज कणों की एक किरण को लक्ष्य वेफर पर दागा जा सकता है, रसायन वेफर सतह के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, या दोनों को संयोजित किया जाता है। शुष्क नक़्क़ाशी को हटाने की दर लगभग 20μm/मिनट है, और इसमें कोई यांत्रिक तनाव या रसायन नहीं है, इसलिए यह विधि उच्च गुणवत्ता के साथ बहुत पतले वेफर्स का उत्पादन कर सकती है।