Stručne opíšte štyri hlavné metódy riedenia oblátok

Štyri techniky riedenia na riedenie plátkov pozostávajú z dvoch skupín: brúsenie a leptanie.
(1) Mechanické brúsenie
(2) Chemická mechanická planarizácia
(3) Mokré leptanie
(4) Plazmové suché chemické leptanie (ADP DCE)
Brúsenie využíva kombináciu brúsnych kotúčov a vody alebo chemických kalov na reakciu a riedenie plátku, zatiaľ čo leptanie používa chemikálie na riedenie substrátu.
Brúsenie:
◆ Mechanické brúsenie
Mechanické (konvenčné) brúsenie – Tento proces má vysokú mieru riedenia, čo z neho robí veľmi bežnú techniku. Používa diamantové a živicou spojené brúsne kotúče namontované na vysokorýchlostnom vretene, podobné tým, ktoré sa používajú v aplikáciách spin-coating. Recept na brúsenie určuje rýchlosť otáčania vretena, ako aj rýchlosť úberu materiálu.
Na prípravu na mechanické mletie sa plátok umiestni na porézne keramické skľučovadlo a pridrží na mieste vákuom. Zadná strana plátku je umiestnená smerom k brúsnemu kotúču, zatiaľ čo brúsny pás je umiestnený na prednej strane plátku, aby sa zabránilo poškodeniu plátku pri stenčovaní. Keď sa na plátok nastrieka deionizovaná voda, obe ozubené kolesá sa otáčajú v opačných smeroch, aby sa zabezpečilo dostatočné mazanie medzi brúsnym kotúčom a substrátom. To tiež riadi teplotu a rýchlosť riedenia, aby sa zabezpečilo, že oblátka nebude mletá príliš tenko.
Proces je dvojkrokový:
1. Hrubé mletie robí väčšinu rafinácie rýchlosťou ~5μm/s.
2. Jemné brúsenie so zrnitosťou 1200 až 2000 a poligrind. Typicky odstraňuje ~30 µm materiálu rýchlosťou menšou alebo rovnou 1 µm/s a poskytuje konečnú povrchovú úpravu plátku.
1200-zrno má drsnú povrchovú úpravu s viditeľnými stopami opotrebenia, kým 2000-zrno je menej drsné, ale stále má nejaké stopy opotrebenia. Poligrind je leštiaci nástroj, ktorý poskytuje maximálnu pevnosť plátku a odstraňuje väčšinu podpovrchových poškodení.
◆ chemicko-mechanická planarizácia (CMP)
Chemická mechanická planarizácia (CMP) – Tento proces splošťuje plátok a odstraňuje nerovnosti povrchu. CMP sa vykonáva pomocou malých častíc abrazívnych chemických suspenzií a leštiacich vankúšikov. Poskytuje väčšiu planarizáciu ako mechanické brúsenie.
CMP je rozdelená do troch krokov:
1. Namontujte plátok na zadnú membránu, ako je napríklad držiak vosku, aby držal na mieste.
2. Zhora naneste chemickú kašu a rovnomerne ju rozotrite leštiacou podložkou.
3. Otáčajte leštiacou podložkou približne 60-90 sekúnd na jeden leštenie v závislosti od špecifikácií konečnej hrúbky.
CMP brúsi pomalšie ako mechanické brúsenie, pričom odoberá len niekoľko mikrónov. Výsledkom je takmer dokonalá rovinnosť a ovládateľnosť TTV.
Leptanie:
◆ Mokré leptanie
Leptanie používa tekuté chemikálie alebo leptadla na odstránenie materiálu z plátku, čo je užitočné, keď je potrebné riediť iba časti plátku. Umiestnením tvrdej masky na plátok pred leptaním dôjde k stenčeniu len na tej časti substrátu, kde nie je žiadny substrát. Existujú dva spôsoby vykonávania mokrého leptania: izotropné (rovnomerné vo všetkých smeroch) a anizotropné (rovnomerné vo vertikálnom smere).
Kvapalné leptadlá sa líšia v závislosti od požadovanej hrúbky a od toho, či sa požaduje izotropné alebo anizotropné leptanie. Pri izotropnom leptaní je najbežnejším leptadlom kombinácia kyseliny fluorovodíkovej, kyseliny dusičnej a kyseliny octovej (HNA). Najbežnejšími anizotropnými leptadlami sú hydroxid draselný (KOH), etyléndiamínkatechol (EDP) a hydroxid tetrametylamónny (TMAH). Väčšina reakcií prebieha rýchlosťou ~ 10 μm/min a rýchlosť reakcie sa môže meniť v závislosti od leptadla použitého pri reakcii.
◆ Plazmové (ADP) suché leptanie (DCE)
ADP DCE je najnovšia technológia riedenia plátkov, podobná mokrému leptaniu. Suché chemické leptanie namiesto kvapalín používa na odstránenie materiálu plazmu alebo leptacie plyny. Na vykonanie procesu riedenia môže byť na cieľový plátok vystrelený lúč vysoko kinetických častíc, chemikálie reagujú s povrchom plátku alebo sa oboje kombinuje. Rýchlosť odstraňovania suchého leptania je asi 20 μm/min a nedochádza k mechanickému namáhaniu ani chemikáliám, takže táto metóda môže produkovať veľmi tenké doštičky s vysokou kvalitou.