CN109786287A - 用于校正基板变形的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本文提供用于校正基板变形的方法和设备的实施方式。在一些实施方式中，一种基板支撑件包括：基部，具有由从所述基部向上延伸的壁形成的内部容积；多个红外灯，设置在所述内部容积内；支撑板，设置在所述多个红外灯上方，其中所述支撑板包括支撑表面以支撑基板；和覆盖板，设置在所述支撑板的顶上并具有对应于所述支撑表面的中心开口和位于所述覆盖板的顶表面的周边的排气部分，其中所述排气部分包括多个穿孔，所述多个穿孔将所述覆盖板上方的空间与形成在所述覆盖板中的排气导管流体地耦接。在本文中另外提供一种结合本发明的基板支撑件和喷头组件的喷头组件和处理设备的实施方式。

Description

用于校正基板变形的方法和设备
技术领域
本公开的实施方式总体涉及校正基板变形。
背景技术
环氧树脂模塑化合物用于将管芯封装在基板封装中。这些化合物在热工艺之后因不均匀的加热和冷却而弓起和翘曲，从而导致当前工艺设备中不均匀的膨胀/收缩速率。常规的热工艺利用经由辐射、对流或传导热工艺的定向传热。方向性造成各向异性的膨胀和收缩速率。当接近热塑性状态操作时，不均匀的冷却以及后续的收缩速率产生翘曲基板。经常地观察到这种翘曲和弓起效应，并且其暗示了基板在接近基板的热塑性状态下被加工，从而导致翘曲超过可接受的水平。
因此，发明人提供用于校正基板变形的方法和设备的实施方式。
发明内容
本文提供用于校正基板变形的方法和设备。在一些实施方式中，一种基板支撑件包括：基部，具有由从所述基部向上延伸的壁形成的内部容积，其中所述壁设置在所述基部的周边内；多个红外灯，设置在所述内部容积内；支撑板，设置在所述多个红外灯上方，其中所述支撑板包括支撑表面以支撑基板；和覆盖板，设置在所述支撑板的顶上并具有对应于所述支撑表面的中心开口和位于所述覆盖板的顶表面的周边的排气部分，其中所述排气部分包括多个穿孔，所述多个穿孔将所述覆盖板上方的空间与形成在所述覆盖板上中的排气导管流体地耦接。
在一些实施方式中，一种喷头组件包括：上部板，具有气体入口和由从所述上部板向下延伸的壁形成的内部容积，其中所述壁设置在所述上部板的周边内；多个红外灯，设置在所述内部容积内；保持板，设置在所述多个红外灯的下方以将所述多个红外灯支撑在所述内部容积内；阻挡板，具有多个孔隙并设置在所述保持板的下方，其中所述阻挡板包括凹陷部段，所述凹陷部段与所述保持板一起形成气室，并且其中所述多个孔隙设置在所述凹陷部段中；气体导管，从所述气体入口延伸并穿过所述保持板以将气体供应到所述气室；和覆盖板，设置在所述阻挡板的下方并具有对应于所述凹陷部段的中心开口，其中所述覆盖板耦接到所述上部板的所述壁的顶部以将所述保持板和所述阻挡板耦接到所述上部板。
在一些实施方式中，一种处理腔室包括：腔室主体，具有处理容积；基板支撑件，设置在所述处理容积的下部部分中；和喷头组件，与所述基板支撑件相对地设置在所述处理容积的上部部分中。所述基板支撑件包括：基部，具有由从所述基部向上延伸的第一壁形成的第一内部容积，其中所述第一壁设置在所述基部的周边内；第一多个红外灯，设置在所述第一内部容积内；支撑板，设置在所述第一多个红外灯上方，其中所述支撑板包括支撑表面以支撑基板；和第一覆盖板，设置在所述支撑板的顶上并具有对应于所述支撑表面的第一中心开口和位于所述第一覆盖板的顶表面的周边的排气部分，其中所述排气部分包括多个穿孔，所述多个穿孔将所述处理容积与形成在所述第一覆盖板中的排气导管流体地耦接。所述喷头组件包括：上部板，具有气体入口和由从所述上部板向下延伸的第二壁形成的第二内部容积，其中所述第二壁设置在所述上部板的周边内；第二多个红外灯，设置在所述第二内部容积内；保持板，设置在所述第二多个红外灯的下方以将所述第二多个红外灯支撑在所述第二内部容积内；阻挡板，具有多个孔隙并设置在所述保持板的下方，其中所述阻挡板包括凹陷部段，所述凹陷部段与所述保持板一起形成气室，并且其中所述多个孔隙设置在所述凹陷部段中；气体导管，从所述气体入口延伸并穿过所述保持板以将气体供应到所述气室；和第二覆盖板，设置在所述阻挡板的下方并具有对应于所述凹陷部段的第二中心开口，其中所述第二覆盖板耦接到所述上部板的所述第二壁的顶部以将所述保持板和所述阻挡板耦接到所述上部板。
以下描述本公开的其它和进一步实施方式。
附图说明
可以参考附图中描绘的本公开的示例性实施方式来理解本公开的以上简要地概述且以下更详细讨论的实施方式。然而，附图仅示出了本公开的典型实施方式，并且因此不应视为限制范围，因为本公开可允许其它等效实施方式。
图1描绘了根据本公开的一些实施方式的基板处理系统的框图。
图2示出了根据本公开的一些实施方式展示用于校正基板变形的方法的流程图。
图3描绘了根据本公开的一些实施方式的基板处理系统的框图。
图4示出了根据本公开的一些实施方式展示用于校正基板变形的方法的流程图。
图5描绘了根据本公开的一些实施方式的基板支撑件的分解等距视图。
图6描绘了根据本公开的一些实施方式的基板支撑件的横截面图。
图7描绘了根据本公开的一些实施方式的喷头组件的分解等距视图。
图8描绘了根据本公开的一些实施方式的喷头组件的截面图。
为了促进理解，已经尽可能地使用相同的附图标记指定各图共有的相同元件。各图未按比例绘制，并且为了清楚起见，可以进行简化。一个实施方式的元件和特征可有益地结合在其它实施方式中，而不赘述。
具体实施方式
本文提供用于校正基板变形的方法和设备的实施方式。所述方法和设备可以有利地在具有环氧树脂涂层的特定基板中将因在先前处理期间对基板的加热和/或冷却而弓起或翘曲的基板平面化。
图1描绘了根据本公开的实施方式的适于执行根据本公开的一些实施方式的本发明的方法的基板处理系统100的框图。如图1所示，基板处理系统100包括封闭处理容积103的腔室102、用于支撑基板106的支撑件104、升降杆组件107、真空源110、传热供源113、辐射热源(灯阵列112)、灯驱动器114、控制器116和AC电源118。可以提供一个或多个温度传感器和相关联的硬件(未示出)并将其耦接到控制器以控制处理容积103内的温度。基板106例如是半导体晶片。基板106可以包括设置在其上的环氧树脂涂层。
升降杆组件107包括多个升降杆109，多个升降杆109延伸穿过形成在支撑件104中的对应的多个升降杆通道105。升降杆组件107可以通过驱动机构108(诸如电机或致动器)升高和降低以升高基板106离开支撑件104的支撑表面117或将其降低到支撑件104的支撑表面117上。腔室102可进一步包括开口119，机械臂(未示出)延伸通过开口119以将基板106插入到多个升降杆109上/从多个升降杆109上移除。升降杆组件107可在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置中，基板靠近灯阵列112，在第二位置中，基板106搁置在支撑表面117上。在一些实施方式中，基板106在第一位置中被加热到第一预定温度，并且在第二位置中被冷却到第二预定温度。
在一些实施方式中，支撑件104是真空吸盘，真空源110耦接到真空吸盘以将基板106吸紧到支撑表面117上。在一些实施方式中，支撑件104可替代地是静电吸盘。支撑件104包括流体地耦接到传热供源113的多个传热通道111。在一些实施方式中，例如，传热供源113可以向传热通道111提供冷却剂以冷却放置在支撑件104的支撑表面117的顶上的基板106。
AC电源118将AC功率输送到灯驱动器114，其操作由控制器116控制。灯驱动器114将功率分配到灯阵列112。继而，灯阵列112产生热以热处理腔室102内的基板106。
在一些实施方式中，灯阵列112包括一个或多个灯，一个或多个灯中的每一个可以由控制器116通过灯驱动器114单独地控制。如图1所示，示出了三个灯(120、122、124)，但是可以使用更少数量或更多数量的灯。每个灯120、122、124可以由控制器116单独地控制以向对应的加热区提供热。由于灯可以单独地控制，因此也可以控制加热区中的温度。
图2是根据本公开的一些实施方式的示出用于校正基板变形的方法200的流程图。在205处，通过升降杆组件107将变形(即，翘曲、弓起等)的基板106升高到靠近灯阵列112的第一位置。在210处，在第一预定时间段内将基板106加热到预定温度。预定温度可以等于或高于设置在基板上的环氧树脂(对于具有环氧树脂涂层的基板)的玻璃转变温度。例如，可以在约30秒至60秒的持续时间内将基板106加热到约180℃至约220℃的温度。在215处，将基板106降低到支撑表面117上的第二位置。在220处，将基板106吸紧到支撑表面117以将变形基板平面化。在225处，在第二预定时间段内使冷却剂流过传热通道111以冷却基板106并保持基板106的平面化形状。基板106被冷却到至少低于基板上的环氧树脂涂层的玻璃转变温度的温度，诸如等于或低于约130℃。在一些实施方式中，第二预定时间段在约30秒至约60秒之间。
图3描绘了根据本公开的实施方式的适于执行根据本公开的一些实施方式的本发明的方法的基板处理系统300的框图。例如，基板处理系统300包括加热系统301a，加热系统301a包括具有第一处理容积304a的第一工艺腔室302a(即，加热腔室)和设置在第一处理容积304a的下部部分中以支撑基板305a、305b的第一基板支撑件306a。第一工艺腔室302a可以是大气腔室(即，不是真空腔室)或真空腔室。将第一工艺腔室302a提供为大气腔室有利地降低了系统成本，因为非真空腔室的制造和维护比真空腔室更便宜。
第一基板支撑件306a可以包括具有第一支撑表面308a的第一主体307a和支撑第一主体307a的第一轴310a。虽然在图1中被示出为底座型设计，但是基板支撑件可以是具有支撑表面和构件(诸如第一轴310a或用于支撑支撑表面的任何其它合适的构件)的任何合适的基板支撑件。在一些实施方式中，第一基板支撑件306a可以包括陶瓷材料(诸如氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN))或金属材料(例如，诸如铝(Al))。例如，第一基板支撑件306a不包括诸如真空吸盘、静电吸盘、夹具等的吸紧机构。第一基板支撑件306a还可以包括升降杆机构(类似于图1中所示的升降杆组件107的驱动机构108)，升降杆机构具有多个升降杆以促进将基板放置在第一支撑表面308a上或从第一支撑表面308a上移除。
第一基板支撑件306a包括第一加热器322a，第一加热器322a设置在第一基板支撑件306a中，靠近第一支撑表面308a，以在基板305a、305b设置在第一支撑表面308a上时向基板305a、305b提供热。第一加热器322a可以是在基板支撑件中使用的任何合适的加热器，诸如电阻加热器等。第一加热器322a可以包括一条或多条导电线路324a，一条或多条导电线路324a从第一加热器322a延伸穿过第一轴310a以向第一加热器322a提供功率。例如，如图3所示，一条或多条导电线路324a可以将第一加热器322a耦接到设置在第一工艺腔室302a的外部的第一电源326a。例如，一条或多条导电线路324a可以包括用于从第一电源326a向第一加热器322a提供功率的第一线路和用于向第一电源326a返回功率的第二线路。第一电源326a可以包括交流(AC)电源、直流(DC)电源等。替代地(未示出)，一条或多条导电线路324a可以是从第一电源326a向第一加热器322a提供功率的单条导电线路。
第一基板支撑件306a可以包括设置在第一基板支撑件306a中的热电偶328a以测量所期望的温度，诸如第一基板支撑件306a的温度、第一支撑表面308a的温度，或基板305a、305b在被设置在第一支撑表面308a上时的温度。例如，热电偶328a可以是任何合适的热电偶设计，诸如热电偶探针等。热电偶328a可以是可移除的。如图3所示，热电偶328a可以沿着第一基板支撑件306a的第一轴310a延伸以靠近第一支撑表面308a。如图3所示的热电偶328a仅是示例性的，并且热电偶的尖端可以延伸到第一加热器322a附近(如图3所示)或延伸到第一加热器322a上方并靠近第一支撑表面308a(未示出)。可以相对于第一支撑表面308a调整热电偶328a的尖端的位置，以提供对基板305a、305b或诸如第一支撑表面308a的一些其它部件的最准确的温度测量。热电偶328a可以可操作地耦接到第一温度控制器330a。例如，第一温度控制器330a可以基于由热电偶328a测量的温度来控制第一电源326a。或者，第一温度控制器330a可以是系统控制器(诸如可控制第一工艺腔室302a的操作的第一控制器344a)的一部分或耦接到系统控制器。
在一些实施方式中，第一基板支撑件可以替代地是真空吸盘，诸如图5和6中描绘的基板支撑件。图5和6分别描绘了根据本公开的一些实施方式的基板支撑件500的分解等距视图和横截面图。在一些实施方式中，基板支撑件500包括基部502，基部502具有由从基部502向上延伸的壁506(第一壁)形成的内部容积504(第一内部容积)。在一些实施方式中，基部502包括形成在基部502中的冷却剂通道602(图6)。在一些实施方式中，冷却剂通道602可以设置在壁506的外部。
多个红外灯507设置在内部容积504内，以加热待变平的基板。在一些实施方式中，多个红外灯507包括多个加热区，多个加热区可以被独立地或成组地控制。在一些实施方式中，多个加热区包括1至4个加热区。多个红外灯507中的每一个被配置为达到约170℃至约200℃之间的温度。在一些实施方式中，多个红外灯507中的每一个具有约110伏的电压和约350瓦的额定功率。然而，多个红外灯可以包括具有其它电压和额定功率的灯，以实现所期望的结果(即，翘曲基板的所期望的平坦度控制)。在一些实施方式中，多个红外灯507被配置为将翘曲基板保持在约180℃和约200℃之间的温度。发明人已发现，通过使用红外灯代替电阻加热元件，与电阻加热元件相比，基板支撑件500的温度可以有利地更快地改变。
基板支撑件500进一步包括设置在多个红外灯507的上方的支撑板508和设置在支撑板508的顶上的覆盖板510。支撑板508包括支撑表面512，以将基板支撑在支撑板508的顶上。覆盖板510包括对应于支撑表面512并暴露支撑表面512的中心开口514。在一些实施方式中，支撑板508包括靠近支撑板508的中心设置的通孔526和从通孔526向外延伸的多个通道528。通孔526和多个通道528被配置为在变平的基板的底表面上方分布真空吸紧力。在一些实施方式中，支撑板508由石英形成。
覆盖板510进一步包括位于覆盖板510的顶表面520的周边518处的排气部分516。排气部分516包括多个穿孔522，多个穿孔522将在覆盖板上方的空间(即，第一处理容积304a)与形成在覆盖板510中位于多个穿孔522下方的排气导管524流体地耦接。在一些实施方式中，覆盖板510由导热材料(例如，诸如铝、不锈钢等)形成。在一些实施方式中，覆盖板510包括第一多个孔洞540，对应的多个固定元件(诸如螺栓、螺钉、夹具等，未示出)可以通过第一多个孔洞540延伸以插入在壁506的顶表面中的对应的第二多个固定孔洞542中来将覆盖板510耦接到基部502。
在一些实施方式中，基板支撑件500进一步包括多个支撑支柱530，以在腔室(例如，第一处理腔室302a)内支撑基板支撑件500。排气导管524流体地耦接到排气管线532，排气管线532耦接到泵604，泵604被配置成抽空工艺腔室并将通过喷头供应的气体排出到处理容积中。通孔526流体地耦接到真空吸紧供源534。冷却剂通道602流体地耦接到冷却剂供源606，以使冷却剂流过冷却剂通道602并将基部502保持在所期望的温度。
在一些实施方式中，基板支撑件500进一步包括具有多个升降杆610的升降杆组件608。基部502包括对应于多个升降杆610的第一多个孔洞536。支撑板508类似地包括对应于第一多个孔洞536并与第一多个孔洞536对准的第二多个孔洞538，使得当升降杆组件608处于升高位置时，多个升降杆610延伸穿过第一多个孔洞536和第二多个孔洞538。升降杆组件608包括升降机构612，诸如电机或致动器，升降机构612被配置为升高和降低升降杆组件608。
返回图3，第一工艺腔室302a进一步包括设置在第一处理容积304a的上部部分中的第一喷头319a，第一喷头319a耦接到第一气体面板321a，如图3所示，以向第一处理容积304a提供一种或多种工艺气体。一种或多种工艺气体可以包括一种或多种无毒惰性气体，例如氮或氩。第一喷头319a仅是用于将一种或多种工艺气体输送到第一处理容积304a的一个示例性腔室部件。替代地或组合地，一种或多种工艺气体可以经由围绕第一工艺腔室302a的壁设置的侧喷射口(未示出)或设置在工艺腔室的其它区域中的气体入口输送到第一处理容积304a。在一些实施方式中，第一喷头319a可以包括第二加热器316a，第二加热器316a设置在第一喷头319a中，靠近喷头的面向基板的表面，以加热流过喷头的一种或多种工艺气体。第二加热器316a可以是在喷头中使用的任何合适的加热器，诸如电阻加热器等。第二加热器316a耦接到设置在第一工艺腔室302a的外部的第二电源356a。第二电源356a可以包括交流(AC)电源、直流(DC)电源等。第二电源356a可以耦接到第二温度控制器360a，以基于由热电偶328a测量的温度来控制第二电源356a，热电偶328a可操作地耦接到第二电源356a。在一些实施方式中，可替代地在进入第一喷头319a之前加热一种或多种工艺气体。
在一些实施方式中，第一喷头可替代地包括多个红外灯，诸如图7和8中描绘的喷头组件。图7和8分别描绘了根据本公开的一些实施方式的喷头组件700的分解等距视图和横截面图。在一些实施方式中，喷头组件700包括具有气体入口704的上部板702和由从上部板702向下延伸的壁708(第二壁)形成的内部容积706(第二内部容积)。在一些实施方式中，上部板702包括形成在上部板702中的冷却剂通道808，以防止热传输到其中安装有喷头组件700的腔室主体。在一些实施方式中，冷却剂通道808可以在壁708的外部。在一些实施方式中，冷却剂通道808可替代地靠近壁708。冷却剂通道808耦接到冷却剂供源810以使冷却剂流过冷却剂通道808。
多个红外灯710设置在内部容积706内。保持板712设置在多个红外灯710的下方，以支撑内部容积706内的多个红外灯710。在一些实施方式中，多个红外灯710包括多个加热区，多个加热区可以被独立地或成组地控制。在一些实施方式中，多个加热区包括1至4个加热区。多个红外灯710中的每一个被配置为达到约170℃至约200℃之间的温度。在一些实施方式中，多个红外灯710中的每一个具有约110伏的电压和约700瓦的额定功率。然而，多个红外灯710可以包括具有其它电压和额定功率的灯，以实现所期望的结果(即，翘曲基板的所期望的平坦度控制)。在一些实施方式中，多个红外灯710被配置为将翘曲基板保持在约180℃和约200℃之间的温度。发明人已发现，通过使用红外灯代替电阻加热元件，与电阻加热元件相比，喷头组件700的温度可以有利地更快地改变。
喷头组件700进一步包括阻挡板714，阻挡板714设置在保持板712的下方。阻挡板包括凹陷部段716，凹陷部段716与保持板712一起形成气室802(图8)。多个孔718穿过凹陷部段716中的阻挡板714形成。在一些实施方式中，阻挡板由透明材料(例如，诸如石英)形成。气体导管720从气体入口704延伸穿过保持板712，以将气体供应到气室802。
喷头组件700进一步包括设置在阻挡板714的下方的覆盖板722。覆盖板722包括对应于凹陷部段716的中心开口724以暴露凹陷部段716并允许气体从气室802流过多个孔718并进入在喷头组件的下方的处理容积(例如，第一处理容积304a)。覆盖板722耦接到上部板702的壁708的底部，以将保持板和阻挡板保持在内部容积706内。在一些实施方式中，覆盖板722可以包括多个对准销728，多个对准销728在安装期间插入壁708的底部以将覆盖板722相对于上部板702适当地对准。在一些实施方式中，覆盖板722可以由导热材料(例如，诸如铝、不锈钢等)形成。
在一些实施方式中，喷头组件700进一步包括耦接到上部板702的气体入口704的供气管线726。在一些实施方式中，供气管线726耦接到气体供源804以将惰性气体(例如，诸如氮)供应到处理容积(例如，第一处理容积304a)。在一些实施方式中，在一些实施方式中，供气管线726包括设置在供气管线726内的加热器806，以加热传递通过供气管线726的气体并将气体保持在预定温度处。
返回图3，变形基板305a(以虚线示出)可以经由第一工艺腔室302a的壁中的第一开口309a进入第一工艺腔室302a。第一开口309a可以经由第一狭缝阀311a或其它机构选择性地密封，以通过开口选择性地提供进入腔室的内部的通路。第一基板支撑件306a可以耦接到第一升降机构338a(例如电机或致动器)，第一升降机构338a可以将第一基板支撑件306a的位置控制在适于经由第一开口309a将基板传入和传出腔室的下部位置(如图所示)与适于处理的可选择的上部位置之间。工艺位置可以经选择以使基板上的温度均匀性最大化。第一升降机构338a可以经由第一波纹管340a或其它柔性真空软管耦接到第一工艺腔室302a，以在第一基板支撑件306a移动时保持第一处理容积304a中的预定压力范围。
第一工艺腔室302a可以进一步包括第一排气系统342a以用于从第一工艺腔室302a的第一处理容积304a中去除多余的工艺气体。例如，第一排气系统342a可以包括真空泵，真空泵经由泵吸端口耦接到泵吸气室以从第一工艺腔室302a或任何合适的排气系统中泵出排气。例如，真空泵可以流体地耦接到排气出口以用于将排气输送到适当的排气处理设备。阀(诸如闸阀、z形运动阀等)可以设置在泵吸气室中，以促进结合真空泵的操作来控制排气的流率。
为了促进如上所述对第一工艺腔室302a的控制，第一控制器344a包括第一中央处理单元(CPU)346a、第一存储器348a和用于第一CPU 346a的第一支持电路350a，并且促进对第一工艺腔室302a的部件的控制。第一控制器344a可以是可在工业环境中用于控制各种腔室和子处理器的任何形式的通用计算机处理器。第一CPU 346a的第一存储器348a或计算机可读介质可以是易获得的存储器中的一种或多种，诸如：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘或任何其它形式的数字存储装置(本地或远程)。第一支持电路350a耦接到第一CPU 346a以用于以常规的方式支持处理器。这些电路包括高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路和子系统等等。在第一工艺腔室302a中执行的方法或其至少一部分可以作为软件例程存储在第一存储器348a中。软件例程还可以由远离受第一CPU 346a控制的硬件的另一个CPU(未示出)存储和/或执行。
基板处理系统300进一步包括冷却系统301b，冷却系统301b包括第二工艺腔室302b(即，冷却腔室)，第二工艺腔室302b具有第二处理容积304b和设置在第二处理容积304b中以用于支撑平面化基板305b的第二基板支撑件306b。第二工艺腔室302b也是大气腔室(即，不是真空腔室)。为了简洁起见，将省略对第二工艺腔室302b的与第一工艺腔室302a的对应的部件基本上相同的部件的描述。将仅描述第二工艺腔室302b的部件。
在一些实施方式中，第二工艺腔室302b可以任选地包括第二喷头319b，第二喷头319b耦接到第二气体面板321b，以向第二处理容积304b提供一种或多种工艺气体。一种或多种工艺气体可以包括一种或多种无毒惰性气体，例如氮或氩。替代地或组合地，一种或多种工艺气体可以经由围绕第二工艺腔室302b的壁设置的侧喷射口(未示出)或设置在工艺腔室的其它区域中的气体入口输送到第二处理容积304b。第二喷头319b可以包括第一多个冷却剂通道316b以使冷却剂从第一冷却剂供源356b流动以冷却传递通过第二喷头319b的一种或多种工艺气体。第一冷却剂供源356b可以耦接到第三温度控制器360b以控制第一冷却剂供源356b。
第二基板支撑件306b可以包括具有第二支撑表面308b的第二主体307b和支撑第二主体307b的第二轴310b。第二基板支撑件306b包括第二多个冷却剂通道322b，第二多个冷却剂通道322b设置在第二基板支撑件306b中，靠近第二支撑表面308b，以在平面化基板305b设置在第二支撑表面308b上时冷却平面化基板305b。第二多个冷却剂通道322b耦接到供应和返回管线324b，供应和返回管线324b从第二多个冷却剂通道322b延伸穿过第二轴310b以向第二多个冷却剂通道322b提供冷却剂。供应和返回管线324b将第二多个冷却剂通道322b耦接到设置在第二工艺腔室302b外部的第二冷却剂供源326b。第四温度控制器330b可以控制第二冷却剂供源326b以选择性地将冷却剂供应到第二多个冷却剂通道322b。或者，第四温度控制器330b可以是系统控制器(诸如可控制第二工艺腔室302b的操作的第二控制器344b)的一部分或耦接到系统控制器。在一些实施方式中，第二基板支撑件306b可以包括吸紧机构(未示出)，例如真空或静电吸盘。
平面化基板305b可以经由第二工艺腔室302b的壁中的第二开口309b进入第二工艺腔室302b。第二开口309b可以经由第二狭缝阀311b或其它机构选择性地密封，以通过开口选择性地提供进入腔室的内部的通路。第二基板支撑件306b还可以包括具有多个升降杆的升降杆机构(未示出)，以促进将基板放置在第二支撑表面308b上或从第二支撑表面308b上移除。第二基板支撑件306b可以耦接到第二升降机构338b(例如电机或致动器)，第二升降机构338b可以将第二基板支撑件306b的位置控制在适于经由第二开口309b将基板传入和传出腔室的下部位置(如图所示)与适于处理的可选择的上部位置之间。工艺位置可以经选择以使基板上的温度均匀性最大化。第二升降机构338b可以经由第二波纹管340b或其它柔性真空软管耦接到第二工艺腔室302b，以在第二基板支撑件306b移动时保持第二处理容积304b中的预定压力范围。
第二工艺腔室302b可以进一步包括第二排气系统342b以用于从第二工艺腔室302b的第二处理容积304b中去除多余的工艺气体。例如，第二排气系统342b可以包括真空泵，真空泵经由泵吸端口耦接到泵吸气室以从第二工艺腔室302b或任何合适的排气系统泵出排气，如以上关于第一排气系统342a所述。
为了促进如上所述对第二工艺腔室302b的控制，第二控制器344b耦接到第二工艺腔室302b的部件。第二控制器344b包括第二中央处理单元(CPU)346b、第二存储器348b和用于第二CPU 346b的第二支持电路350b，并且促进对第二工艺腔室302b的部件的控制。第二控制器344b可以是可在工业环境中用于控制各种腔室和子处理器的任何形式的通用计算机处理器。第二CPU 346b的第二存储器348b或计算机可读介质可以是易获得的存储器中的一种或多种，诸如：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘或任何其它形式的数字存储装置(本地或远程)。第二支持电路350b耦接到第二CPU 346b以用于以常规的方式支持处理器。这些电路包括高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路和子系统等等。在第二工艺腔室302b中执行的方法或其至少一部分可以作为软件例程存储在第二存储器348b中。软件例程还可以由远离受第二CPU 346b控制的硬件的另一个CPU(未示出)存储和/或执行。例如，第一控制器344a和第二控制器344b可实现为被配置为控制第一工艺腔室302a和第二工艺腔室302b中的每一个的单个控制器。
为了准备第一工艺腔室302a以使翘曲基板305a平面化，工艺气体(例如，一种或多种惰性气体，诸如氮或氩)通过第一喷头319a流入第一处理容积304a。随后，第一加热器322a被激活以将第一基板支撑件306a加热到第一预定温度，并且第二加热器316a被激活以将工艺气体加热到第二预定温度。预定温度可以等于或高于设置在基板上的环氧树脂(对于具有环氧树脂涂层的基板)的玻璃转变温度。例如，在一些实施方式中，第一预定温度和第二预定温度均在约150℃至约220℃之间。在一些实施方式中，第一预定温度和第二预定温度均在约160℃至约220℃之间。或者，预定温度可以等于或略高于设置在基板上的环氧树脂(对于具有环氧树脂涂层的基板)的玻璃转变温度。例如，在一些实施方式中，第一预定温度和第二预定温度均在约150℃至约160℃之间。在一些实施方式中，第一预定温度和第二预定温度均为约160℃。
在第一工艺腔室302a处于预定操作温度之后，将翘曲基板305a(诸如具有环氧树脂涂层的翘曲基板)放置在第一基板支撑件306a的第一支撑表面308a上。在一些实施方式中，翘曲基板305a最初处于室温(例如，约21℃)。在第一时段期间，翘曲基板305a被快速地加热到第一预定温度。在第一预定温度为约150℃至约160℃、或约160℃的实施方式中，第一时段为约5秒至约10秒。然后，将翘曲基板305a保持在第一预定温度处达第二时段，以使翘曲基板305a变形并平面化成平面化基板305b。在第一预定温度为约150℃至约160℃、或约160℃的实施方式中，第二时段在约10秒至约2分钟之间。随后，第二温度控制器360a改变由第二电源356a供应到第二加热器316a的功率，以将工艺气体的温度降低到第三预定温度。在一些实施方式中，第三预定温度可以在约25℃至约130℃之间。因此，平面化基板305b的温度在第三时段期间以第一冷却速率逐渐地降低到第四预定温度。在一些实施方式中，第四预定温度低于设置在基板上的环氧树脂涂层的玻璃转变温度。在一些实施方式中，第四预定温度为约130℃，并且第三时段在约30秒至约2分钟之间。
在平面化基板305b已经达到第四预定温度之后，将平面化基板305b从第一工艺腔室302a移除并放置在第二基板支撑件306b的第二支撑表面308b上来以大于第一冷却速率的第二冷却速率快速地(即，在约5秒至约10秒之间)冷却平面化基板。第二处理容积304b保持处于第五预定温度，使得当放置在第二工艺腔室302b中时，平面化基板305b被快速地冷却。在一些实施方式中，第五预定温度在约5℃至约21℃之间。在一些实施方式中，第一冷却剂可以流过第二多个冷却剂通道322b以更快地冷却平面化基板305b。在一些实施方式中，冷却的工艺气体还可任选地通过第二喷头319b提供到第二处理容积304b，第二喷头319b由流过第一多个冷却剂通道316b的第二冷却剂冷却。在第四时段之后，平面化基板305b达到第五预定温度。在第五预定温度为约21℃的实施方式中，第四时段在约5秒至10秒之间。随后，将平面化基板305b保持在第五预定温度处达第五时段以确保基板将不会变形回翘曲形状。在一些实施方式中，第五时段为约1分钟。
图4是示出根据本公开的一些实施方式的用于校正基板变形(即，使基板变平)的方法400的流程图。在402处，将翘曲基板305a放置在第一基板支撑件上。在404处，将翘曲基板305a快速地(即，在约5秒至约10秒内)加热到第一预定温度。在一些实施方式中，第一预定温度在约150℃至约220℃之间。在一些实施方式中，第一预定温度在约160℃至约220℃之间。在一些实施方式中，第一预定温度在约150℃至约160℃之间。在一些实施方式中，第一预定温度为约160℃。在406处，在第一时段内将翘曲基板305a保持在第一预定温度处，在此期间基板变形并变得平面化。在第一预定温度为约150℃至约160℃、或约160℃的实施方式中，第一时段为约10秒至约2分钟，或约2分钟。
在408处，使进入第一工艺腔室302a的工艺气体的温度降低到第二预定温度。在一些实施方式中，第二预定温度在约25℃至约130℃之间。在410处，因工艺气体的温度降低而以第一冷却速率将平面化基板305b冷却到小于第一预定温度的第三预定温度。在一些实施方式中，第三预定温度为约130℃。在412处，将平面化基板305b放置在第二工艺腔室302b的第二基板支撑件306b上。在414处，以大于第一冷却速率的第二冷却速率将平面化基板305b冷却到小于第三预定温度的第四预定温度。在一些实施方式中，第四预定温度为约21℃。
虽然前述内容针对本公开的实施方式，但是可以在不脱离本公开的基本范围的情况下设计本公开的其它和进一步实施方式。
元件符号列表
100 基板处理系统
102 腔室
103 处理容积
104 支撑件
105 升降杆通道
106 基板
107 升降杆组件
108 驱动机构
109 升降杆
110 真空源
111 传热通道
112 灯阵列
113 传热供应
114 灯驱动器
116 控制器
117 支撑表面
118 AC电源
119 开口
120 灯
122 灯
124 灯
200 方法
205 步骤
210 步骤
215 步骤
220 步骤
225 步骤
300 基板处理系统
301a 加热系统
301b 冷却系统
302a 第一工艺腔室
302b 第二工艺腔室
304a 第一处理容积
304b 第二处理容积
305a 基板
305b 平面化基板
306a 第一基板支撑件
306b 第二基板支撑件
307a 第一主体
307b 第二主体
308a 第一支撑表面
308b 第二支撑表面
309a 第一开口
309b 第二开口
310a 第一轴
310b 第二轴
311a 第一狭缝阀
311b 第二狭缝阀
316a 第二加热器
316b 第一多个冷却剂通道
319a 第一喷头
319b 第二喷头
322a 第一加热器
322b 第二多个冷却剂通道
324a 导电线路
324b 返回管线
326a 第一电源
326b 第二冷却剂供源
328a 热电偶
330a 第一温度控制器
330b 第四温度控制器
338a 第一升降机构
338b 第二升降机构
340a 第一波纹管
340b 第二波纹管
342a 第一排气系统
342b 第二排气系统
344a 第一控制器
344b 第二控制器
346a 第一中央处理单元
346b 第二中央处理单元
348a 第一存储器
348b 第二存储器
350a 第一支持电路
350b 第二支持电路
356a 第二电源
356b 第一冷却剂供源
360a 第二温度控制器
360b 第三温度控制器
400 方法
402 步骤
404 步骤
406 步骤
408 步骤
410 步骤
412 步骤
414 步骤
500 基板支撑件
502 基部
504 内部容积
506 壁
507 红外灯
508 支撑板
510 覆盖板
512 支撑表面
514 中心开口
516 排气部分
518 周边
520 顶表面
522 穿孔
524 排气导管
526 通孔
528 通道
530 支撑支柱
532 排气管线
534 真空吸紧供源
536 第一多个孔洞
538 第二多个孔洞
540 第一多个孔洞
542 第二多个固定孔洞
602 冷却剂通道
604 泵
606 冷却剂供源
608 升降杆组件
610 升降杆
612 升降机构
700 喷头组件
702 上部板
704 气体入口
706 内部容积
708 壁
710 红外灯
712 保持板
714 阻挡板
716 凹陷部段
718 孔隙
720 气体导管
722 覆盖板
724 中心开口
726 供气管线
728 对准销
802 气室
804 气体供源
806 加热器
808 冷却剂通道
810 冷却剂供源

Claims (15)

1.一种基板支撑件，包括：
基部，具有由从所述基部向上延伸的壁形成的内部容积，其中所述壁设置在所述基部的周边内；
多个红外灯，设置在所述内部容积内；
支撑板，设置在所述多个红外灯上方，其中所述支撑板包括支撑表面以支撑基板；和
覆盖板，设置在所述支撑板的顶上并具有对应于所述支撑表面的中心开口和位于所述覆盖板的顶表面的周边的排气部分，其中所述排气部分包括多个穿孔，所述多个穿孔将所述覆盖板上方的空间与形成在所述覆盖板中的排气导管流体地耦接。
2.如权利要求1所述的基板支撑件，其中所述支撑板包括：
通孔，设置在所述支撑板的中心附近；和
多个通道，从所述通孔向外延伸，其中所述通孔和所述多个通道被配置为在所述基板的底表面上方分布真空吸紧力。
3.如权利要求1所述的基板支撑件，其中所述多个红外灯包括在1与4个之间的加热区。
4.如权利要求1至3中任一项所述的基板支撑件，其中所述基部包括形成在所述基部中的冷却剂通道。
5.如权利要求1至3中任一项所述的基板支撑件，其中所述支撑板由石英形成。
6.如权利要求1至3中任一项所述的基板支撑件，其中所述覆盖板由铝或不锈钢形成。
7.如权利要求1至3中任一项所述的基板支撑件，进一步包括：
升降杆组件，具有多个升降杆，
其中所述基部包括对应于所述多个升降杆的第一多个孔洞，其中所述支撑板包括对应于第一多个孔洞且与所述第一多个孔洞对准的第二多个孔洞，使得所述多个升降杆在所述升降杆组件处于升高位置时延伸穿过所述第一多个孔洞和所述第二多个孔洞。
8.一种喷头组件，包括：
上部板，具有气体入口和由从所述上部板向下延伸的壁形成的内部容积，其中所述壁设置在所述上部板的周边内；
多个红外灯，设置在所述内部容积内；
保持板，设置在所述多个红外灯的下方以将所述多个红外灯支撑在所述内部容积内；
阻挡板，具有多个孔隙并设置在所述保持板的下方，其中所述阻挡板包括凹陷部段，所述凹陷部段与所述保持板一起形成气室，并且其中所述多个孔隙设置在所述凹陷部段中；
气体导管，从所述气体入口延伸并穿过所述保持板以将气体供应到所述气室；和
覆盖板，设置在所述阻挡板的下方并具有对应于所述凹陷部段的中心开口，其中所述覆盖板耦接到所述上部板的所述壁的顶部以将所述保持板和所述阻挡板耦接到所述上部板。
9.如权利要求8所述的喷头组件，进一步包括：
供气管线，耦接到所述气体入口，其中所述供气管线包括加热器，所述加热器被配置为加热传递通过所述供气管线的气体。
10.如权利要求8所述的喷头组件，其中所述多个红外灯包括在1与4个之间的加热区。
11.如权利要求8至10中任一项所述的喷头组件，其中所述上部板包括形成在所述上部板中的冷却剂通道。
12.如权利要求8至10中任一项所述的喷头组件，其中所述阻挡板由石英形成。
13.如权利要求8至10中任一项所述的喷头组件，其中所述覆盖板由铝或不锈钢形成。
14.一种工艺腔室，包括：
腔室主体，具有处理容积；
基板支撑件，设置在所述处理容积的下部部分中，所述基板支撑件如权利要求1至3中任一项所述；和
喷头组件，与所述基板支撑件相对地设置在所述处理容积的上部部分中，所述喷头组件如权利要求8至10中的任一项所述。
15.如权利要求14所述的工艺腔室，进一步包括：
第一电源，电耦接到所述第一多个红外灯；
第一温度控制器，耦接到所述第一电源以控制所述第一电源；
第二电源，电耦接到所述第二多个红外灯；和
第二温度控制器，耦接到所述第二电源以控制所述第二电源。
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