CN116897419A - 对背侧晶片支撑件使用控制的气体压力 - Google Patents

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Abstract

此处所述的实施方式提供用于保持具有一个或多个器件设置于基板的一个或多个表面上的基板的表面的基板支撑组件，而不会接触一个或多个器件，且避免改变基板的轮廓。基板支撑组件允许控制基板。基板支撑组件包括气体喷嘴，穿过基板支撑组件的主体设置。气体喷嘴提供气体至基板。气体可操作以提供压力至基板，以降低在基板上的接触且控制基板的轮廓。

Description

对背侧晶片支撑件使用控制的气体压力
背景
领域
本公开内容的实施方式一般涉及基板支撑组件。更具体而言，本公开内容的实施方式涉及用于保持基板的表面及控制基板的轮廓的基板支撑组件。
相关技术的描述
在光学器件的制造中，具有亚微米临界尺寸的结构的一个或多个器件设置于基板的两侧或更多侧上，例如基板的前侧及背侧。为了制造光学器件，例如波导结合器，具有一个或多个器件设置于表面的基板的表面必须保留在基板支撑组件上而不会接触一个或多个器件。接触一个或多个器件会损伤器件。再者，基板可包括脆性材料，例如玻璃，且可具有小于约1毫米(mm)的厚度。脆性材料及厚度的结合可导致基板的变形，例如基板的下垂。因此，本领域中需要基板支撑组件，而允许基板的轮廓控制及减少在基板的表面上的接触。
概述
在一个实施方式中，提供一种基板支撑组件。基板支撑组件包括下部板；及上部板，耦合至该下部板。该上部板设置于该下部板的顶部表面上。该上部板包括上部表面；及保持表面，设置于该上部表面下方。该上部板进一步包括唇部，形成于该上部表面及该保持表面之间。该上部板进一步包括多个真空槽，穿过该保持表面设置。该基板支撑组件进一步包括至少两个延伸部，设置于该下部板及该上部板的周围处。延伸部可操作以移动至抬升的位置及降低的位置中。该基板支撑组件进一步包括气体喷嘴，穿过该上部板设置。
在另一实施方式中，提供一种基板支撑组件。基板支撑组件包括下部板；及上部板，耦合至该下部板。该上部板设置于该下部板的顶部表面上。该上部板包括上部表面；及保持表面，设置于该上部表面下方。该上部板进一步包括唇部，形成于该上部表面及该保持表面之间。该上部板进一步包括多个真空槽，穿过该保持表面设置。该基板支撑组件进一步包括至少两个弧形延伸部，设置于该下部板及该上部板的周围处。延伸部可操作以移动至抬升的位置及降低的位置中。该基板支撑组件进一步包括气体喷嘴，穿过该上部板设置。该气体喷嘴包括该气体喷嘴的顶部表面，设置于该基板及该保持表面的下方。
仍在另一实施方式中，提供一种方法。方法包括将基板定位于设置于基板支撑组件的抬升的位置中的至少两个延伸部上。延伸部耦合至该基板支撑组件的主体。方法进一步包括降低延伸部至降低的位置。该降低的位置包括将该基板座落于该主体的保持表面上。该保持表面包括穿过其设置的多个真空槽。方法进一步包括穿过气体喷嘴提供气体至该基板的主动区(active area)，该气体喷嘴穿过该基板支撑组件的该主体设置。该气体喷嘴以垂直于该基板的表面的方向提供该气体。方法进一步包括提供真空压力至该基板的禁区(exclusion zone)。该真空压力穿过该多个真空槽而提供。
附图简单说明
以此方式可详细理解本公开内容以上所记载的特征，以上简要概述的本公开内容的更特定说明可通过参考实施方式而获得，某些实施方式图示于随附附图中。然而，应理解随附附图仅图标范例实施方式，且因此不应考虑为其范围的限制，且可认可其他均等效果的实施方式。
图1根据实施方式，为在抬升的位置中的基板支撑组件的示意性等距视图。
图2根据实施方式，为在抬升的位置中的基板支撑组件的示意性截面视图。
图3根据实施方式，为用于以基板支撑组件保持基板的方法的流程图。
图4A-图4C根据实施方式，为在方法期间基板支撑组件的示意性截面视图。
为了促进理解，已尽可能地使用相同的附图标记代表共通附图中相同的元件。应考虑一个实施方式的元素及特征可有益地并入其他实施方式中而无须进一步说明。
具体描述
本公开内容的实施方式一般涉及基板支撑组件。更具体而言，本公开内容的实施方式涉及用于保持基板的表面及控制基板的轮廓的基板支撑组件。在一个实施方式中，提供一种基板支撑组件。基板支撑组件包括下部板；及上部板，耦合至下部板。上部板设置于下部板的顶部表面上。上部板包括上部表面及保持表面。上部表面及保持表面会合以在其之间形成唇部。上部板进一步包括多个真空槽，穿过保持表面设置。基板支撑组件进一步包括至少两个延伸部，耦合至下部板及上部板。延伸部可操作以移动至抬升的位置及降低的位置中。基板支撑组件进一步包括气体喷嘴，穿过上部板设置。在另一实施方式中，提供一种方法。方法包括将基板定位于设置于基板支撑组件的抬升的位置中的至少两个延伸部上。延伸部耦合至基板支撑组件的主体。方法进一步包括降低延伸部至降低的位置。降低的位置包括将基板座落于主体的保持表面上。保持表面包括穿过其设置的多个真空槽。方法进一步包括穿过气体喷嘴提供气体至该基板的主动区，气体喷嘴穿过基板支撑组件的主体设置。气体喷嘴以垂直于基板的表面的方向提供气体。方法进一步包括提供真空压力至基板的禁区。真空压力穿过多个真空槽而提供。
图1为在抬升的位置中的基板支撑组件100的示意性等距视图。基板支撑组件100可与不同的系统一起使用或修改以与不同的系统一起使用。举例而言，基板支撑组件100可在化学气相沉积(CVD)系统、等离子体增强的CVD(PECVD)系统、纳米压印光刻系统、旋涂系统、有角度的蚀刻系统、喷墨系统等等中利用，以及在制造光学器件中利用的其他系统中利用。
基板支撑组件100可操作以保持基板101。基板101包括相对于第一表面105的第二表面103(即，底部表面)。在可与此处所述的其他实施方式结合的一个实施方式中，第一表面105为基板101的背侧。在可与此处所述的其他实施方式结合的另一实施方式中，第二表面103为基板101的背侧(如图1及图2中所显示)。基板101可为玻璃、塑料及聚碳酸酯，或任何其他适合的材料。基板材料可具有可卷曲及柔性特性。在可与此处所述的其他实施方式结合的一个实施方式中，基板101具有小于约1毫米(mm)的厚度。在某些实施方式中，厚度为小于或等于约0.3mm。
基板101为光学器件基板。基板101包括一个或多个光学器件(例如波导组合器)设置于基板101的第一表面105和/或第二表面103上。光学器件包括具有亚微米临界尺寸的结构，例如纳米大小的临界尺寸。光学器件设置于基板101的主动区上。碰触、处置及接触基板101的主动区可损伤一个或多个光学器件。主动区也相对应至待图案化光学器件的基板101的区域。基板101进一步包括禁区。禁区不包括一个或多个光学器件。在某些实施方式中，禁区沿着基板101的周围及四周设置。支撑禁区允许不会接触设置于基板101的第一表面105和/或第二表面103上的光学器件。主动区在禁区的内部。
因此，基板支撑组件100可通过接触及支撑基板101的禁区来保持基板101而不会接触主动区。此外，基板支撑组件100可操作以控制基板101的轮廓，例如通过方法300所述的加压的气体补偿下垂。基板支撑组件100可操作以控制基板101的轮廓。举例而言，基板支撑组件100可操作以控制基板101的轮廓，使得基板101为实质上平面的，在+/-0.1mm之中。
基板支撑组件100包括主体102及至少两个延伸部108。在可与此处所述的其他实施方式结合的一个实施方式中，主体102为实质上圆形的形状。主体102并非以形状限制，且可支撑不同形状的基板。延伸部108耦合至主体102且穿过主体102中的孔洞109延伸。延伸部108可操作以从抬升的位置(显示于图4A及图4B中)及降低的位置(显示于图4C中)移动。致动器120耦合至延伸部108。致动器120为机械致动器。致动器120可操作以在降低的位置及抬升的位置之间抬升及降低延伸部108。延伸部108为弧形的形状。各个延伸部108具有在主体102四周的角度范围。角度范围为在约10°及约135°之间。更具体而言，角度范围为在约10°及约135°之间，约10°及约100°之间，约10°及约90°之间，约10°及约80°之间，约10°及约70°之间，约10°及约60°之间，约10°及约50°之间，约10°及约40°之间，约15°及约90°之间，约15°及约45°之间，约20°及约90°之间，或约20°及约45°之间。
在一些实施方式中，密封件(未显示)设置于延伸部108的各者上，以保持基板101。举例而言，密封件为O形环。在降低的位置中的延伸部108(如图4C中所显示)降低使得延伸部108与主体102共平面。各个延伸部108还可包括延伸部表面111。延伸部表面111可相对应至保持表面210(显示于图2中)，使得当延伸部108在降低的位置中时，延伸部表面111足够与保持表面210相同。举例而言，基板101可操作以座落在延伸部表面111及保持表面210上。在降低的位置中延伸部表面111与保持表面210共平面。延伸部表面111配置成支撑待保持于延伸部108上的基板的禁区。
主体102包括下部板104及上部板106。上部板106耦合至下部板104。下部板104包括外部表面113。在某些实施方式中，上部板106透过多个紧固件(未显示)耦合至下部板104，例如穿过上部板106及下部板104设置的螺钉或螺栓。延伸部108设置于上部板106及下部板104的周围四周。上部板106包括多个真空槽110。多个真空槽110穿过上部板106设置。多个真空槽110定位于基板101下方。多个真空槽110与真空源114流体连通。
气体喷嘴118穿过上部板106设置。气体喷嘴118与气源112流体连通。气源112可包括清洁干燥空气(CDA)、氦气(He)、氩气(Ar)、氮气(N2)或其结合。基板支撑组件100进一步包括控制器107。控制器107可操作以在处理期间控制基板支撑组件100的各方面。气体穿过气体喷嘴118的顶部表面122而提供。
在可与此处所述的其他实施方式结合的一个实施方式中，主体102以金属材料形成，例如铝、不锈钢，或其合金、其结合或其混合物。在可与此处所述的其他实施方式结合的另一实施方式中，主体102以陶瓷材料形成，例如氮化硅材料、氮化铝材料、氧化铝材料，或其合金、其结合或其混合物。
图2为在抬升的位置中的基板支撑组件100的示意性截面视图。下部板104包括真空通道202。真空通道202穿过下部板104设置。真空通道202设置于主体102的周围四周。真空通道202经由真空线205与真空源114流体连通。下部板104进一步包括多个开口204。多个开口204穿过下部板104的下部板顶部表面206设置。上部板106包括凹槽208。凹槽208穿过上部板106设置。凹槽208设置于主体102的周围四周。真空源114提供真空压力至多个真空槽110。真空压力经由真空通道202、多个开口204及凹槽208从真空源114提供至多个真空槽110。
当在降低的位置中时基板101以真空压力紧固。基板101可座落于上部板106的保持表面210上。真空源114可操作以穿过多个真空槽110提供真空压力，以将基板101紧固至保持表面210。多个真空槽110穿过保持表面210形成。保持表面210从上部板106的上部表面212凹陷。保持表面210设置于上部表面212下方。上部表面212及保持表面210会合以在其之间形成唇部214。唇部214延伸于保持表面210及上部表面212之间。如此，基板101座落于保持表面210上。保持表面210及唇部214配置成支撑且界定待保持于保持表面210上的基板101的禁区。在抬升的位置中基板101的禁区由延伸部表面111支撑。在降低的位置中基板101的禁区由延伸部表面111及保持表面210支撑。
基板101通过来自多个真空槽110及唇部214的真空压力横向地保持。真空压力穿过多个真空槽110提供以足够紧固基板101至保持表面210而不会沿着保持表面210偏移。真空压力可取决于基板101的大小及厚度而调整。控制器107可操作以提供指示且促进真空源114的致动，以提供真空压力至保持表面210。
气体喷嘴118穿过上部板106设置。气体喷嘴118经由气源线216与气源112流体连通。气源线216穿过下部板104设置。在一些实施方式中，气源线216从下部板104的外部表面113设置至气体喷嘴118。气源线216提供气体至气体喷嘴118。气体喷嘴118经定位以在垂直于基板101的第一表面105及第二表面103的方向中释放气体。气源112可与控制器107通信。控制器107可操作以提供指示且促进气体传输穿过气体喷嘴118。控制器107可操作以调整透过气体喷嘴118传输的气体的气体压力。当在降低的位置中时(显示于图4C中)，气体可操作以提供气体压力至基板101，以控制基板101的轮廓而不会接触基板101的第二表面103。举例而言，气体可提供压力以控制基板101的轮廓，且降低在基板上的接触。举例而言，气体可利用以维持基板101实质上平面的。真空压力也将根据气体压力变化，以确保基板101维持接触保持表面210。举例而言，增加气体压力可相应地需要增加真空压力。
图3为以基板支撑组件100保持基板101的方法300的流程图。图4A-图4C为在方法300期间基板支撑组件100的示意性截面视图。应理解方法300可在光学器件制造系统中利用。举例而言，方法300可在化学气相沉积(CVD)系统、等离子体增强的CVD(PECVD)系统、纳米压印光刻系统、旋涂系统、有角度的蚀刻系统、喷墨系统等等中利用，以及在制造光学器件中利用的其他系统中利用。终端受动器402可操作以在方法300期间与基板101互动。终端受动器402可操作以将基板101定位在基板支撑组件100上。终端受动器402可耦合至机械手臂。
此处所述的方法300提供保持基板101而不会接触基板101的主动区。此外，基板支撑组件100提供基板的轮廓的控制。举例而言，基板101可保持实质上平面而在+/-0.1mm之中。当由基板支撑组件100保持时，处置或碰触基板101的主动区为非所欲的，因为相对于第一表面105的第二表面103(即，底部表面)将以光学器件图案化。
在操作301处，终端受动器402将基板101定位至基板支撑组件100的延伸部108上。延伸部108在抬升的位置中。抬升的位置由将延伸部108抬升于基板支撑组件100的上部板106上方而界定。在抬升的位置中，延伸部108的延伸部顶部表面404并非与上部板106的上部表面212共平面。终端受动器402在基板101的禁区上接触基板101，使得形成于第二表面103上的光学器件不会归因于与终端受动器402的直接接触而损伤。基板101定位在延伸部108的各者的延伸部表面11上。延伸部108接触基板101的禁区。
在可与此处所述的其他实施方式结合的一个实施方式中，基板101的第一表面105的禁区与延伸部108接触。第一表面105经定位使得不会接触基板101的主动区(即，包括一个或多个光学器件的基板101的部分或在其上用于待图案化一个或多个光学器件的部分)。在可与此处所述的其他实施方式结合的另一实施方式中，如此处所显示，基板101的第二表面103的禁区与延伸部108接触。第二表面103经定位使得不会接触基板101的主动区(即，包括一个或多个光学器件的基板101的部分或在其上用于待图案化一个或多个光学器件的部分)。
在操作302处，如图4B中所显示，从基板支撑组件100退回且清除终端受动器402。在操作303处，如图4C中所显示，延伸部移动至降低的位置。降低的位置由延伸部108的延伸部顶部表面404与上部板106的上部表面212共平面而界定。延伸部108降低使得基板101将座落在上部板106上(例如，在保持表面210上，显示于图2中)。多个真空槽110(显示于图1及图2中)穿过上部板106的保持表面而设置。
在操作304处，从气体喷嘴118提供气体。气体喷嘴118经定位使得气体发射至基板101的第二表面103。气体从与气体喷嘴118连通的气源112提供。控制器107可操作以致动气源112且指示气源112如所欲地增加及减少气体的气体压力。因此，施加至基板101的压力可为静态的(即，固定气体压力)或动态的(即，随着时间变化气体压力)。在可与此处所述的其他实施方式结合的某些实施方式中，在操作304之前可穿过气体喷嘴118提供气体。举例而言，随着基板101降低至上部板106的同时可提供气体。在可与此处所述的其他实施方式结合的其他实施方式中，操作304可在操作305之后实行。当延伸部108在抬升的位置或降低的位置中时可提供气体。
气体喷嘴118不会接触基板101的第一表面105或第二表面103任一者。如此，气体喷嘴118的顶部表面在基板101的第一表面105及第二表面103下方。气体喷嘴的顶部表面122也定位成在保持表面下方，以允许在顶部表面122及保持表面210上的基板101之间的空间。气体从气体喷嘴118提供以接触基板101，且控制基板101的轮廓。举例而言，重力可引发在基板101上的轮廓改变，且可利用气体压力以对抗轮廓改变。气体可操作以施加气体压力至第一表面105或第二表面103任一者，而不会接触基板101的主动区。因此，基板101可为平坦或实质上平坦的。
在操作305处，提供真空压力至基板101。真空压力从与多个真空槽110(显示于图2中)连通的真空源114提供。基板101定位在保持表面210上，且启动真空压力以将基板101保持在上部板106上。真空压力避免基板101的横向运动。真空压力避免基板101的旋转。真空压力对抗来自气体喷嘴118的压力，以将基板101夹持至基板支撑组件100。因此，基板维持定向及位置用于处理。维持定向及位置在处理操作期间强化精确性及质量。
从气源112提供至基板101及从真空源114施加的真空压力的气体的结合允许基板控制基板101的轮廓，使得基板101为实质上平面的，在+/-0.1mm之中。控制器107与气源112及真空源114通信，可促进调整施加至基板101的气体压力及真空压力。调整可为动态的(即，随着时间改变气体压力)。基板支撑组件100允许保持基板101。基板101准备好用于第一表面105和/或第二表面103的处理。
综上所述，此处说明用于保持基板的表面及控制基板的轮廓的基板支撑组件。此处所述的基板支撑组件提供基板的保持而不会接触形成于基板的第一表面或第二表面上的一个或多个器件。此外，基板支撑组件补偿基板的轮廓的改变。气体提供至基板的表面以确保基板为实质上平面的。气体喷嘴不会接触基板的主动区，同时以来自气体的压力维持基板的所欲轮廓。真空压力在基板的周围四周提供，以避免横向运动及旋转。真空压力还确保基板维持夹持至基板支撑组件。
尽管以上涉及本公开内容的范例，可衍生本公开内容的其他及进一步范例而不会背离其基本范围，且其范围由随附权利要求书来决定。

Claims (20)

1.一种基板支撑组件，包含：
下部板；
上部板，耦合至所述下部板，所述上部板设置于所述下部板的顶部表面上，所述上部板具有：
上部表面；
保持表面，设置于所述上部表面下方；
唇部，形成于所述上部表面及所述保持表面之间；和
多个真空槽，穿过所述保持表面设置；
至少两个弧形延伸部，设置于所述下部板及所述上部板的周围处，所述延伸部可操作以移动至抬升的位置及降低的位置中；和
气体喷嘴，穿过所述上部板设置。
2.如权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包含真空通道，穿过所述下部板设置，所述真空通道沿着所述下部板的周围设置。
3.如权利要求2所述的基板支撑组件，进一步包含多个开口，所述多个开口穿过所述下部板的所述顶部表面。
4.如权利要求3所述的基板支撑组件，进一步包含凹槽，穿过所述上部板设置，所述凹槽沿着所述上部板的周围设置。
5.如权利要求4所述的基板支撑组件，进一步包含真空源，经由真空线与所述真空通道流体连通。
6.如权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包含气源，经由气源线与所述气体喷嘴流体连通。
7.如权利要求6所述的基板支撑组件，进一步包含控制器，与所述气源通信，所述控制器可操作以指示所述气源调整穿过所述气体喷嘴提供的气体的压力。
8.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述上部板及所述下部板以铝、不锈钢，或它们的合金、它们的结合或它们的混合物形成。
9.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述上部板及所述下部板以氮化硅材料、氮化铝材料、氧化铝材料，或它们的合金、它们的结合或它们的混合物形成。
10.一种基板支撑组件，包含：
下部板；
上部板，耦合至所述下部板，所述上部板设置于所述下部板的顶部表面上，所述上部板具有：
上部表面；
保持表面，设置于所述上部表面下方；
唇部，形成于所述上部表面及所述保持表面之间；和
多个真空槽，穿过所述保持表面设置；
至少两个延伸部，设置于所述下部板及所述上部板的周围处，所述延伸部可操作以移动至抬升的位置及降低的位置中；和
气体喷嘴，穿过所述上部板设置，其中所述气体喷嘴的顶部表面设置于所述基板及所述保持表面的下方。
11.如权利要求10所述的基板支撑组件，进一步包含气源，经由气源线与所述气体喷嘴流体连通。
12.如权利要求11所述的基板支撑组件，进一步包含控制器，与所述气源通信，所述控制器可操作以指示所述气源调整穿过所述气体喷嘴提供的气体的压力。
13.如权利要求10所述的基板支撑组件，其中所述上部板及所述下部板以铝、不锈钢，或它们的合金、它们的结合或它们的混合物形成。
14.如权利要求10所述的基板支撑组件，其中所述上部板及所述下部板以氮化硅材料、氮化铝材料、氧化铝材料，或它们的结合或它们的混合物形成。
15.一种方法，包含以下步骤：
将一基板定位于设置于基板支撑组件的抬升的位置中的至少两个延伸部上，所述延伸部耦合至所述基板支撑组件的主体；
降低所述延伸部至降低的位置，所述降低的位置包括将所述基板座落于所述主体的保持表面上，所述保持表面包括穿过所述保持表面设置的多个真空槽；
穿过气体喷嘴提供气体至所述基板的主动区，所述气体喷嘴穿过所述基板支撑组件的所述主体设置，所述气体喷嘴以垂直于所述基板的表面的方向提供所述气体；和
提供真空压力至所述基板的禁区，所述真空压力穿过所述多个真空槽而提供。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述基板以终端受动器定位于所述至少两个延伸部上。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述气体为清洁干燥空气(CDA)、氦气(He)、氩气(Ar)、氮气(N2)或它们的结合。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述延伸部的各者包括延伸表面，其中所述延伸表面在降低的位置中与所述保持表面共平面。
19.如权利要求15所述的方法，进一步包含以下步骤：当所述基板支撑组件在所述抬升的位置中时，提供所述气体至所述基板。
20.如权利要求15所述的方法，进一步包含以下步骤：当所述基板支撑组件在所述降低的位置中时，提供所述气体至所述基板。
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