DE112016000838T5 - Füllverfahren und Füllvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Dieses Füllverfahren weist auf einen Schritt des Druckverringerns in einer Prozesskammer (11), einen Schritt des in Kontakt Bringens eines Füllmaterials (3) mit einer Oberfläche eines Wafers (1), einen Schritt des Füllens mittels eines Druckunterschieds von kleinen Ausnehmungen (2) in dem Wafer (1) mit dem Füllmaterial (3) mittels Ausübens eines Drucks auf eine gesamte Oberfläche (3a) des Füllmaterials (3) auf einer Seite, die von dem Wafer (1) abgewandt ist, und einen Schritt des Backens des Füllmaterials (3) auf dem gesamten Wafer (1).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Füllverfahren und eine Füllvorrichtung, und mehr ins Besondere betrifft sie ein Füllverfahren und eine Füllvorrichtung zum Füllen kleiner Ausnehmungen eines Wafers mit einem Füllmaterial.
  • Hintergrund
  • Im Allgemeinen ist ein Füllverfahren zum Füllen kleiner Ausnehmungen eines Wafers mit einem Füllmaterial bekannt. Ein derartiges Füllverfahren ist beispielsweise in der japanischen Patentschrift Nummer 4130649 gezeigt.
  • Die japanische Patentschrift Nummer 4130649 zeigt ein Via-Füllverfahren zum Füllen von Vias (kleine Ausnehmungen), die in einem Wafer ausgebildet sind, mit einer Paste. Dieses Via-Füllverfahren weist einen Schritt des Anordnens eines Kolbens, an dessen innerer Oberfläche die Paste in einer Kammer umgeben von einem O-Ring angeordnet ist, auf einer oberen Oberfläche des Wafers, einen Schritt des Druckablassens, bei dem die Kammer und eine vorgegebene Ausnehmung, die von dem O-Ring umgeben ist, vakuumisiert werden, und einen Schritt des Füllens, bei dem die Paste auf die Seite des Wafers gegossen wird und die Paste in die Vias, die in dem Wafer ausgebildet sind, mittels Ausübens von Druck mittels des Kolbens gedrückt wird. Bei dieser Via-Füllmethode ist der O-Ring so angeordnet, dass er den Wafer teilweise bedeckt.
  • Bei einer herkömmlichen Technologie gibt es ein Verfahren zum Füllen kleiner Ausnehmungen mit einem Füllmaterial, beispielsweise einem Isoliermaterial, mittels Plattierung.
  • Stand der Technik
  • Patentschrift
    • Patentschrift 1: japanisches Patent No. 4130649
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Probleme, die mittels der Erfindung gelöst werden sollen:
  • Jedoch ist bei dem Via-Füllverfahren gemäß der japanischen Patentschrift Nummer 4130649 der O-Ring so angeordnet, dass er teilweise den Wafer bedeckt und daher ist es notwendig, die im Vorhergehenden erwähnte Sequenz von Schritten mehrmals durchzuführen, um mit der Paste die Vias zu füllen, die auf der gesamten Oberfläche des Wafers ausgebildet sind. Daher gibt es das Problem, dass eine lange Zeit benötigt wird, um alle Vias (kleine Ausnehmungen) in dem Wafer mit der Paste zu füllen. In diesem Fall, während des Schritts des Füllens oder bei einem Schritt nach dem Schritt des Füllens, kann ein teilweises Härten der Paste auftreten, das von einer Verflüchtigung oder Reaktion der zuvor eingefüllten Paste verursacht werden kann. Ferner wird bei dem Via-Füllverfahren gemäß der japanischen Patentschrift Nummer 4130649 das Füllen mittels Ausübens von Druck durchgeführt und daher, da die Breite (der Durchmesser) jedes der Vias reduziert ist und die Tiefe jedes der Vias vergrößert ist, kann die Kraft nicht ausreichend auf die Bodenflächen der Vias ausgeübt werden. Folglich entsteht auch das Problem, dass die Vias nicht ausreichend mit der Paste gefüllt sind.
  • Ferner, als ein weiteres Via-Füllverfahren, gibt es ein Verfahren, bei dem die Vias in dem Wafer mit einem feinen Siliziumpulver gefüllt werden, das in pastösem Zustand vorliegt, mittels eines Rakel-Verfahrens (ein Verfahren, bei dem das feine Siliziumpulver mittels eines Rakels in einem Zustand gerakelt wird, in dem der Rakel, beispielsweise ein Spachtel, in Kontakt mit der Oberfläche des Wafer gebracht wird), und nachfolgend wird ein Dispersionsmedium verdampft und ein ausgebildeter Zwischenraum wird mit flüssigem Glas imprägniert. Jedoch gibt es bei diesem Füllverfahren das Problem, dass es schwierig ist, die Böden der Vias ausreichend mit dem flüssigen Glas zu imprägnieren (dass sie nicht ausreichend gefüllt sind). Daher, wenn das flüssige Glas gebacken wird und nach der Imprägnierung gehärtet wird, gibt es Hohlräume, Senken (Ausnehmungen) oder Ähnliches.
  • Ferner, wenn die kleinen Ausnehmungen mit dem Füllmaterial mittels Plattierens gefüllt werden, gibt es das Problem, dass wenn ein Aspektverhältnis (Tiefe/Breite (Durchmesser)) der Tiefe der kleinen Ausnehmungen zu der Breite (dem Durchmesser) der kleinen Ausnehmungen 5 oder mehr ist, kann das Plattieren der Bodenfläche nicht ausreichend durchgeführt werden und die kleinen Ausnehmungen können nicht ausreichend mit dem Füllmaterial gefüllt werden. Zusätzlich gibt es auch das Problem, dass, wenn die Breite (der Durchmesser) jedes der kleinen Ausnehmungen vergrößert ist, eine längere Zeit zum Füllen benötigt wird. Folglich, wenn in einem Wafer kleine Ausnehmungen, die bezüglich ihrer Breiten (Durchmesser) verschiedene Formen haben oder deren Tiefen sich voneinander unterscheiden, gemischt sind, können die kleinen Ausnehmungen eventuell nicht schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial gefüllt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird vorgeschlagen, um die vorgenannten Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Füllverfahren und eine Füllvorrichtung bereitzustellen, mittels derer kleine Ausnehmungen unter gleichen Bedingungen schnell und ausreichend mit einem Füllmaterial gefüllt werden können, auch wenn in einem Wafer kleine Ausnehmungen, die verschiedene Formen haben, gemischt sind.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Um die vorgenannten Aufgaben zu erfüllen, ist ein Füllverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ein Füllverfahren zum Füllen kleiner Ausnehmungen, die auf einem Wafer ausgebildet sind, mit einem Füllmaterial und weist auf einen Schritt des Druckverringerns, bei dem in einer Prozesskammer, in der der Wafer angeordnet ist, der Druck verringert wird, einen Kontaktschritt, bei dem das Füllmaterial mit einer Oberfläche des Wafers in der Prozesskammer, in der der Druck verringert wurde, in Kontakt gebracht wird, einen Schritt des Füllens, bei dem mittels unterschiedlichen Drucks die kleinen Ausnehmungen auf dem Wafer mit einem Füllmaterial gefüllt werden mittels Ausübens eines Drucks auf eine gesamte, von dem Wafer abgewandte, Oberfläche des Füllmaterials und einen Schritt des Backens (Brennens) des Füllmaterials auf dem gesamten Wafer. Der Begriff „kleine Ausnehmungen“ bezeichnete kleine Furchen, die jeweils eine Breite von 100 µm oder weniger haben, und kleine durchgehende Löcher und nicht durchgehende Löcher, die jeweils einen Durchmesser von 100 µm oder weniger haben und die hauptsächlich mittels Ätzverfahren auf dem Wafer ausgebildet wurden.
  • Bei dem Füllverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wie im Vorhergehenden beschrieben, sind der Kontaktschritt, bei dem das Füllmaterial in Kontakt mit der Oberfläche des Wafers in der druckverringerten Prozesskammer gebracht wird, und der Schritt des Füllens, bei dem mittels unterschiedlichen Drucks die kleinen Ausnehmungen des Wafers mit dem Füllmaterial mittels Ausübens eines Drucks auf die gesamte von dem Wafer abgewandte Seite des Füllmaterials gefüllt werden, bereitgestellt. Daher ist es möglich, gleichzeitig die kleinen Ausnehmungen in der gesamten Oberfläche des Wafers, in der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, mit dem Füllmaterial zu füllen, und daher können alle kleinen Ausnehmungen in dem Wafer schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial gefüllt werden, ohne einen großen Zeitunterschied zu erzeugen. Ferner können bei diesem Füllverfahren, auch wenn kleine Ausnehmungen mit verschiedenen Formen, welche kleine Ausnehmungen umfassen, die ein Aspektverhältnis (Tiefe/Breite (Durchmesser)) von 5 oder mehr haben, auf einem Wafer gemischt sind, die kleinen Ausnehmungen unter den gleichen Bedingungen schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial gefüllt werden. Dies wurde experimentell bestätigt.
  • Ferner weist das Füllverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung den Schritt des Füllens, bei dem ein Druck auf die gesamte von dem Wafer abgewandte Seite des Füllmaterials ausgeübt wird, und den Schritt des Backens (Brennens) auf, bei dem das Füllmaterial auf dem gesamten Wafer gebacken (gebrannt) wird. Daher kann das Füllmaterial auf dem gesamten Wafer in einem einzelnen Backschritt gebacken werden, obwohl die kleinen Ausnehmungen schnell mit dem Füllmaterial gefüllt werden können, und daher können die Schritte von dem Füllen mit dem Füllmaterial bis zu dem Backen des Füllmaterials schnell durchgeführt werden. Folglich kann ein teilweises Härten des Füllmaterials, das von einem Zeitunterschied bei einem Füllen der gesamten kleinen Ausnehmungen verursacht wird, unterdrückt werden und daher können die kleinen Ausnehmungen gleichmäßig mit dem gebackenen Füllmaterial gefüllt werden. Dementsprechend ist es möglich, Variationen der Eigenschaften des gebackenen Füllmaterials in den kleinen Ausnehmungen zu vermeiden.
  • Ferner werden bei dem Füllverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, das im Vorangehenden beschrieben ist, die kleinen Ausnehmungen des Wafers mit dem Füllmaterial gefüllt werden mittels Ausübens eines Drucks auf die von dem Wafer abgewandte Seite des Füllmaterials, so dass die kleinen Ausnehmungen des Wafers mit dem Füllmaterial gefüllt werden können ohne die Verwendung eines O-Rings zum Separieren eines Vakuumraums. Um in einem vorgegebenen Raum, der von einem O-Ring umgeben ist, den Druck zu verringern, ist es notwendig, den O-Ring und den Wafer in engen Kontakt miteinander zu bringen. Jedoch, wenn Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des Wafers, die in Kontakt mit dem O-Ring ist, ausgebildet sind, können der O-Ring und der Wafer aufgrund der Unregelmäßigkeiten des Wafers nicht ausreichend eng miteinander in Kontakt gebracht werden. Im Unterschied dazu ist es gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendig, den O-Ring und den Wafer in engen Kontakt miteinander zu bringen, und daher, auch wenn Unregelmäßigkeiten auf dem Wafer ausgebildet sind, können die kleinen Ausnehmungen des Wafers zuverlässig mit dem Füllmaterial gefüllt werden.
  • Bei dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung weist der Schritt des Druckverringerns vorzugsweise ein Verringern des Drucks in der Prozesskammer auf 100 Pa oder mehr und 2000 Pa oder weniger auf. Gemäß dieser Struktur ist in der Prozesskammer der Druck auf 2000 Pa oder weniger reduziert, so dass in dem Füllschritt nach dem Schritt des Druckverringerns zuverlässig ein Druckunterschied erzeugt wird, und die kleinen Ausnehmungen können aufgrund des Druckunterschieds mit dem Füllmaterial gefüllt werden. Ferner ist der Druck in der Druckkammer auf 100 Pa oder mehr reduziert, so dass verglichen mit einem Fall, in dem der Druck in der Druckkammer auf weniger als 100 Pa stark verringert ist, die Dichtstruktur der Prozesskammer vereinfacht ist und die Struktur der Vorrichtungen, die in der Prozesskammer angeordnet werden, auch vereinfacht sein kann.
  • Bei dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung weist das Füllmaterial vorzugsweise ein wärmehärtendes Kunstharz auf, das bei einer Prozesstemperatur vernetzt, die größer als eine gewöhnliche Temperatur und nicht größer als 250°C ist. Gemäß dieser Struktur ist es bei dem Schritt des Backens möglich, eine von einer hohen Temperatur, die größer als 250°C ist, verursachte Verschlechterung einer Leitung oder Ähnlichem, die in den Wafer ausgebildet ist, zu vermeiden.
  • Bei dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung weist der Schritt des Backens vorzugsweise einen Schritt des Backens des Füllmaterials mittels Erhöhens einer Temperatur in Stufen von der Normaltemperatur zu einer Prozesstemperatur und mittels eines Steuerns der Prozesstemperatur in jeder Stufe auf. Gemäß dieser Struktur ist es möglich, die Temperatur und die Prozesszeit in Übereinstimmung mit einer in dem Füllmaterial enthaltenen Komponente genau anzupassen und daher kann verglichen mit einem Fall, bei dem die Temperatur nicht in Stufen, sondern mit einem Mal auf die Prozesstemperatur erhöht wird, das Füllmaterial gebacken werden während eine Veränderung des Füllmaterials erfolgt.
  • Bei dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung weist der Kontaktschritt vorzugsweise einen Schritt des Anordnens des Füllmaterials derart auf dem Wafer auf, dass in einer Dickenrichtung des Wafers eine Dicke des Füllmaterials von einer ausgebildeten Oberfläche des Wafers, in der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, bis zu der von dem Wafer abgewandten Oberfläche des Füllmaterials gleich oder größer als eine Tiefe der kleinen Ausnehmungen ist. Gemäß dieser Struktur, auch wenn das Volumen des Füllmaterials, mit dem die kleinen Ausnehmungen gefüllt werden, in dem Schritt des Backens reduziert wird, kann die Reduzierung mit dem Füllmaterial ergänzt werden, das von der von dem Wafer abgewandten Seite bis zu der ausgebildeten Oberfläche des Wafers, in der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, in einer Dicke angeordnet ist, die gleich oder größer ist als eine Tiefe der kleinen Ausnehmungen. Daher ist es möglich, die gesamten kleinen Ausnehmungen zuverlässig mit dem gebackenen Füllmaterial zu füllen.
  • Bei dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung ist das Füllmaterial vorzugsweise ein Isoliermaterial. Gemäß dieser Struktur können die kleinen Ausnehmungen mit dem Isoliermaterial gefüllt werden und dadurch können beispielsweise bei einer TSV (Durch-Silizium-Via) Technologie die kleinen Ausnehmungen einfach mit dem Isoliermaterial gefüllt werden.
  • Bei dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung ist das Füllmaterial vorzugsweise ein leitendes Material. Gemäß dieser Struktur können die kleinen Ausnehmungen mit dem leitenden Material gefüllt werden und dadurch kann beispielsweise bei der TSV Technologie eine Durch-Silizium-Elektrode einfach ausgebildet werden.
  • Bei dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung weist der Kontaktschritt vorzugsweise einen Schritt des in Kontakt Bringens des Füllmaterials mit der Oberfläche des Wafers mittels Tropfens des Füllmaterials auf eine ausgebildete Oberfläche des Wafers, in der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, während der Wafer rotiert auf. Gemäß dieser Struktur ist es möglich, das Füllmaterial gleichmäßig auf der ausgebildeten Oberfläche des Wafers, auf der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, mittels des sogenannten Spin-Coating aufzubringen.
  • Bei dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung weist der Kontaktschritt vorzugsweise auf den Schritt des Zuführens des Füllmaterials auf die Oberfläche des Wafers und den Schritt des in Kontakt Bringens des Füllmaterials mit der Oberfläche des Wafers mittels Auftragens des Füllmaterials mittels eines Dickenanpassungselements mit einer im wesentlichen konstanten Dicke auf die gesamte ausgebildete Oberfläche des Wafers, auf der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, während der Wafer rotiert. Gemäß dieser Struktur kann das minimal notwendige Füllmaterial auf der ausgebildeten Oberfläche des Wafers, auf der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, aufgebracht werden, ohne verschwendet zu werden.
  • Bei dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung weist der Kontaktschritt vorzugsweise auf den Schritt des Zuführens des Füllmaterials zu der Oberfläche des Wafers, den Schritt des in Kontakt Bringens des Füllmaterials mit der Oberfläche des Wafers mittels Auftragens (des Füllmaterials) mittels eines Auftragelements auf eine gesamte Oberfläche des Wafers, auf der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, während der Wafer bei einer geringen Geschwindigkeit rotiert, und einen Schritt des Steuerns einer Dicke des Füllmaterials auf der Oberfläche des Wafers mittels Rotierens des Wafers bei einer hohen Geschwindigkeit. Gemäß dieser Struktur kann das minimal notwendige Füllmaterial auf der ausgebildeten Oberfläche des Wafers, auf der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, aufgebracht werden, ohne verschwendet zu werden.
  • Gemäß dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung weist der Kontaktschritt vorzugsweise auf einen Schritt des in Kontakt Bringens des Füllmaterials mit der Oberfläche des Wafers mittels Tauchens des Wafers in das Füllmaterial in einem Zustand, in dem die Öffnungen der kleinen Ausnehmungen des Wafers nach unten gerichtet sind. Gemäß dieser Struktur kann das Füllmaterial auf der ausgebildeten Oberfläche des Wafers, auf der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, auf einfache Weise aufgebracht werden.
  • Bei dem vorgenannten Füllverfahren gemäß der Erfindung werden der Füllschritt und der Schritt des Backens vorzugsweise in einem Zustand durchgeführt, in dem eine Maske zum Ausbilden der kleinen Ausnehmungen auf einer ausgebildeten Oberfläche des Wafers, auf der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, verbleibt und das Füllverfahren weist ferner einen Abziehschritt auf, bei dem die Maske nach dem Schritt des Backens abgezogen wird. Gemäß dieser Struktur, wenn die Maske abgezogen wird, kann das unnötige gebackene Füllmaterial auf der Maske auch entfernt werden und dadurch können die Zeit zum Entfernen der Reste und/oder ein Schritt des Polierens des Wafers, die nachfolgend durchgeführt werden, reduziert werden oder das Entfernen der Reste und/oder der Polierschritt können weggelassen werden. Daher kann der Wafer, bei dem die kleinen Ausnehmungen mit dem gebackenen Füllmaterial gefüllt sind, schneller erhalten werden.
  • Eine Füllvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf eine Prozesskammer, deren Innendruck verringert werden kann, einen Füllmaterial-Aufbringabschnitt, der das Füllmaterial in Kontakt bringt mit der Oberfläche des Wafers, die kleine Ausnehmungen aufweist, in der Prozesskammer, in der der Druck verringert wurde, und einen Backabschnitt, der das Füllmaterial auf dem gesamten Wafer backt, und in der Prozesskammer werden die kleinen Ausnehmungen des Wafers bei unterschiedlichem Druck mit dem Füllmaterial gefüllt mittels Ausübens des Drucks auf eine gesamte Oberfläche des Füllmaterials, welches in Kontakt gebracht wurde, auf eine von dem Wafer abgewandte Seite.
  • Bei der Füllvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie im Vorhergehenden beschrieben, wird in der Prozesskammer ein Druck auf die gesamte Oberfläche des Füllmaterials, welches in Kontakt gebracht wurde, auf die von dem Wafer abgewandte Seite ausgeübt, so dass die kleinen Ausnehmungen des Wafers aufgrund eines Druckunterschieds mit dem Füllmaterial gefüllt werden. Daher können, ähnlich wie bei dem vorgenannten Füllverfahren, die gesamten kleinen Ausnehmungen in dem Wafer ausreichend und schnell mit dem Füllmaterial gefüllt werden, ohne einen großen Zeitunterschied zu erzeugen, und auch wenn kleine Ausnehmungen mit verschiedenen Formen auf dem Wafer gemischt sind, können die kleinen Ausnehmungen schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial unter den gleichen Bedingungen gefüllt werden. Ferner ist es möglich, ein teilweises Härten des Füllmaterials, verursacht durch die nötige Zeit zum Durchführen der Schritte vom Füllen bis zum Backen, zu unterdrücken und dadurch können die kleinen Ausnehmungen gleichförmig mit dem gebackenen Füllmaterial gefüllt werden.
  • Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie im Vorhergehenden beschrieben, können die kleinen Ausnehmungen unter gleichen Bedingungen schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial gefüllt werden, auch wenn auf einem Wafer kleine Ausnehmungen verschiedener Formen gemischt sind. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 Ein schematisches Diagramm, das eine Füllvorrichtung gemäß einer ersten und einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2(a) Eine Draufsicht auf einen Wafer vor dem Füllen (zum Zeitpunkt des Hineinbringens) in der Füllvorrichtung gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. (b) eine Querschnittsansicht von (a) entlang der Linie 400-400.
  • 3(a) Eine Längs-Querschnittsansicht eines Einfüllabschnitts der Füllvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. (b) eine Transversal-Querschnittsansicht von (a) entlang der Linie 410-410.
  • 4 Eine Längs-Querschnittsansicht eines Sinterabschnitts der Füllvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 Ein Diagramm einer Temperatursteuerung in einem Sinterschritt eines Füllverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 Ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 7(a) Eine Längs-Querschnittsansicht eines Füllabschnitts der Füllvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. (b) eine Transversal-Querschnittsansicht von (a) entlang der Linie 420-420.
  • 8 Ein schematisches Diagramm einer Füllvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9(a) Eine Draufsicht auf einen Wafer vor dem Füllen (zu der Zeit des Hineinbringens) in der Füllvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. (b) eine Querschnittsansicht von (a) entlang der Linie 430-430.
  • 10 Eine Längs-Querschnittsansicht eines Füllabschnitts der Füllvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 11 Ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Füllverfahrens gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 12(a) (b) Schnittbilder von nicht durchgehenden Löcher eines Wafers bei einem Bestätigungsexperiment, das durchgeführt wurde, um die Wirkung der vorliegenden Erfindung zu bestätigen. (c) Schnittbilder von ringförmigen Furchen.
  • Methoden zum Ausführen der Erfindung
  • Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
  • [erste Ausführungsform]
  • Eine Füllvorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform wird nun mit Bezug zu den 1 bis 5 beschrieben.
  • (Struktur der Füllvorrichtung)
  • Die Füllvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Vorrichtung, die kleine Ausnehmungen 2 (siehe 2), wie beispielsweise ringförmige Furchen, die in dem Wafer gebildet sind (siehe 2), mit einem Füllmaterial 3 (siehe 6) füllt und das Füllmaterial backt (beispielsweise brennt).
  • Die Füllvorrichtung 100 weist, wie in 1 gezeigt, als Waferprozessierabschnitte auf einen Füllabschnitt 10, ein Backabschnitt 20, einen Abziehabschnitt 30, ein Resteentfern/Polierabschnitt 40 und einen Säuberungs/Trocknungsabschnitt 50. Die Füllvorrichtung 100 weist auch auf einen Zufuhr/Ausfuhrabschnitt 60, der den Wafer 1, bei dem ein vorhergehender Schritt durchgeführt wurde, in die Füllvorrichtung 100 einführt und den Wafer 1, bei dem das Füllen und das Backen durchgeführt wurde, aus der Füllvorrichtung 100 entnimmt. Die Füllvorrichtung 100 weist auch einen Transportabschnitt 70, der den Wafer zu jeder der Waferprozessierabschnitte und dem Zufuhr/Ausfuhrabschnitt 60 mittels eines Roboterarms 70a transportiert, auf. Bei dieser Füllvorrichtung 100 wird der Wafer 1, der in die Füllvorrichtung 100 mittels des Zufuhr/Ausfuhrabschnitts 60 eingeführt wurde, zu dem Einfüllabschnitt 10, dem Backabschnitt 20, dem Abziehabschnitt 30, dem Resteentfern/Polierabschnitt 40 und dem Säuberung/Trocknungsabschnitt 50 mittels des Transportabschnitts 70 in dieser Reihenfolge transportiert. Daher wird in einem Zustand, in dem kleine Ausnehmungen 2 auf dem Wafer 1 mit gebackenem Füllmaterial 3b gefüllt sind (siehe 6), eine ausgebildete Oberfläche 1a des Wafers 1, in dem die kleinen Ausnehmung 2 ausgebildet sind, geglättet. Dann wird der Wafer 1 aus der Füllvorrichtung 100 mittels des Zufuhr/Ausfuhrabschnitts 60 entnommen und ein nachfolgender Schritt oder Ähnliches wird an dem Wafer 1 durchgeführt.
  • Der Wafer 1 ist aus einem Halbleitermaterial, wie beispielsweise herkömmlichem Silizium, gebildet. Ferner ist der Wafer 1 in Draufsicht im Wesentlichen rund mit einem Durchmesser von ungefähr 200 mm, wie in Ansicht (b) in 3 gezeigt, und er kann in eine Vielzahl von Chips geschnitten werden. In einem Zustand, in dem der Wafer 1 mit einer Vielzahl von kleinen Ausnehmungen 2 mittels eines Ätzverfahrens eines vorhergehenden Schritts ausgebildet ist, wie in 2 gezeigt, wird der Wafer 1 in die Füllvorrichtung 100 gegeben (siehe 1). Der Wafer 1 ist mit ungefähr einer Millionen kleiner Ausnehmungen 2 gebildet. Die kleinen Ausnehmungen 2 sind ringförmige Furchen und die Breiten W1 derselben in horizontaler Richtung senkrecht zu einer Dickenrichtung sind ungefähr 100 µm oder weniger. Die Tiefen L1 der kleinen Ausnehmungen 2 in Dickenrichtung sind vorzugsweise im Verhältnis zu den Breiten W1 bestimmt, so dass das Aspektverhältnis (L1/W1) der Tiefen L1 der kleinen Ausnehmungen 2 zu den Breiten W1 der kleinen Ausnehmungen 2 ungefähr 2 oder mehr und ungefähr 20 oder weniger ist. Beispielsweise sind die Breiten W1 der kleinen Ausnehmungen 2 ungefähr 2 µm und die Tiefen L1 der kleinen Ausnehmungen 2 sind ungefähr 20 µm (Aspektverhältnis (L1/W1) = ungefähr 10).
  • Bei dem Wafer 1 wird eine Maske 4, die zum Zeitpunkt des Ätzprozesses angeordnet wird und aus einem lichtempfindlichen Harz oder Ähnlichem gebildet ist, in einem vorhergehenden Schritt nicht entfernt, sondern verbleibt auf der ausgebildeten Oberfläche 1a auf einer Seite an der die Öffnungen 2a der kleinen Ausnehmungen 2 ausgebildet sind. Durchgehende Löcher 4a der Maske 4 und die kleinen Ausnehmungen 2 kommunizieren miteinander. Die Dicke (die Länge der durchgehenden Löcher 4a der Maske 4 in Dickenrichtung) t1 der Maske 4 ist an die Breiten W1 und Tiefen L1 der kleinen Ausnehmungen 2, die bei dem Ätzprozess ausgebildet werden, und/oder an das Aperturverhältnis der kleinen Ausnehmungen 2 geeignet angepasst. Die Maske 4 kann von dem Wafer 1 mittels eines herkömmlichen Entferners entfernt werden, beispielsweise mittels NMP (N-Methylpyrrolidin), einer Mischung von DMSO (Dimethylsulfoxid) und KOH (Potassiumhydroxid), einer Mischung von DMSO und MEA (Monomethanolamine, oder mittels AZ100REMOVER hergestellt von CLAEIANT Co.
  • <Struktur des Füllabschnitts>
  • Der Füllabschnitt 10 ist ein so genannter Vakuum-Spin-Coater. D.h., der Füllabschnitt 10 weist auf eine Prozesskammer 11, die ein säulenförmiges Aussehen hat, eine Vakuumpumpe 12 zum Verringern des Drucks in der Prozesskammer 11 und einen Waferträgerabschnitt 13 und einen Füllmaterialtropfabschnitt 14, die in der Prozesskammer 11 angeordnet sind, wie in 3 gezeigt. Der Füllmaterialtropfabschnitt 14 ist ein Beispiel eines „Füllmaterialaufbringabschnitts“ der vorliegenden Erfindung. Die Prozesskammer 11 kann aufmachbar und zumachbar sein und die Vakuumpumpe 12 wird so betrieben, dass ein innerer Raum der Prozesskammer 11 in eine Umgebung mit reduzierten Druck von ungefähr 100 Pa oder mehr und weniger als der atmosphärische Druck umgewandelt werden kann.
  • Der Waferträgerabschnitt 13 kann den angeordneten Wafer 1 in horizontaler Richtung senkrecht zu einer Z-Richtung rotieren. Der Füllmaterialtropfabschnitt 14 weist eine Tropfdüse 14a und einen Speicherabschnitt 14b, in dem das Füllmaterial 3 bevorratet ist, auf. Die Tropfdüse 14a hat eine Funktion des Tropfens des Füllmaterials 3 auf einen zentralen Abschnitt des Wafers 1. Die Tropfrate des Füllmaterials 3 und die Drehgeschwindigkeit des Wafers 1 sind so angepasst, dass das Füllmaterial 3 gleichförmig mit einer vorgegebenen Dicke auf den Wafer 1 aufgebracht (spin-coated) werden kann. Ferner wird bei dem Füllmaterialtropfabschnitt 14 das Füllmaterial 3 von der Unterseite (Z2-Seite) des Speicherabschnitts 14b, der an einem oberen Abschnitt der Tropfdüse 14a befestigt ist, der Tropfdüse 14a zugeführt. Dadurch kann ein Eindringen von Blasen in der Nähe der Oberfläche der Flüssigkeit des Speicherabschnitts 14a in das Füllmaterial 3, das herausgetropft wird, unterdrückt werden.
  • Das Füllmaterial 3 ist von einem Isoliermaterial, wie beispielsweise einem wärmeaushärtenden Harz oder einem anderen Material, wie beispielsweise einer Metallpaste, und einem Lösungsmittel oder Ähnlichem gebildet. Das Isoliermaterial, das von einem wärmeaushärtenden Material gebildet ist, ist ein wärmeaushärtendes Harz (ein Binder), der vernetzt und aushärtet bei einer Prozesstemperatur, die höher als eine Normaltemperatur und nicht höher als 250°C ist. Das wärmeaushärtende Harz weist auf ein Fluor-Harz, ein Polyimid-Harz, ein Phenol-Harz, ein Silizium-Harz und/oder ein Epoxid-Harz etc. Insbesondere kann im Falle von Fluor-Harz die AL-X2000 Serie, wie beispielsweise AL-X2003 und AL-X2010, hergestellt von Asahi Glass Co. Ltd., verwendet werden. Als Polyimid-Harz können PIMEL (Registrierte Marke) BM302 und BL301, hergestellt von Asahi Kasei E-materials Co. Ltd., verwendet werden. Als Phenol-Harz können ELPAC (Registrierte Marke) WPR1201 und WPR5100, hergestellt von JSR Corporation, verwendet werden.
  • Es ist anzumerken, dass das leitfähige Material, das von einer Metallpaste gebildet ist, zusätzlich zu einem Metallpulvermaterial als Leiter ein wärmeaushärtendes Harz (einen Binder) aufweist, der vernetzt und aushärtet bei einer Prozesstemperatur, die größer als die Normaltemperatur und nicht größer als 250°C ist. Die Metallpaste kann anstatt des wärmeaushärtenden Harzes ein wärmetrocknendes Harz aufweisen, das sich bei einer Temperatur von 250°C oder weniger verflüchtigt. In diesem Fall, da das Metallpulvermaterial in der Metalpaste enthalten ist, wird vorzugsweise ein Lot oder Ähnliches verwendet, das bei einer Prozesstemperatur von ungefähr 250°C oder weniger schmilzt.
  • <Struktur des Backabschnitts>
  • Der Backabschnitt 20 ist ein sogenannter Reinofen, der dazu geeignet ist, eine Luftreinheit seines Innenraums auf einem hohen Zustand zu halten. Der Backabschnitt 20 weist eine Prozesskammer 21 und ein Druckelement 22 zum Erhöhen des Drucks in der Prozesskammer 21 auf und einen Waferträgerabschnitt 23 und einen Heizer 24, die in der Prozesskammer 21 angeordnet sind, wie in 4 gezeigt. Die Prozesskammer 21 ist aufmachbar und zumachbar und das Druckelement 22 wird so betrieben, dass es Gas der Prozesskammer 21 zuführt, so dass ein Innenraum der Prozesskammer 21 in eine Hochdruck-Umgebung umgewandelt werden kann, deren Druck größer ist als der atmosphärische Druck. Das Gas, das mittels des Druckelements 22 der Prozesskammer 21 zugeführt wird, ist vorzugsweise ein Inert-Gas, wie beispielsweise gasförmiger Stickstoff. Der Heizer 24 kann den Wafer 1 auf eine Temperatur von ungefähr 250°C oder weniger aufheizen. Der Heizer 24 weist ein Temperatursensor, eine CPU etc. auf, welche nicht gezeigt sind, und dadurch können als Temperatursteuerung in dem Backschritt, wie in 5 gezeigt, eine Temperaturanstiegsrate, ein Halten auf einer vorgegebenen Temperatur etc. realisiert werden. Die Temperatursteuerung in dem Backschritt gemäß 5 wird weiter unten im Detail erläutert.
  • <andere Strukturen der Füllvorrichtung>
  • In dem Abziehabschnitt 30 wird die Maske 4 (siehe Ansicht (b) in 2) auf dem Wafer 1 mittels des Entferners entfernt. Nebenbei bemerkt, die AL-X2000 Serie, welche vernetzt und aushärtet, als Füllmaterial 3 ist in dem AZ100REMOVER schlecht lösbar und daher, wenn die AL-X2000 Serie als Füllmaterial 3 verwendet wird, ist es bevorzugt, den AZ100REMOVER als Entferner zu verwenden. BM302 und BL301, welche vernetzen und aushärten, als Füllmaterial 3 lösen sich nicht wesentlich in NMP und daher, wenn BM302 und BL301 als Füllmaterial 3 verwendet werden, ist es bevorzugt, NMP als Entferner zu verwenden. In dem Resteentfern/Polierabschnitt 40 wird die ausgebildete Oberfläche 1a des Wafers 1 mittels mechanischen Polierens, wie beispielsweise CMP (chemisch-mechanisches Polieren) oder einem Polierer, poliert. Der Säuberungs/Trocknungsabschnitt 50 ist eine herkömmliche Drehscheibe. In dem Säuberung/Trocknungsabschnitt 50 wird pures Wasser ausgetropft während der Wafer 1 gedreht wird, so dass die gesamte ausgebildete Oberfläche 1a des Wafers 1 gesäubert wird. Nachfolgend wird in dem Säuberungs/Trocknungsabschnitt 50 der Wafer 1 bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht, während Stickstoff ausgeblasen wird, so dass die ausgebildete Oberfläche 1a des Wafers 1 gleichmäßig getrocknet wird.
  • (Beschreibung des Füllverfahrens)
  • Ein Füllverfahren in der Füllvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform wird nun mit Bezug zu den 1 bis 6 beschrieben.
  • <Beschreibung des Verfahrens in dem Füllabschnitt>
  • Zuerst wird der Wafer 1, der mittels des Zufuhr/Ausfuhrabschnitts 60 zugeführt wurde, mittels des Transportabschnitts 70 in die Prozesskammer 11 des Füllabschnitts 10 transportiert. Zu diesem Zeitpunkt ist der Wafer 1 an einer vorgegebenen Position auf dem Waferträgerabschnitt 13 positioniert (siehe 3), so dass die ausgebildete Oberfläche 1a eine obere Oberfläche ist (eine Oberfläche auf einer Z1-Seite). Dann, wie in Ansicht (a) der 3 gezeigt, wird in einem Zustand, in dem der Wafer 1 in der Prozesskammer 11 angeordnet ist, der Innenraum der Prozesskammer 11 luftdicht abgeschlossen. Dann wird unter Verwendung der Vakuumpumpe 12 der Innenraum der Prozesskammer 11 in eine Umgebung mit verringerten Druck umgewandelt (Schritt des Druckverringerns). Daher wird der Druck auch in den kleinen Ausnehmungen 2 in dem Wafer 1 verringert. Übrigens ist es ausreichend, dass die druckreduzierte Umgebung in der Prozesskammer 11 eine druckreduzierte Umgebung von ungefähr 100 Pa oder mehr und ungefähr 2000 Pa oder weniger ist, und es ist bevorzugt, dass sie eine druckreduzierte Umgebung von ungefähr 700 Pa oder mehr und ungefähr 1000 Pa oder weniger ist. Übrigens ist ein reduzierter Druck von ungefähr 100 Pa oder mehr und ungefähr 2000 Pa oder weniger (ein geringer Druck) von einem Nieder-Vakuum-Bereich umfasst, der in JIS Z 8126-1 Vakuum Technologie – Vokabular – beschrieben ist.
  • Dann, wie in Ansicht (b) der 3 gezeigt, während der Wafer 1 bei einer Drehgeschwindigkeit von ungefähr 1500 Umdrehungen/min oder mehr und 3000 Umdrehungen/min oder weniger schnell gedreht wird, wird das Füllmaterial 3 mittels des Füllmaterialtropfabschnitts 14 von der Seite der ausgebildeten Oberfläche 1a (Z1-Seite) des Wafers 1 auf die Maske 4 getropft. Zu diesem Zeitpunkt wird das Füllmaterial 3 bei einer vorgegebenen Tropfrate auf einen zentralen Abschnitt des Wafers 1 getropft. Daher, wie in 6 gezeigt, wird das Füllmaterial 3 auf eine Oberfläche (die inneren Oberflächen 2b der kleinen Ausnehmungen 2) des Wafers 1 mittels Spin-Coating aufgebracht und kommt in Kontakt mit der Oberfläche des Wafers 1 (Kontaktschritt).
  • Hierbei wird die Dicke (ein Abstand in Dickenrichtung von der flüssigen Oberfläche 3a des Füllmaterials 3 auf einer von dem Wafer 1 abgewandten Seite bis zu der oberen Oberfläche 4b der Maske 4) t2 des Füllmaterials 3, das auf die Maske 4 mittels Spin-Coating aufgebracht wird, von den Tiefen L1 der kleinen Ausnehmungen 2 und der Dicke t1 der Maske 4 bestimmt. Insbesondere wird die Dicke t2 derart bestimmt, dass sie die Gleichung t2 = α × L1 – t1 erfüllt. Übrigens ist α eine Konstante von ungefähr 1 oder mehr und ungefähr 2 oder weniger. In anderen Worten ist es möglich, die verwendete Menge des Füllmaterials 3 an die Dicke t1 der Maske 4 anzupassen. Wie im Vorhergehenden beschrieben wird die Dicke t1 der Maske 4 an die Breiten W1 und Tiefen L1 der kleinen Ausnehmungen 2, wie in Ansicht (b) der 2 gezeigt, und/oder das Aperturverhältnis der kleinen Ausnehmungen 2 geeignet angepasst und daher wird die Dicke t2 indirekt durch die Breiten W1 und die Tiefen L1 der kleinen Ausnehmungen 2 und/oder das Aperturverhältnis der kleinen Ausnehmungen 2 bestimmt. Zu diesem Zeitpunkt ist es aufgrund einer Oberflächenspannung, die an den Oberflächen der kleinen Ausnehmungen 2 wirkt, und der Benetzbarkeit des Wafers 1 oder der Maske 4 wahrscheinlich, dass ungefüllte Räume 2d, in denen kein Füllmaterial 3 angeordnet ist, an einer Bodenfläche 2c erzeugt werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, nachdem das Füllmaterial 3 auf die Oberfläche des Wafers 1 aufgebracht wurde, wird der verringerte Druck in der Prozesskammer 11 auf den atmosphärischen Druck erhöht. Dadurch wirkt eine Kraft (durchgehende Pfeile in 6) derart, dass ein Druck in Richtung nach unten auf die gesamte flüssige Oberfläche 3a des Füllmaterials 3 auf der von dem Wafer 1 abgewandten Seite wirkt. Dadurch werden auch die kleinen Ausnehmungen 2, in denen die ungefüllten Räume 2d gebildet sind, mit dem Füllmaterial 3 ausreichend gefüllt (gefüllt mittels des Druckunterschieds) und dadurch wird jede der ungefähr 1 Millionen kleinen Ausnehmungen 2 auf dem gesamten Wafer 1 gleichförmig und ausreichend mit dem Füllmaterial 3 gefüllt (Füllschritt). Die durchgehenden Löcher 4a der Maske 4 auf dem Wafer 1 werden auch mit dem Füllmaterial 3 gefüllt. Übrigens kann in dem Füllabschnitt 10 das Füllen mittels des Druckunterschieds nicht nur mittels des Wiederherstellens des atmosphärischen Drucks ausgehend von der Umgebung mit dem reduziertem Druck in der Prozesskammer 11 durchgeführt werden, sondern auch mittels Einstellens eines vorgegebenen Drucks, der größer als der der Umgebung mit reduzierten Druck und geringer als der atmosphärische Druck ist, ausgehend von der Umgebung mit reduziertem Druck in der Prozesskammer 11.
  • <Beschreibung des Verfahrens in dem Backabschnitt>
  • Nachfolgend wird der Wafer 1 mittels des Transportabschnitts 70 von der Prozesskammer 11, die hin zu dem atmosphärischen Druck geöffnet ist, in eine Prozesskammer 21 des Backabschnitts 20 transportiert und auf dem Waferträgerabschnitt 23 angeordnet. Dann, wie in 4 gezeigt, in einem Zustand, in dem der Wafer 1 in der Prozesskammer 21 angeordnet ist, wird die Prozesskammer 21 luftdicht gemacht. Dann wird unter Verwendung des Druckelements 22 der Innenraum der Prozesskammer 21 in eine Hochdruckumgebung umgewandelt, in der der Druck größer als der atmosphärische Druck und geringer als 0,5 MPa ist. Dadurch werden die ungefüllten Räume 2d noch zuverlässiger mit dem Füllmaterial 3 gefüllt, ein Druck wird weiter auf die flüssige Oberfläche 3a des Füllmaterials 3 ausgeübt und ein Auffüllen des Füllmaterials 3, dessen Volumen reduziert wurde, wird umgehend erzielt.
  • Dann wird in der Hochdruckumgebung eine Temperatur in der Prozesskammer 21 in Stufen von der Normaltemperatur auf die Prozesstemperatur erhöht, während die Prozesszeit in jeder Stufe gesteuert wird, so dass das Füllmaterial 3 auf dem gesamten Wafer 1 gebacken wird (Backschritt). Als ein spezifisches Beispiel einer Temperatursteuerung wird die Temperatur in der Prozesskammer 21 bei einer konstanten Temperaturerhöhungsrate von 10°C pro Minute zuerst von der Normaltemperatur auf eine Temperatur von ungefähr 100°C erhöht, wie in 5 gezeigt. Dann wird der Innenraum der Prozesskammer 21 für 5 Minuten bei ungefähr 100°C gehalten. Bei diesem ersten Backen wird überschüssiges Lösungsmittel entfernt, so dass die Form des wärmeaushärtenden Harzes des Füllmaterials 3 im Wesentlichen stabilisiert wird. Nachfolgend wird bei einer konstanten Temperaturerhöhungsrate von ungefähr 10°C pro Minute die Temperatur der Prozesskammer 21 von ungefähr 100°C auf ungefähr 180°C erhöht. Ferner wird der Innenraum der Prozesskammer 21 für ungefähr 5 Minuten bei ungefähr 180°C gehalten. Bei diesem zweiten Backen, in einem Zustand, in dem das wärmeaushärtende Harz des Füllmaterials 3 gleichförmig verteilt ist, wird das Lösungsmittel vollständig entfernt.
  • Nachfolgend wird bei einer Temperaturerhöhungsrate von ungefähr 10°C pro Minute die Temperatur in der Prozesskammer 21 von ungefähr 180°C auf ungefähr 250°C (Prozesstemperatur) erhöht. Dann wird mittels Haltens des Innenraums der Prozesskammer 21 auf einer Temperatur von 250°C für eine Prozessdauer von ungefähr 30 Minuten oder mehr und ungefähr 1 Stunde oder weniger das Backen (Brennen, Härten) durchgeführt. Bei diesem Härten, wenn das Füllmaterial 3 aus einem wärmehärtenden Harz gebildet ist, vernetzt das Füllmaterial 3 und wird gehärtet, so dass das Füllmaterial 3 das gebackene Füllmaterial 3b wird. Darüber hinaus wird bei dem Härten, wenn das Füllmaterial 3 von einer Metallpaste gebildet ist, die ein wärmetrocknendes Harz aufweist, das wärmetrocknende Harz vollständig verflüchtigt und das Füllmaterial 3 (beispielsweise ein Lot) wird geschmolzen. Dann wird das Füllmaterial 3 mittels nachfolgenden Kühlens gehärtet und das gebackene Füllmaterial 3b wird erhalten. Die Temperatur und die Prozessdauer (Backbedingungen) in dem Backschritt können in Übereinstimmung mit dem als Füllmaterial 3 verwendeten Material (den enthaltenen Komponenten) geeignet an unterschiedliche Backbedingungen angepasst werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform werden in dem Füllschritt zusätzlich zu dem ausreichenden Füllen der gesamten kleinen Ausnehmungen 2 mit dem Füllmaterial 3 die durchgehenden Löcher 4a der Maske 4 auf dem Wafer 1 mit dem Füllmaterial 3 gefüllt. Daher, auch wenn das Volumen des Füllmaterials 3 in den kleinen Ausnehmungen 2 aufgrund des Backens reduziert wird (Verflüchtigung), wird die Reduzierung des Füllmaterials 3 in den kleinen Ausnehmungen 2 mittels des Füllmaterials 3, mit dem die durchgehenden Löcher 4a der Maske 4 gefüllt sind, und des Füllmaterials 3 auf der oberen Oberfläche 4b der Maske 4 ergänzt, so dass die gesamten kleinen Ausnehmungen 2 mit dem gebackenen Füllmaterial 3b gefüllt werden. Die Summe der Länge t1 der durchgehenden Löcher 4a der Maske 4 in Dickenrichtung und die Dicke t2 des Füllmaterials 3 entspricht ungefähr einmal und nicht mehr als ungefähr zweimal der Tiefe L1 der kleinen Ausnehmungen 2, so dass die kleinen Ausnehmungen 2 mit einer ausreichenden Menge an Füllmaterial 3 ergänzt werden können.
  • In dem Backschritt kann die Prozesstemperatur auf eine Temperatur von ungefähr 250°C oder weniger gesetzt werden oder kann basierend auf den Eigenschaften des wärmeaushärtenden Harzes des Füllmaterials 3 oder ähnlichem angepasst werden. Beispielsweise bei BM302 und BL301, welche wärmeaushärtende Harze sind, tritt eine Vernetzung und ein Härten bei ungefähr 180°C auf und deshalb kann die Prozesstemperatur auf ungefähr 180° gesetzt werden. In diesem Fall ist die Prozesstemperatur niedrig und dadurch kann bei dem ersten und/oder dem zweiten Backen die Temperatur kontinuierlich erhöht werden ohne Bereitstellen einer Dauer, während der die Temperatur konstant gehalten wird.
  • Übrigens kann in dem Backabschnitt 20 das Backen bei einer Umgebung mit atmosphärischen Druck durchgeführt werden ohne Durchführen des Backschritts in der Hochdruckumgebung. In diesem Fall ist es möglich, das Backen unter Verwendung eines Reinofens ohne Druckelement durchzuführen. Ferner kann zum Backen anstatt des Reinofens eine heiße Platte verwendet werden, wenn ein Reinraum oder Ähnliches mit einer ausreichend reinen Umgebung vorhanden sind. Darüber hinaus kann in dem Backabschnitt 20 das Backen bei einer Umgebung mit reduziertem Druck, der geringer als der atmosphärische Druck ist, durchgeführt werden.
  • <Beschreibung des auf den Backabschnitt folgenden Verfahrens>
  • Nachdem die Prozesskammer 21 hin zu atmosphärischem Druck geöffnet wurde, wird der Wafer 1 mittels des Transportabschnitts 70 von dem Backabschnitt 20 zu dem Abziehabschnitt 30 transportiert. Dann wird, wie in 6 gezeigt, die Maske 4 auf dem Wafer 1 unter Verwendung des Entferners in dem Abziehabschnitt 30 entfernt (Abziehschritt). Zu diesem Zeitpunkt wird auch das gebackene Füllmaterial 3b auf der Maske 4 zusammen mit der Maske 4 entfernt. Dann wird der Wafer 1 zu dem Resteentfern/Polierabschnitt 40 transportiert und die ausgebildete Oberfläche 1a des Wafers 1 wird poliert (Resteentfern/Polierschritt). Dabei wird das gebackene Füllmaterial 3b, das aus den kleinen Ausnehmungen 2 hervorragt, entfernt und die ausgebildete Oberfläche 1a wird geglättet. Dann wird der Wafer 1 zu dem Säuberung/Trocknungsabschnitt 50 transportiert und der Wafer 1 wird gesäubert und getrocknet (Säuberung/Trocknungsschritt). Am Ende wird der Wafer 1 mittels des Zufuhr/Ausfuhrabschnitts 60 entnommen.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erzielt werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, sind der Kontaktschritt des in Kontakt Bringens des Füllmaterials 3 mit der Oberfläche des Wafers 1 in der Prozesskammer 11 mit verringertem Druck und der Füllschritt des Füllens der kleinen Ausnehmungen 2 auf dem Wafer 1 mit dem Füllmaterial 3 mittels eines Druckunterschieds mittels Ausübens eines Drucks auf die gesamte flüssige Oberfläche 3a des Füllmaterials 3 auf einer von dem Wafer abgewandten Seite bereitgestellt. Dadurch ist es möglich, die kleinen Ausnehmungen 2 auf der gesamten ausgebildeten Oberfläche 1a des Wafers 1, in dem die kleinen Ausnehmungen 2 ausgebildet sind, mit dem Füllmaterial 3 gleichzeitig zu füllen und dadurch können die gesamten kleinen Ausnehmungen 2 in dem Wafer 1 schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial 3 gefüllt werden, ohne einen großen Zeitunterschied zu erzeugen. Ferner können, auch wenn in einem Wafer 1 kleine Ausnehmungen 2 vermischt sind, die verschiedene Formen haben und die ein Aspektverhältnis (Tiefe/Breite) von 5 oder mehr haben, die kleinen Ausnehmungen 2 schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial 3 unter den gleichen Bedingungen gefüllt werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, sind bereitgestellt der Füllschritt des Ausübens eines Drucks auf die gesamte flüssige Oberfläche 3a des Füllmaterials 3 und der Backschritt des Backens des Füllmaterials 3 auf dem gesamten Wafer 1. Dadurch kann das Füllmaterial 3 auf dem gesamten Wafer 1 in einem einzigen Backschritt gebacken werden, gleichwohl die kleinen Ausnehmungen 2 schnell mit dem Füllmaterial gefüllt werden können, und dadurch können die Schritte vom Füllen mit dem Füllmaterial 3 bis zum Backen des Füllmaterials 3 schnell durchgeführt werden. Folglich kann ein teilweises Härten des Füllmaterials 3, das von einem Zeitunterschied beim Füllen der gesamten kleinen Ausnehmungen 2 verursacht wird, unterdrückt werden und dadurch können die kleinen Ausnehmungen 2 gleichförmig mit dem gebackenen Füllmaterial 3b gefüllt werden. Dementsprechend ist es möglich, Variationen der Eigenschaften (wie beispielsweise isolierende Eigenschaften) des gebackenen Füllmaterials 3b in den kleinen Ausnehmungen 2 zu unterdrücken.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, wird in dem Schritt des Druckverringerns der Druck in der Prozesskammer 11 auf ungefähr 2000 Pa oder weniger reduziert, so dass in dem Füllschritt nach dem Schritt des Druckverringerns ein Druckunterschied zuverlässig erzeugt werden kann und die kleinen Ausnehmungen 2 mittels des Druckunterschieds mit dem Füllmaterial 3 gefüllt werden können. Ferner wird in dem Schritt des Druckverringerns der Druck in der Prozesskammer 11 auf ungefähr 100 Pa oder mehr verringert, so dass verglichen mit einem Fall, bei dem der Druck in der Prozesskammer 11 stark reduziert wird auf ungefähr 100 Pa oder weniger, die Dichtungsstruktur der Prozesskammer 11 vereinfacht sein kann und die Struktur der Vorrichtungen (des Waferträgerabschnitts 13 und des Füllmaterialtropfabschnitts 14), die in der Prozesskammer 11 angeordnet sind, auch vereinfacht werden kann.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, weist das Füllmaterial 3 das wärmeaushärtende Harz aus, das bei einer Prozesstemperatur vernetzt, die größer als die Normaltemperatur und nicht größer als ungefähr 250°C ist. Daher ist es bei dem Backschritt möglich, eine Verschlechterung einer Leitung oder Ähnlichem, die in dem Wafer 1 ausgebildet ist, verursacht durch eine hohe Temperatur, die ungefähr 250°C überschreitet, zu unterdrücken.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, wird in dem Backschritt das Füllmaterial 3 mittels Erhöhens der Temperatur in Stufen von der Normaltemperatur zu der Prozesstemperatur und mittels Steuerns der Prozessdauer in jeder Stufe gebacken. Dadurch ist es möglich, die Temperatur und die Prozessdauer in Übereinstimmung mit den in dem Füllmaterial 3 enthaltenen Komponenten fein zu justieren, und dadurch kann verglichen mit einem Fall, bei dem die Temperatur nicht in Stufen erhöht wird, sondern in einem Schritt auf die Prozesstemperatur erhöht wird, das Füllmaterial 3 gebacken werden während das Füllmaterial 3 einer Veränderung unterliegt (Verflüchtigung von Lösungsmittel, Erweichen des Füllmaterials 3, oder Ähnliches). Ferner ist es mittels Anpassens der Prozessdauer in jeder Stufe möglich, in jeder Stufe die Temperatur des gesamten Wafers 1 näher an einen konstanten Wert zu bringen, und dadurch können die kleinen Ausnehmungen 2 zuverlässiger mit dem gebackenen Füllmaterial 3b gefüllt werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, wird in dem Kontaktschritt die Dicke t3 (= t1 + t2) des Füllmaterials 3 von der ausgebildeten Oberfläche 1a des Wafers 1 zu der flüssigen Oberfläche 3a auf mindestens einmal und nicht mehr als zweimal der Tiefe L1 der kleinen Ausnehmungen 2 gesetzt. Dadurch kann, auch wenn das Volumen des Füllmaterials 3, mit dem die kleinen Ausnehmungen 2 gefüllt werden, in dem Backschritt reduziert wird, die Reduzierung mittels des Füllmaterials 3 kompensiert werden, das mit der Dicke t3, die gleich oder mehr ist als die Tiefe L1 der kleinen Ausnehmungen 2, von der von dem Wafer 1 abgewandten Seite zu der ausgebildeten Oberfläche 1a des Wafer 1 angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, die gesamten kleinen Ausnehmungen 2 mit dem gebackenen Füllmaterial 3b zuverlässig zu füllen.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, wenn das Füllmaterial 3 ein Isoliermaterial ist, können die kleinen Ausnehmungen 2 mit dem Isoliermaterial gefüllt werden und daher können beispielsweise bei einer TSV Technologie die kleinen Ausnehmungen 2 einfach mit dem Isoliermaterial gefüllt werden. Ferner, wenn das Füllmaterial 3 ein leitendes Material ist, können die kleinen Ausnehmungen 2 mit dem leitenden Material gefüllt werden und dadurch kann beispielsweise bei der TSV Technologie eine Durch-Silizium-Elektrode einfach ausgebildet werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, wird in dem Kontaktschritt das Füllmaterial 3 auf die ausgebildete Oberfläche 1a des Wafers 1 getropft, während der Wafer 1 bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, so dass das Füllmaterial 3 mit der Oberfläche des Wafers 1 in Kontakt kommt. Dadurch ist es möglich, das Füllmaterial auf der ausgebildeten Oberfläche 1a des Wafers 1 mittels Spin-Coating gleichförmig aufzutragen.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, werden der Füllschritt und der Backschritt in einem Zustand durchgeführt, in dem die Maske 4 zum Ausbilden der kleinen Ausnehmungen 2 auf der ausgebildeten Oberfläche 1a des Wafers 1 verbleibt, und die Maske 4 wird nach dem Backschritt in dem Abziehschritt abgezogen. Daher kann, wenn die Maske 4 abgezogen wird, das nicht benötigte gebackene Füllmaterial 3b auf der Maske 4 auch entfernt werden und dadurch können die Zeit des Entfernens der Reste und/oder der Schritt des Polierens des Wafers 1, die nachfolgend durchzuführen sind, reduziert werden. Dadurch kann der Wafer 1, bei dem die kleinen Ausnehmungen 2 mit dem gebackenen Füllmaterial 3b gefüllt sind, schneller erhalten werden.
  • [zweite Ausführungsform]
  • Eine Füllvorrichtung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun mit Bezug zu den 1, 2, 6 und 7 beschrieben. Bei dieser Füllvorrichtung 200 wird im Unterschied zu der Füllvorrichtung 100 gemäß der im Vorhergehenden beschriebenen ersten Ausführungsform ein Beispiel beschrieben, bei dem in einem Füllabschnitt 110 ein Füllmaterial 3 unter Verwendung eines Rollers (einer Walze) 114 auf einen Wafer 1 aufgetragen wird. Gleiche Strukturen wie bei der ersten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen.
  • (Struktur der Füllvorrichtung)
  • Die Füllvorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform weist als Waferprozessierabschnitte den Füllabschnitt 110, einen Backabschnitt 20, einen Abziehabschnitt 30, einen Resteentfern/Polierabschnitt 40 und einen Säuberungs/Trocknungsabschnitt 50 auf, wie in 1 gezeigt. Der Füllabschnitt 110 weist eine Prozesskammer 11 und eine Vakuumpumpe 12 auf, und einen Waferträgerabschnitt 13 und den Roller 114, die in der Prozesskammer 11 angeordnet sind, wie in 7 gezeigt. Der Roller 114 ist bei der vorliegenden Erfindung ein Beispiel eines „Füllmaterialauftragabschnitts“ oder eines „Dickenanpassungselements“. Der Roller 114 weist einen säulenförmigen Rollerabschnitt 114a und einen Schaftabschnitt 114b auf. Der säulenförmige Rollerabschnitt 114a ist etwas länger als der Radius des Wafers 1 und ist auf dem Wafer 1 so angeordnet, dass er sich in horizontaler Richtung erstreckt. Der Rollerabschnitt 114a bringt auf den Wafer 1 das Füllmaterial 3 auf (verteilt es), das entlang einer Linie in einer Richtung, in der sich der Rollerabschnitt 114a erstreckt, aufgebracht ist, während der Wafer 1 rotiert, unter Verwendung des Schaftabschnitts 114b als eine Drehachse, wenn der Rollerabschnitt 114a auf dem Wafer 1 angeordnet ist. Übrigens wird die Menge des Füllmaterials 3, das für einen Wafer 1 verwendet wird, auf den Wafer 1 mittels eines Füllmaterialzufuhrelements (nicht gezeigt) aufgebracht. Ferner sind die Struktur des Wafers 1 (siehe 2 und 6), die Eigenschaften des Füllmaterials 3 und andere Strukturen der Füllvorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform ähnlich zu denen der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform.
  • (Beschreibung des Füllverfahrens)
  • Ein Füllverfahren in der Füllvorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform wird nun mit Bezug zu den 1, 6 und 7 beschrieben. Bei der Füllvorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform wird ein Innenraum der Prozesskammer 11, in der der Wafer 1 angeordnet ist, in eine Umgebung mit reduziertem Druck umgewandelt (Schritt des Druckverringerns), wie in Ansicht (a) in 7 gezeigt, ähnlich wie bei dem Füllverfahren in der Füllvorrichtung 100 gemäß der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform. Dann, wie in Ansicht (b) der 7 gezeigt, wird der Rollerabschnitt 114a des Rollers 114 an einer vorgegebenen Stelle auf einer ausgebildeten Oberfläche 1a des Wafers 1 angeordnet und die Menge des Füllmaterials 3, die für einen Wafer 1 verwendet wird, wird mittels des Füllmaterialzufuhrelements (nicht gezeigt) zugeführt. Nachfolgend wird der Wafer 1 langsam gedreht bei einer Drehgeschwindigkeit von ungefähr 1 Umdrehung/min oder mehr und ungefähr 60 Umdrehungen/min oder weniger. Daher bewegt sich der Rollerabschnitt 114a relativ zu der oberen Oberfläche 4b (siehe 6) der Maske 4 auf der Seite der ausgebildeten Oberfläche 1a des Wafers 1, während er um den Schaftabschnitt 114b rotiert, so dass das Füllmaterial 3 mit einer im wesentlichen konstanten Dicke auf der gesamten oberen Oberfläche 4b der Maske 4 verteilt wird, und das Füllmaterial 3 wird auf eine Oberfläche (die inneren Oberflächen 2b der kleinen Ausnehmungen 2) des Wafers 1 aufgebracht und kommt mit der Oberfläche des Wafers 1 in Kontakt (Kontaktschritt).
  • Somit wird auch gemäß der zweiten Ausführungsform das Füllmaterial 3 auf der Oberfläche des Wafers 1 aufgebracht und nachfolgend wird die Prozesskammer 11 mit verringertem Druck hin zu atmosphärischen Druck geöffnet, ähnlich wie bei der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform. Deshalb, auch wenn ungefüllte Räume 2b erzeugt werden, werden die gesamten kleinen Ausnehmungen 2 ausreichend mit dem Füllmaterial 3 gefüllt (gefüllt mit Hilfe des Druckunterschieds) (Füllschritt). Nachfolgend wird ähnlich wie bei der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform das Backen des gesamten Wafers 1 durchgeführt (Backschritt), ein Abziehschritt, ein Resteentfern/Polierschritt und ein Säuberungs/Trocknungsabschnitt werden durchgeführt und der Wafer 1 wird entnommen.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erzielt werden.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, sind bereitgestellt der Füllschritt des Füllens mittels des Druckunterschieds der kleinen Ausnehmungen 2 auf dem Wafer 1 mit dem Füllmaterial 3 mittels Ausübens eines Drucks auf eine gesamte flüssige Oberfläche 3a des Füllmaterials 3 und der Backschritt des Backens des Füllmaterials 3 auf dem gesamten Wafer 1. Daher ist es möglich, alle kleinen Ausnehmungen 2 in dem Wafer 1 schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial 3 zu füllen, ohne einen großen Zeitunterschied zu erzeugen, und die kleinen Ausnehmungen 2 schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial 3 unter denselben Bedingungen zu füllen, auch wenn kleine Ausnehmungen 2 verschiedener Formen auf einem Wafer 1 gemischt sind. Ferner können die kleinen Ausnehmungen 2 gleichförmig mit einem gebackenen Füllmaterial 3b gefüllt werden.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, führt in dem Kontaktschritt das Füllmaterialzufuhrelement die Menge des Füllmaterials 3, das für einen Wafer 1 verwendet wird, zu. Ferner wird das Füllmaterial 3 mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke auf der gesamten oberen Oberfläche 4b der Maske 4 mittels des Rollers 114, welcher mit der Oberfläche des Wafers 1 in Kontakt zu bringen ist, aufgebracht, während der Wafer 1 bei einer niedrigen Geschwindigkeit rotiert. Daher, verglichen mit dem Fall, in dem das Füllmaterial 3 gemäß der ersten Ausführungsform lediglich mittels Spin-Coating auf den Wafer 1 aufgebracht wird, ist es möglich, die Menge des Füllmaterials 3, welches von dem Wafer 1 aufgrund der Rotation des Wafers 1 verdrängt wird, zu reduzieren. Die verbleibenden Wirkungen der zweiten Ausführungsform sind ähnlich zu denen der ersten Ausführungsform.
  • [dritte Ausführungsform]
  • Eine Füllvorrichtung 300 gemäß einer dritten Ausführungsform wird nun mit Bezug zu den 8 bis 11 beschrieben.
  • (Struktur der Füllvorrichtung)
  • Die Füllvorrichtung 300 gemäß der dritten Ausführungsform weist als Waferprozessierabschnitte einen Füllabschnitt 210, einen Backabschnitt 20, ein Resteentfern/Polierabschnitt 40 und einen Säuberung/Trocknungsabschnitt 50 auf, wie in 8 gezeigt. D.h., im Unterschied zu der Füllvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform ist kein Abziehabschnitt angeordnet. Bei dieser Füllvorrichtung 300 wird mittels eines Transportabschnitts 70 ein Wafer 201 (siehe 9) zu dem Füllabschnitt 210, dem Backabschnitt 20, dem Resteentfern/Polierabschnitt 40 und dem Säuberung/Trocknungsabschnitt 50 in dieser Reihenfolge transportiert.
  • Übrigens hat der Wafer 201 eine Struktur, die der des Wafers 1 (siehe Ansicht (b) der 2) gemäß der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform ähnlich ist, bis auf dass eine Maske, die zu einem Zeitpunkt eines Ätzprozesses angeordnet wurde, in einem vorhergehenden Schritt entfernt wurde, wie in 9 gezeigt. In anderen Worten haben die kleinen Ausnehmungen 202 jeweils eine Breite W1 und eine Tiefe L1.
  • Der Füllabschnitt 210 weist eine Prozesskammer 11 und eine Vakuumpumpe 12 auf und einen Waferträgerabschnitt 213 und einen Füllmaterialspeicherabschnitt 214, die in der Prozesskammer 11 angeordnet sind, wie in 10 gezeigt. Der Waferträgerabschnitt 213 bewegt sich in einer Z-Richtung während er den Wafer 201 trägt. Daher kann der Waferträgerabschnitt 213 den Wafer 201 mit einem Füllmaterial 3, das in dem Füllmaterialspeicherabschnitt 214, der auf einer Z2-Seite angeordnet ist, in Kontakt bringen. Der Füllmaterialspeicherabschnitt 214 ist bei der vorliegenden Erfindung ein Beispiel eines „Füllmaterialaufbringabschnitts“. Der Füllabschnitt 210 wird mit einer nicht gezeigten Bürste oder Ähnlichem bereitgestellt. Diese Bürste oder Ähnliches kann die Dicke t4 (ein Abstand von einer ausgebildeten Oberfläche 1a zu einer flüssigen Oberfläche 3a des Füllmaterials 3 auf einer von dem Wafer 201 abgewandten Seite) des Füllmaterials 3 (siehe 11), das auf dem Wafer 201 aufgebracht ist, anpassen. Die Dicke t4 des Füllmaterials 3 ist vorzugsweise ungefähr 50% oder mehr und nicht mehr als ungefähr zweimal die Tiefe L1 der kleinen Ausnehmungen 202. Die verbleibenden Strukturen der Füllvorrichtung 300 sind ähnlich zu denen gemäß der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform.
  • (Beschreibung des Füllverfahrens)
  • Ein Füllverfahren in der Füllvorrichtung 300 gemäß der dritten Ausführungsform wird nun mit Bezug zur 11 beschrieben.
  • Zunächst wird der Träger 201 mittels des Waferträgerabschnitts 213 getragen in einem Zustand, in dem die ausgebildete Oberfläche 1a eine untere Oberfläche (eine Oberfläche auf der Z2-Seite) ist, so dass die Öffnungen 2a der kleinen Ausnehmungen 202 nach unten gerichtet sind (Z2-Richtung). Dann wird ähnlich wie bei dem Füllverfahren in der Füllvorrichtung 100 gemäß der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform der Innenraum der Prozesskammer 11, in dem der Wafer 201 angeordnet ist, in eine Umgebung mit reduziertem Druck umgewandelt (Schritt des Verringerns des Drucks). Dann wird der Waferträgerabschnitt 213 (siehe 10) derart nach unten bewegt, dass der Wafer 201 in das Füllmaterial 3 in dem Füllmaterialspeicherabschnitt 214 getunkt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wafer 201 bis vor eine Oberfläche des Wafers 201, die von der ausgebildeten Oberfläche 1a abgewandt ist, getunkt, so dass ein Fließen des Füllmaterials 3 auf die von der ausgebildeten Oberfläche 1a abgewandte Oberfläche unterbunden werden kann und dadurch wird ein unnötiges Aufbringen von Füllmaterial 3 auf die von der ausgebildeten Oberfläche 1a abgewandte Oberfläche vermieden. Ferner kann zu diesem Zeitpunkt auch der gesamte Wafer 201 in das Füllmaterial 3 in dem Füllmaterialspeicherabschnitt 214 getaucht werden. Dadurch kommt das Füllmaterial 3 in Kontakt mit einer Oberfläche (den inneren Oberflächen 2b der kleinen Ausnehmungen 202 und der ausgebildeten Oberfläche 1a) des Wafers 201 (Kontaktschritt). Dann wird der Wafer 201 aus dem Füllmaterialspeicherabschnitt 214 gehoben.
  • Dann wird auch gemäß der dritten Ausführungsform die Prozesskammer 11 mit dem verringerten Druck hin zu dem atmosphärischen Druck geöffnet, ähnlich wie bei der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform. Dadurch wirkt eine Kraft (durchgezogenen Pfeile in 11), wie beispielsweise ein Druck, nach unten auf die gesamte flüssige Oberfläche 3a des Füllmaterials 3 auf der von dem Wafer 201 abgewandten Seite 201. Im Ergebnis, auch wenn ungefüllte Räume 2b erzeugt werden, werden die gesamten kleinen Ausnehmungen 202 ausreichend mit dem Füllmaterial 3 gefüllt (Füllschritt). Nachfolgend, nachdem der Wafer 201 umgedreht wurde, so dass die ausgebildete Oberfläche 1a eine obere Oberfläche wird (eine Oberfläche auf einer Z1-Seite), wird die Dicke t4 des Füllmaterials 3 auf der ausgebildeten Oberfläche 1a des Wafers 201 mittels der nicht gezeigten Bürste oder Ähnlichem auf ungefähr 50% oder mehr und nicht mehr als das Doppelte der Tiefe L1 der kleinen Ausnehmungen 202 (Glättschritt) angepasst. Daher ist es möglich, die verwendete Menge an Füllmaterial 3 zu reduzieren. Übrigens kann dieser Glättschritt weggelassen werden.
  • Nachfolgend wird ähnlich zu der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform ein Backschritt bei dem Wafer 201 durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt, auch wenn das Volumen des Füllmaterials 3 in den kleinen Ausnehmungen 202 aufgrund des Backens (Verflüchtigung) reduziert wird, wird die Reduzierung des Füllmaterials 3 in den kleinen Ausnehmungen 202 mit dem Füllmaterial 3 auf der ausgebildeten Oberfläche 1a des Wafer 201 kompensiert. Ferner ist die Maske 4 nicht auf dem Wafer 201 und dann wird die ausgebildete Oberfläche 1a des Wafers 201 direkt mit dem gebackenen Füllmaterial 3b gefüllt. Dann wird ein Resteentfern/Polierschritt bei dem Wafer 201 durchgeführt, wobei das gebackene Füllmaterial 3b auf der ausgebildeten Oberfläche 1a entfernt wird und die ausgebildete Oberfläche 1a geglättet wird. Nachfolgend wird ein Säuberungs/Trocknungsabschnitt-Schritt durchgeführt und der Wafer 201 wird ausgeführt.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erzielt werden.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, sind bereitgestellt der Füllschritt des Füllens mittels des Druckunterschieds der kleinen Ausnehmungen 202 des Wafers 201 mit dem Füllmaterial 3 mittels Anwendens eines Drucks auf die gesamte flüssige Oberfläche 3a des Füllmaterials 3 und der Backschritt des Backens des Füllmaterials 3 auf dem gesamten Wafer 201. Daher ist es möglich, alle kleinen Ausnehmungen 202 in dem Wafer 201 schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial 3 zu füllen, ohne einen großen Zeitunterschied zu erzeugen und die kleinen Ausnehmungen 202 mit dem Füllmaterial 3 schnell und ausreichend unter denselben Bedingungen zu füllen, auch wenn kleine Ausnehmungen 202 die verschiedene Formen haben, auf dem Wafer 201 gemischt sind. Ferner können die kleinen Ausnehmungen 202 gleichförmig mit dem gebackenen Füllmaterial 3b gefüllt werden.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, wird in dem Kontaktschritt, in einem Zustand, in dem die Öffnungen 2a der kleinen Ausnehmungen 202 des Wafers 201 nach unten gerichtet sind, der Wafer 201 in das Füllmaterial 3 derart getaucht, dass das Füllmaterial 3 in Kontakt mit der Oberfläche des Wafers 201 gebracht wird. Dadurch ist es möglich, mit Hilfe einer einfachen Struktur die ausgebildete Oberfläche 1a des Wafers 201, auf der die kleinen Ausnehmungen 202 ausgebildet sind, mit dem Füllmaterial 3 zu füllen.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform, wie im Vorhergehenden beschrieben, wird die die Dicke t4 des Füllmaterials 3 auf der ausgebildeten Oberfläche 1a des Wafers 201 mittels der Bürste oder Ähnlichem derart angepasst, dass sie ungefähr 50% oder mehr und nicht mehr als ungefähr das Doppelte der Tiefe L1 der kleinen Ausnehmungen ist. Daher, während eine Reduzierung des Volumens des Füllmaterials 3 kompensiert wird, kann eine Erhöhung der verwendeten Menge des Füllmaterials 3 verhindert werden. Die verbleibenden Wirkungen der dritten Ausführungsform sind ähnlich zu denen der ersten Ausführungsform.
  • [Beispiel]
  • Nachfolgend wird mit Bezug zu den 5, 9, 10 und 12 ein Experiment zum Bestätigen eines Füllzustands beschrieben, das durchgeführt wurde, um die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu bestätigen.
  • (Füllverfahren gemäß einem Beispiel und einem Vergleichsbeispiel)
  • Bei diesem Bestätigungsexperiment wurde der Wafer 201, der mit einer Vielzahl von kleinen Ausnehmungen 202 ausgebildet wurde, bereitgestellt, wie in 9 gezeigt. Insbesondere wurde der Wafer 201 bereitgestellt mit nicht durchgehenden Löchern, die jeweils einen Durchmesser W1 von 2 µm und eine Tiefe L1 von 20 µm aufweisen (Aspektverhältnis = 10), mit nicht durchgehenden Löchern, die jeweils einen Durchmesser W1 von 10 µm und eine Tiefe L1 von 50 µm aufweisen (Aspektverhältnis = 5), mit ringförmigen Furchen, die jeweils eine Breite W1 von 1 µm und eine Tiefe L1 von 17 µm haben (Aspektverhältnis = 17), mit ringförmigen Furchen, die jeweils eine Breite W1 von 4 µm und eine Tiefe L1 von 24 µm aufweisen (Aspektverhältnis = 6), und mit ringförmigen Furchen, die jeweils eine Breite W1 von 2 µm und eine Tiefe L1 von 20 µm aufweisen (Aspektverhältnis = 10), als Vielzahl der kleinen Ausnehmungen 202.
  • Gemäß einem Beispiel wurde der Innenraum der Prozesskammer 11 in eine Umgebung mit einem reduzierten Druck von 600 Pa umgewandelt (Schritt des Druckverringerns). Dann wurde der gesamte Wafer 201 in das Füllmaterial 3 in dem Füllmaterialspeicherabschnitt 214 getaucht (siehe 10). Zu diesem Zeitpunkt wurde als Füllmaterial 3 die AL-X2000 Serie, hergestellt von Asahi Glass Co. Ltd., welche einen Fluor-Harz war, verwendet. Dann wurde die Prozesskammer 11 mit dem verringerten Druck hin zu dem atmosphärischen Druck geöffnet (Füllschritt). Dann wurde ohne das Durchführen des Glättschritts die in 5 gezeigte Temperatursteuerung durchgeführt, so dass das Backen bei einer Umgebung mit atmosphärischem Druck durchgeführt wurde (Backschritt). Dann wurde nach dem Backschritt die Querschnittsansicht des Wafers 201 untersucht.
  • Andererseits wurde gemäß einem Vergleichsbeispiel der gesamte Wafer 201 in das Füllmaterial 3 in dem Füllmaterialspeicherabschnitt 214 getaucht (Kontaktschritt) und nachfolgend wurde der Innenraum der Prozesskammer 11 in eine Umgebung mit verringertem Druck von 600 Pa umgewandelt (Schritt des Druckverringerns). Dann wurde die Prozesskammer 11 mit dem verringerten Druck hin zu atmosphärischem Druck geöffnet. Dann, nachdem der Backschritt ähnlich wie bei dem Beispiel durchgeführt wurde, wurde nach dem Backschritt die Querschnittsansicht des Wafers 201 untersucht. D.h., dass gemäß dem Vergleichsbeispiel im Unterschied zu dem Beispiel der Schritt des Verringerns des Drucks nach dem Kontaktschritt durchgeführt wurde.
  • (experimentelle Ergebnisse)
  • Als Ergebnisse der Untersuchung der Querschnitte, die in 12 gezeigt sind, wurde gemäß dem Beispiel bestätigt, dass jedes der Vielzahl von nicht durchgehenden Löchern und jede der ringförmigen Furchen, die auf einem Wafer 201 ausgebildet sind, ausreichend mit dem gebackenen Füllmaterial gefüllt werden. Ferner wurde jedes der gesamten nicht durchgehenden Löcher und jede der ringförmigen Furchen von deren Bodenflächen bis zu deren Öffnungen ausreichend mit dem gebackenen Füllmaterial gefüllt und ein Auftreten von Hohlräumen wurde nicht beobachtet. Dadurch wurde bestätigt, dass bei dem Füllverfahren gemäß dem Beispiel, auch wenn kleine Ausnehmungen verschiedener Formen, die bezüglich ihrer Breiten (Durchmesser) oder Tiefen voneinander verschieden sind, auf einem Wafer vermischt sind, die kleinen Ausnehmungen schnell und ausreichend mit dem Füllmaterial unter den gleichen Bedingungen gefüllt werden können. Ferner wird jedes der nicht durchgehenden Löcher und jede der ringförmigen Furchen bis zu deren Öffnungen mit dem gebackenen Füllmaterial gefüllt und daher wird in dem Backschritt der Wafer möglicherweise von der ausgebildeten Oberfläche mit dem Füllmaterial gefüllt, so dass eine Reduzierung des Füllmaterials in den nicht durchgehenden Löchern und den ringförmigen Furchen kompensiert wird.
  • Andererseits wurde gemäß dem Vergleichsbeispiel bestätigt, dass insbesondere jedes der nicht durchgehenden Löcher, die einen Durchmesser von 10 µm haben und die drei Arten von ringförmigen Furchen nicht ausreichend mit dem gebackenen Füllmaterial gefüllt wurden und Hohlräume (dunkle Abschnitte) auftreten. Daher wurden bei dem Füllverfahren gemäß dem Vergleichsbeispiel in dem Füllschritt die nicht durchgehenden Löcher und die ringförmigen Furchen nicht ausreichend mit dem Füllmaterial gefüllt und möglicherweise wurden daher nach dem Backschritt Hohlräume beobachtet.
  • [Modifikationen]
  • Die Ausführungsformen, die dieses Mal offenbart sind, müssen in allen Punkten als veranschaulichend verstanden werden und nicht als beschränkend. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsformen gezeigt, sondern durch den Umfang der Patentansprüche, und alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Bereichs, der äquivalent zu dem Umfang der Patentansprüche ist, sind ferner eingeschlossen.
  • Während beispielsweise das Beispiel, bei dem der Innenraum der Prozesskammer 11 in eine Umgebung mit einem verringerten Druck von ungefähr 100 Pa oder mehr und ungefähr 2000 Pa oder weniger umgewandelt wurde, bei jedem der im Vorhergehenden erläuterten ersten bis dritten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Umgebung mit verringerten Druck in der Prozesskammer 11 auf weniger als 100 Pa oder auf mehr als 2000 Pa und weniger als den atmosphärischen Druck gesetzt werden. In anderen Worten ist es lediglich nötig, den Druck in der Prozesskammer zu reduzieren, so dass ein Druckunterschied erzeugt wird. Ferner, bei einem Füllmaterial, in welchem einfach Blasen erzeugt werden können, wird der Druck in der Prozesskammer so hoch eingestellt, dass es möglich ist, die Erzeugung von Blasen zu unterdrücken.
  • Während das Beispiel, bei dem der Füllabschnitt 10 (110, 210) und der Backabschnitt 20 separat voneinander ausgebildet sind, bei jedem der im Vorhergehenden erläuterten ersten bis dritten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Schritte vom Füllen mit dem Füllmaterial bis zum Backen des Füllmaterials gemeinsam in dem Füllabschnitt durchgeführt werden mittels Anordnens eines Heizers in dem Füllabschnitt. Dadurch können die Schritte vom Füllen mit dem Füllmaterial bis zum Backen des Füllmaterials schneller durchgeführt werden.
  • Während das Beispiel, bei dem das Füllmaterial 3 auf den Wafer 1 mittels Spin-Coating und dem Roller 114 aufgebracht wird in einem Zustand, in dem die Maske 4 auf dem Wafer 1 verbleibt, bei jedem der im Vorhergehenden erläuterten ersten bis dritten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Füllmaterial auf den Wafer aufgebracht werden mittels Spin-Coatings oder mittels des Rollers oder Ähnlichem in einem Zustand, in dem keine Maske auf dem Wafer verbleibt (dem Zustand des Wafers 201 gemäß der dritten Ausführungsform). Wenn das Füllmaterial auf den Wafer mittels Spin-Coatings aufgebracht wird, kann die Oberfläche des Wafers ausreichend glatt sein, auch nachdem das Füllmaterial nach dem Aufbringen gebacken wird, und somit ist es ohne Durchführen des Resteentfernens möglich, das gebackene Füllmaterial direkt als Isolierfilm zu verwenden.
  • Während das Beispiel, bei dem der Wafer 201 in einem Zustand, in dem die Maske 4 nicht auf dem Wafer 201 verbleibt, in das Füllmaterial 3 getaucht wird, bei der im Vorhergehenden erläuterten dritten Ausführungsform gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Wafer in das Füllmaterial getaucht werden in einem Zustand, in dem die Maske auf dem Wafer verbleibt (der Zustand des Wafers 1 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform).
  • Während das Beispiel, bei dem das Resteentfernen und der Polierschritt nach dem Abziehschritt durchgeführt werden, bei der im Vorhergehenden erläuterten ersten und zweiten Ausführungsform gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung können das Resteentfernen/der Polierschritt nicht durchgeführt werden, sofern unnötiges gebackenes Füllmaterial ausreichend entfernen wird, wenn die Maske abgezogen wird.
  • Während das Beispiel, bei dem der Füllmaterialtropfabschnitt 14 das Füllmaterial 3 auf einen zentralen Abschnitt des Wafers 1 von der Seite der ausgebildeten Oberfläche 1a (Z1-Seite) des Wafers aus tropft, während der Wafer 1 bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, so dass das Füllmaterial 3 auf den Wafer 1 aufgebracht wird, bei der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform gezeigt wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in der Umgebung mit dem verringerten Druck der Füllmaterialspeicherabschnitt, in dem die Menge des Füllmaterials für einen Wafer 1 bevorratet ist, so geneigt werden, dass das Füllmaterial auf den zentralen Abschnitt des Wafers von der Seite der ausgebildeten Oberfläche aus auf den Wafer aufgebracht wird und dadurch kann das Füllmaterial auf den Wafer aufgebracht werden mittels Rotierens des Wafers bei einer hohen Geschwindigkeit. Alternativ dazu kann das Füllmaterial in der Umgebung mit reduziertem Druck auf den Wafer aufgebracht werden mittels Rotierens des Wafers bei einer geringen Geschwindigkeit während der Füllmaterialspeicherabschnitt geneigt wird.
  • Während bei der im Vorhergehenden erläuterten zweiten Ausführungsform das Beispiel gezeigt wurde, bei dem in der Umgebung mit dem verringerten Druck der Roller 114 das Füllmaterial aufbringt (verteilt), das in einer Linie entlang einer Richtung, in der sich der Rollerabschnitt 114a erstreckt, auf den Wafer 1 aufgebracht ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Füllabschnitt, in dem die Umgebung mit dem verringerten Druck ist, so konfiguriert werden, dass unter Verwendung eines Spachtels anstatt eines Rollers als Verteiler das Füllmaterial aufgebracht (verteilt wird), das entlang einer Linie in einer Richtung, in der sich der Spachtel erstreckt, auf dem Wafer angeordnet ist. In diesem Fall wird ein Abstand zwischen dem Spachtel als Verteiler und dem Wafer geeignet angepasst, so dass die Dicke des aufgebrachten Füllmaterials nach Belieben eingestellt werden kann. Der Verteiler repräsentiert ein Element, das das Füllmaterial mittels Drückens des Füllmaterials verteilt, während ein Abstand zwischen ihm selbst und der Oberfläche des Wafer im Wesentlichen konstant gehalten wird, ohne die Oberfläche des Wafers zu berühren. In anderen Worten ist der Spachtel als Verteiler anders als der Spachtel als Rakel, der das Füllmaterial in einem Zustand rakelt, in dem er in Kontakt mit der Oberfläche des Wafers kommt. Alternativ dazu können eine Klinge oder ein Spachtel als Verteiler verwendet werden anstatt des Spachtels (Rakel).
  • Während bei der im Vorhergehenden erläuterten zweiten Ausführungsform das Beispiel, bei dem das Füllmaterialzufuhrelement die Menge des Füllmaterials 3, die für einen Wafer 1 verwendet wird, zuführt und nachfolgend das Füllmaterial 3 auf dem Wafer 1 mittels des Rollers 114 verteilt wird, während der Wafer 1 bei einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Nachdem das Füllmaterialzufuhrelement die Menge des Füllmaterials, die für einen Wafer verwendet wird, zugeführt hat und das Füllmaterial über den Wafer mittels eines Rollers als Verteiler verteilt wurde, während der Wafer bei einer geringen Geschwindigkeit gedreht wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung als zusätzlicher Schritt ein Schritt des Steuerns der Dicke des Füllmaterials hinzugefügt werden, das mittels Rotierens des Wafers bei einer hohen Geschwindigkeit über die Oberfläche des Wafers verteilt wird, wie bei der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist. Bei dem zusätzlichen Schritt wird die Dicke des Füllmaterials vorzugsweise so gesteuert, dass sie im Wesentlichen konstant ist. Der Roller als Verteiler ist in der vorliegenden Erfindung ein Beispiel eines „Füllmaterialaufbringabschnitts“ oder eines „Aufbringelements“. Daher kann die Menge des Füllmaterials, die auf die Oberfläche des Wafers aufgebracht werden soll, so eingestellt werden, dass das Füllmaterial, das von dem Wafer nach außen gedrückt wird, wenn der Wafer bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, beinahe eliminiert wird, und dadurch kann das minimal notwendige Füllmaterial auf der Seite der ausgebildeten Oberfläche des Wafers, auf der die kleinen Ausnehmungen ausgebildet sind, aufgebracht werden, ohne verschwendet zu werden. Ferner kann als nachfolgenden Schritt die Dicke des Füllmaterials angepasst werden mittels Rotierens des Wafers bei einer hohen Geschwindigkeit und dadurch ist es nicht nötig, das Füllmaterial präzise über den Wafer zu verteilen, so dass die Dicke im Wesentlichen gleichförmig ist, wenn das Füllmaterial über den Wafer mittels des Rollers verteilt wird, während der Wafer bei einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht wird.
  • Während bei jeder der im Vorhergehenden erläuterten ersten bis dritten Ausführungsformen als kleine Ausnehmungen 2 (202) beispielsweise ringförmige Furchen, die eine Breite W1 von ungefähr 2 µm und eine Tiefe L1 von ungefähr 20 µm haben, und zwei Arten von nicht durchgehenden Löcher, die eine vorgegebene Größe haben, und drei Arten von ringförmigen Furchen, die bei dem Beispiel gezeigt wurden, gezeigt wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht drauf beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es lediglich notwendig, dass die kleinen Ausnehmungen kleine Furchen sind, die jeweils eine Breite von ungefähr 100 µm oder weniger haben, oder kleine durchgehende Löcher und nicht durchgehende Löcher, die jeweils einen Durchmesser von ungefähr 100 µm oder weniger haben. Das Füllverfahren und die Füllvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind noch geeigneter, um mit dem Füllmaterial kleine Ausnehmungen zu füllen, die jeweils eine Breite (Durchmesser) von ungefähr 1 µm oder mehr und ungefähr 10 µm oder weniger haben.
  • Während bei der im Vorhergehenden erläuterten ersten Ausführungsform das Beispiel gezeigt wurde, bei dem der Kontaktschritt mittels Spin-Coating durchgeführt wurde, bei der im Vorhergehenden erläuterten zweiten Ausführungsform das Beispiel gezeigt wurde, bei dem der Kontaktschritt mittels Auftragens durchgeführt wurde, und bei der im Vorhergehenden erläuterten dritten Ausführungsform das Beispiel gezeigt wurde, bei dem der Kontaktschritt mittels Tunkens durchgeführt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kontaktschritt durchgeführt werden mittels eines anderen Schrittes (Verfahrens) als Spin-Coating, Auftragen und Tunken.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 201
    Wafer
    1a
    ausgebildete Oberfläche
    2, 202
    kleine Ausnehmungen
    2a
    Öffnung
    3
    Füllmaterial
    4
    Maske
    11
    Prozesskammer
    14
    Füllmaterialtropfabschnitt (Füllmaterialaufbringabschnitt)
    100, 200, 300
    Füllvorrichtung
    114
    Roller (Füllmaterialaufbringabschnitt, Dickenanpassungselement)
    214
    Füllmaterialspeicherabschnitt (Füllmaterialaufbringabschnitt)

Claims (13)

  1. Füllverfahren zum Füllen kleiner Ausnehmungen (2), die in einem Wafer (1) ausgebildet sind, mit einem Füllmaterial (3), aufweisend: einen Schritt des Druckverringerns, bei dem ein Druck in einer Prozesskammer (11), in der der Wafer (1) angeordnet ist, verringert wird; einen Kontaktschritt, bei dem das Füllmaterial (3) mit einer Oberfläche des Wafers (1) in der Prozesskammer (11), in der der Druck verringert wurde, in Kontakt gebracht wird; einen Füllschritt, bei dem mittels eines Druckunterschieds die kleinen Ausnehmungen (2) des Wafers (1) mit dem Füllmaterial (3) gefüllt werden mittels Ausübens eines Drucks auf eine gesamte Oberfläche des Füllmaterials (3) auf einer von dem Wafer (1) abgewandten Seite; und einen Backschritt, bei dem das Füllmaterial (3) auf dem gesamten Wafer (1) gebacken wird.
  2. Füllverfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Druckverringerns einen Schritt aufweist, bei dem der Druck in der Prozesskammer (11) auf 100 Pa oder mehr und 2000 Pa oder weniger verringert wird.
  3. Füllverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Füllmaterial (3) ein wärmeaushärtendes Harz aufweist, das bei einer Prozesstemperatur vernetzt, die größer als die Normaltemperatur und nicht größer als 250°C ist.
  4. Füllverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Backschritt einen Schritt des Backens des Füllmaterials (3) mittels Erhöhens einer Temperatur in Stufen von der Normaltemperatur bis zu der Prozesstemperatur und mittels Steuerns einer Prozessdauer in jeder Stufe aufweist.
  5. Füllverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kontaktschritt aufweist einen Schritt des Aufbringens des Füllmaterials (3) auf den Wafer (1) derart, dass in einer Dickenrichtung des Wafers (1) eine Dicke des Füllmaterials (3) von einer ausgebildeten Oberfläche (1a) des Wafer (1), an der die kleinen Ausnehmungen (2) ausgebildet sind, zu der Oberfläche des Füllmaterials (3) auf der von dem Wafer (1) abgewandten Seite gleich oder mehr ist als eine Tiefe (L1) der kleinen Ausnehmungen (2).
  6. Füllverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Füllmaterial (3) ein Isoliermaterial ist.
  7. Füllverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Füllmaterial (3) ein leitendes Material ist.
  8. Füllverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kontaktschritt aufweist einen Schritt des in Kontakt Bringens des Füllmaterials (3) mit der Oberfläche des Wafers (1) mittels Tropfens des Füllmaterials (3) auf eine Seite einer ausgebildeten Oberfläche (1a) des Wafers (1), auf der die kleinen Ausnehmungen (2) ausgebildet sind, während der Wafer (1) rotiert.
  9. Füllverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kontaktschritt aufweist einen Schritt des Zuführens des Füllmaterials (3) zu der Oberfläche des Wafers (1) und einen Schritt des in Kontakt Bringens des Füllmaterials (3) mit der Oberfläche des Wafers (1) mittels Auftragens des Füllmaterials (3) mittels eines Dickenanpassungselements mit einer im wesentlichen konstanten Dicke auf eine gesamte ausgebildete Oberfläche (1a) des Wafer (1), an der die kleinen Ausnehmungen (2) ausgebildet sind, während der Wafer (1) rotiert.
  10. Füllverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kontaktschritt aufweist einen Schritt des Zuführens des Füllmaterials (3) zu der Oberfläche des Wafers (1), einen Schritt des in Kontakt Bringens des Füllmaterials (3) mit der Oberfläche des Wafers (1) mittels Auftragens mittels eines Auftragelements auf eine gesamte ausgebildete Oberfläche (1a) des Wafers (1), an der die kleinen Ausnehmungen (2) ausgebildet sind, während der Wafer (1) bei einer geringen Geschwindigkeit rotiert, und einen Schritt des Steuerns einer Dicke des Füllmaterials (3) auf der Oberfläche des Wafers (1) mittels Rotierens des Wafers (1) bei einer hohen Geschwindigkeit.
  11. Füllverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kontaktschritt aufweist einen Schritt des in Kontakt Bringens des Füllmaterials (3) mit der Oberfläche des Wafers (1) mittels Tauchens des Wafers (1) in das Füllmaterial (3) in einem Zustand, in dem Öffnungen der kleinen Ausnehmungen (2) des Wafers (1) nach unten gerichtet sind.
  12. Füllverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Füllschritt und der Backschritt in einem Zustand durchgeführt werden, in dem eine Maske (4) zum Ausbilden der kleinen Ausnehmungen (2) auf einer ausgebildeten Oberfläche (1a) des Wafers (1), an der die kleinen Ausnehmungen (2) ausgebildet sind, verbleibt, das Füllverfahren ferner einen Abziehschritt aufweist, bei dem die Maske (4) nach dem Backschritt abgezogen wird.
  13. Füllvorrichtung (100, 200, 300) aufweisend: eine Prozesskammer (11), in der ein Druck verringert werden kann; einen Füllmaterialaufbringabschnitt, der ein Füllmaterial (3) in Kontakt mit einer Oberfläche eines Wafers (1) bringt, in dem kleine Ausnehmungen (2) ausgebildet sind und der in der Prozesskammer (11), in der der Druck verringert wurde, angeordnet ist; und einen Backabschnitt, der das Füllmaterial (3) auf dem gesamten Wafer (1) backt, wobei in der Prozesskammer (11) die kleinen Ausnehmungen (2) des Wafers (1) mittels eines Druckunterschieds mit dem Füllmaterial (3) gefüllt werden mittels Ausübens eines Drucks auf eine gesamte Oberfläche des Füllmaterials (3), welches in Kontakt gebracht wurde, auf einer von dem Wafer (1) abgewandten Seite.
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