JP6839096B2 - 基板の変形を矯正する方法及び装置 - Google Patents

Description

［０００１］本開示の実施形態は、概して、基板の変形を矯正することに関する。

［０００２］基板パッケージングにダイを封入するために、エポキシ樹脂成形化合物が使用される。これらの化合物は、不均一な加熱および冷却が原因で熱処理の後に曲がってゆがみ、現在の処理機器における非一様な膨張／収縮率の原因となる。従来の熱処理には、放射熱処理、対流熱処理又は伝導熱処理を介した直接的な熱伝達が用いられる。指向性により、異方性の膨張および収縮率が起こる。熱可塑性領域近くで工程を経たときに、非一様な冷却、そしてその後の収縮率の結果、ゆがんだ基板ができる。上記のようにゆがんで曲がる効果は頻繁に見られ、基板が、基板の熱可塑性領域近くで処理されていることを示唆するものであり、許容レベルを超える反りが引き起こされる。

［０００３］したがって、本発明の発明者は、基板の変形を矯正する方法および装置の実施形態を提供する。

［０００４］本書において、基板の変形を矯正する方法および装置の実施形態が提供される。いくつかの実施形態では、基板平坦化システムは、チャッキング機構を含まない第１の基板支持体と第１のシャワーヘッドとを有する第１の処理チャンバと、第１の基板支持体の第１の支持体表面に置かれた基板を加熱するために第１の基板支持体に配置された第１のヒータと、第１のシャワーヘッドを通して第１の処理チャンバの第１の処理容積に流入する処理ガスを加熱するように構成された第２のヒータと、加熱されない第２の基板支持体を有する第２の処理チャンバとを含み、第１の処理チャンバと冷却チャンバは両方とも非減圧チャンバである。

［０００５］基板の変形を矯正する方法は、ゆがんだ基板を約１５０℃と約２２０℃の間の第１の既定温度に加熱することと、第１の期間の間、第１の既定温度で、基板を保持することと、基板を平坦化するために、基板支持体内の複数の熱伝達チャネルを通して冷却剤を流すことによって、基板を第１の既定温度よりも低い第２の既定温度に冷却することとを含む。

［０００６］幾つかの実施形態では、基板の変形を矯正する方法は、ゆがんだ基板を第１の処理チャンバ内の第１の基板支持体に置くことと、ゆがんだ基板を第１の既定温度に加熱することと、ゆがんだ基板を平坦化された基板に変形させるために、第１の期間の間、第１の既定温度で、ゆがんだ基板を保持することと、平坦化された基板を第１の既定温度よりも低い第２の既定温度に冷却することと、平坦化された基板を第２の処理チャンバの第２の基板支持体に置くことと、平坦化された基板を第２の既定温度よりも低い第３の既定温度に冷却することとを含む。

［０００７］本開示の他の実施形態及び更なる実施形態について、以下で説明する。

［０００８］上記で簡潔に要約し、下記でより詳細に述べる本開示の実施形態は、添付の図面に示す本開示の例示の実施形態を参照することにより、理解可能である。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態を許容しうることから、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを例示するものであり、従って、範囲を限定するものと見なすべきではない。

本開示の幾つかの実施形態に係る基板処理システムを示すブロック図である。 本開示の幾つかの実施形態に係る基板の変形を矯正するための方法を示すフロー図である。 本開示の幾つかの実施形態に係る基板処理システムを示すブロック図である。 本開示の幾つかの実施形態に係る基板の変形を矯正するための方法を示すフロー図である。

［００１３］理解しやすくするために、可能な場合には、図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。図面は縮尺どおりには描かれておらず、明確性のために簡略化されることがある。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれ得る。

［００１４］本書では、基板の変形を矯正するための方法および装置の実施形態が提供される。本方法および装置は、基板、特にエポキシ樹脂コーティングを有する基板の加熱及び／又は冷却が原因で前処理の間に曲がった又はゆがんだ基板を有利に平坦化することが可能である。

［００１５］図１は、本開示の実施形態に係る本開示のいくつかの実施形態に係る本発明の方法を実施するのに好適な基板処理システム１００を示すブロック図である。図１に示すように、基板処理システム１００は、処理容積１０３を囲むチャンバ１０２と、基板１０６を支持するための支持体１０４と、リフトピンアセンブリ１０７と、真空源１１０と、熱伝達供給装置１１３と、放射熱源（ランプアレイ１１２）と、ランプドライバ１１４と、コントローラ１１６と、ＡＣ電源１１８とを備える。一または複数の温度センサ、および関連のハードウェア（図示せず）を配設し、コントローラに接続させて、処理容積１０３内の温度を制御することができる。基板１０６は例えば、半導体ウエハである。基板１０６は、上に配置されたエポキシ樹脂コーティングを含み得る。

［００１６］リフトピンアセンブリ１０７は、支持体１０４に形成された対応する複数のリフトピンチャネル１０５を通って延在する複数のリフトピン１０９を含む。リフトピンアセンブリ１０７は、基板１０６を支持体１０４の支持体表面１１７の上に持ち上げる、または支持体表面１１７から下ろすために、推進機構１０８（たとえばモータまたはアクチュエータ）によって持ち上げられ、また下ろされうる。チャンバ１０２はさらに、ロボットアーム（図示せず）が複数のリフトピン１０９上に基板１０６を挿入する、また複数のリフトピン１０９から基板１０６を取り外すために中を通って延びる開口部１１９を含みうる。リフトピンアセンブリ１０７は、基板がランプアレイ１１２に近接する第１の位置、および基板１０６が支持体表面１１７に置かれる第２の位置の間で移動可能である。いくつかの実施形態では、基板１０６は第１の位置で第１の既定温度に加熱され、第２の位置で第２の既定温度に冷却される。

［００１７］いくつかの実施形態では、支持体１０４は、支持体表面１１７上に基板１０６をチャッキングするために真空源１１０が接続された減圧チャックである。幾つかの実施形態においては、支持体１０４は代替的に、静電チャックであってもよい。支持体１０４は、熱伝達供給装置１１３に流体接続された複数の熱伝達チャネル１１１を含む。いくつかの実施形態では、たとえば熱伝達供給装置１１３は、熱伝達チャネル１１１に冷却剤を供給して、支持体１０４の支持体表面１１７の上に置かれた基板１０６を冷却することができる。

［００１８］ＡＣ電源１１８はＡＣ電力をランプドライバ１１４へ送り、この工程はコントローラ１１６によって制御される。ランプドライバ１１４は電力をランプアレイ１１２へ配分する。次に、ランプアレイ１１２は熱を発して、チャンバ１０２内の基板１０６を熱処理する。

［００１９］いくつかの実施形態では、ランプアレイ１１２は一または複数のランプを備え、各ランプは、ランプドライバ１１４を通してコントローラ１１６によって個別に制御されうる。図１に示すように、３つのランプ（１２０、１２２、１２４）が図示されているが、それよりも少ない数または多い数のランプも使用可能である。各ランプ１２０、１２２、１２４は、対応する加熱ゾーンへ熱を供給するために、コントローラ１１６によって個別に制御されうる。ランプを個別に制御することが可能であるため、加熱ゾーンの温度もまた制御可能である。

［００２０］図２は、本開示のいくつかの実施形態に係る基板の変形を矯正する方法２００を示すフロー図である。２０５において、リフトピンアセンブリ１０７によって、変形した（すなわち、ゆがんだ、曲がった等）基板１０６がランプアレイ１１２に近接する第１の位置まで持ち上げられる。２１０において、基板１０６は、第１の既定の時間にわたって既定温度に加熱される。既定温度は、（エポキシ樹脂コーティングを有する基板については）基板に配置されたエポキシ樹脂のガラス遷移温度以上でありうる。たとえば、基板１０６は、約３０秒から６０秒までの間、約１８０℃から約２２０℃までの温度に加熱されうる。２１５において、基板１０６は、支持体表面１１７上の第２の位置まで下ろされる。２２０において、基板１０６は、変形した基板を平坦化するために、支持体表面１１７にチャッキングされる。２２５において、基板１０６を冷却し、基板１０６の平坦化された形状を保持するために、第２の既定の期間の間、熱伝達チャネル１１１を通して冷却剤が流される。基板１０６は、基板のエポキシ樹脂コーティングのガラス遷移温度を少なくとも下回る温度、たとえば約１３０℃以下に冷却される。いくつかの実施形態では、第２の既定の時間は約３０秒から約６０秒までの間である。

［００２１］図３は、本開示の実施形態にしたがって本開示のいくつかの実施形態に係る本発明の方法を実施するのに好適な基板処理システム３００を示すブロック図である。例えば、基板処理システム３００は、第１の処理容積３０４ａを有する第１の処理チャンバ３０２ａと、基板３０５ａ、ｂを支持するために第１の処理容積３０４ａに配置された第１の基板支持体３０６ａとを含む。第１の処理チャンバ３０２ａは、大気チャンバである（すなわち、減圧チャンバではない）。非減圧チャンバの製造及び維持費用は安価であるため、第１の処理チャンバ３０２ａを大気チャンバとして配設することで、システムの費用が有利に削減される。

［００２２］第１の基板支持体３０６ａは、第１の支持体表面３０８ａを有する第１の本体３０７ａと、第１の本体３０７ａを支持するための第１のシャフト３１０ａとを含みうる。図１にはペデスタルタイプの設計として示したが、基板支持体は、支持体表面、及び第１のシャフト３１０ａ、または支持体表面を支持するためのその他いずれかの好適な部材等の支持体表面および部材を有するいずれかの好適な基板支持体であってよい。幾つかの実施形態では、第１の基板支持体３０６ａは、たとえば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）または窒化アルミニウム（ＡＩＮ）等のセラミック材料、又は例えばアルミニウム（Ａｌ）等の金属材料を含みうる。第１の基板支持体３０６ａは、たとえば減圧チャック、静電チャック、クランプ等のチャッキング機構を含まない。第１の基板支持体３０６ａは、複数のリフトピンを有する（図１に示すリフトピンアセンブリ１０７の駆動機構１０８と同様の）リフトピン機構も含んでいてよく、リフトピン機構により、基板を第１の支持体表面３０８ａに置くこと、および基板を第１の支持体表面３０８ａから取り外すことが促進される。

［００２３］第１の処理チャンバは更に、一又は複数の処理ガスを第１の処理容積３０４ａへ供給するために、図３に示す第１のガスパネル３２１ａに接続された第１のシャワーヘッド３１９ａを含む。一又は複数の処理ガスは、例えば窒素又はアルゴン等の一又は複数の非毒性不活性ガスを含みうる。第１のシャワーヘッド３１９ａは単に、一又は複数の処理ガスを第１の処理容積３０４ａへ送るためのチャンバ構成要素の一例である。代替的に、又は組み合わせて、一又は複数の処理ガスは、第１の処理チャンバ３０２ａの壁周囲に配置された側面注入ポート（図示せず）、または処理チャンバの他の領域に配置されたガス注入口を介して、第１の処理容積３０４ａへ送られうる。幾つかの実施形態では、第１のシャワーヘッド３１９ａは、シャワーヘッドの基板に面した表面に近接するように第１のシャワーヘッド３１９ａに配置された、シャワーヘッドを通って流れる一又は複数の処理ガスを加熱するための第２のヒータ３１６ａを含みうる。第２のヒータ３１６ａは、例えば抵抗ヒータ等の、シャワーヘッドで使用されるいずれかの好適なヒータであってよい。第２のヒータ３１６ａは、第１の処理チャンバ３０２ａの外部に配置された第２の電力供給装置３５６ａに接続される。第２の電力供給装置３５６ａは、交流電流（ＡＣ）電源、直流電流（ＤＣ）電源等を含みうる。第２の電力供給装置３５６ａは、第２の電力供給装置３５６ａに作動可能に接続された熱電対３２８ａによって測定された温度に基づいて第２の電力供給装置３５６ａを制御するように、第２の温度コントローラ３６０ａに接続されうる。幾つかの実施形態では、一又は複数の処理ガスは代替的に、第１のシャワーヘッド３１９ａに入る前に加熱されうる。

［００２４］第１の基板支持体３０６ａは、第１の支持体表面３０８ａに配置されたときに、基板３０５ａ、ｂに熱を供給するために、第１の支持体表面３０８ａに近接するように第１の基板支持体３０６ａに配置された第１のヒータ３２２ａを含む。第１のヒータ３２２ａは、たとえば抵抗ヒータ等の基板支持体で使用される、いずれかの好適なヒータであってよい。第１のヒータ３２２ａは、第１のヒータ３２２ａに電力を供給するために、第１のシャフト３１０ａを通して第１のヒータ３２２ａから延在する一または複数の導電線３２４ａを含みうる。例えば、図３に示すように、一又は複数の導電線３２４ａにより、第１のヒータ３２２ａが、第１の処理チャンバ３０２ａの外部に配置された第１の電力供給装置３２６ａに接続されうる。例えば、一又は複数の導電線３２４ａは、第１の電力供給装置３２６ａから第１のヒータ３２２ａへ電力を供給するための第１の線と、第１の電力供給装置３２６ａに電力を返すための第２の線とを含みうる。第１の電力供給装置３２６ａは、交流電流（ＡＣ）電源、直流電流（ＤＣ）電源等を含みうる。代替的に（図示せず）、一又は複数の導電線３２４ａは、第１の電力供給装置３２６ａから第１のヒータ３２２ａへ電力を供給する、単一の導電線であってよい。

［００２５］第１の基板支持体３０６ａは、所望の温度、例えば第１の基板支持体３０６ａ、第１の支持体表面３０８ａの温度、又は第１の支持体表面３０８ａに配置されたときの基板３０５ａ、ｂの温度等を測定するために、第１の基板支持体３０６ａに配置された熱電対３２８ａを含みうる。例えば、熱電対３２８ａは、たとえば熱電対探測装置等のいずれかの好適な熱電対設計であってよい。熱電対３２８ａは、取り外し可能であってよい。図３に示すように、熱電対３２８ａは、第１の支持体表面３０８ａに近接するように、第１の基板支持体３０６ａの第１のシャフト３１０ａに沿って延在しうる。図３に示す熱電対３２８ａは単なる例示であり、熱電対の先端は（図３に示す）第１のヒータ３２２ａに近接するように延在しうる、あるいは第１のヒータ３２２ａの上に延在し、第１の支持体表面３０８ａ（図示せず）に近接しうる。熱電対３２８ａの先端の場所は、第１の支持体表面３０８ａに対して、基板３０５ａ、ｂの温度、又は例えば第１の支持体表面３０８ａ等の幾つかの他の構成要素の温度を最も正確に測定できるように調節することができる。熱電対３２８ａは、第１の温度コントローラ３３０ａに作動可能に接続されうる。例えば、第１の温度コントローラ３３０ａは、熱電対３２８ａによって測定された温度に基づいて第１の電力供給装置３２６ａを制御しうる。あるいは、第１の温度コントローラ３３０ａは、たとえば第１の処理チャンバ３０２ａの工程を制御しうる第１のコントローラ３４４ａ等のシステムコントローラの一部でありうる、あるいはこれに接続されうる。

［００２６］第１の処理チャンバ３０２ａの壁の第１の開口部３０９ａを介して、変形した基板３０５ａ（疑似的に図示される）が第１の処理チャンバ３０２ａに入れられうる。開口部を通してチャンバ内部へのアクセスを選択的に提供するために、第１のスリットバルブ３１１ａ、または他の機構を介して第１の開口部３０９ａが選択的に密閉されうる。第１の基板支持体３０６ａは、第１の開口部３０９ａを介してチャンバの中へ及び外へ基板を移動させるのに好適な（図示した）下位置と、処理するのに好適な選択可能な上位置との間で第１の基板支持体３０６ａの位置を制御しうる第１のリフト機構３３８ａ（たとえばモータまたはアクチュエータ）に接続されうる。処理位置は、基板全体の温度均一性が最大限となるように選択されうる。第１のリフト機構３３８ａは、第１の基板支持体３０６ａが移動したときに第１の処理容積３０４ａの既定の圧力範囲を維持するために、第１のベローズ３４０ａまたはほかの軟性減圧ホースを介して、第１の処理チャンバ３０２ａに接続されうる。

［００２７］第１の処理チャンバ３０２ａは更に、第１の処理チャンバ３０２ａの第１の処理容積３０４ａから過剰な処理ガスを除去するための第１の排気システム３４２ａを含みうる。例えば、第１の排気システム３４２ａは、排気ガスを第１の処理チャンバ３０２ａからポンプで排出するためのポンピングポート、またはいずれかの好適な排気システムを介して、ポンピングプレナムに接続された減圧ポンプを含みうる。例えば、減圧ポンプは、排気を適切な排気ハンドリング機器へルーティングするために排気口に流体接続されうる。減圧ポンプの作動と組み合わせて排気ガスの流量を制御しやすくするために、バルブ（例えばゲートバルブ、ｚ−モーションバルブ（ｚ−ｍｏｔｉｏｎ ｖａｌｖｅ等）をポンピングプレナムに配置することができる。

［００２８］上述の第１の処理チャンバ３０２ａを制御しやすくするために、第１のコントローラ３４４ａは、第１の中央処理装置（ＣＰＵ）３４６ａ、第１のメモリ３４８ａ、及び第１のＣＰＵ３４６ａ用の第１のサポート回路３５０ａを備え、第１の処理チャンバ３０２ａの構成要素を制御しやすくする。第１のコントローラ３４４ａは、工業環境で使用されうる、様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するための任意の形態の汎用コンピュータプロセッサであってもよい。第１のＣＰＵ３４６ａの第１のメモリ３４８ａ、又はコンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、または任意の他の形態のローカルもしくは遠隔デジタルストレージなど、容易に入手可能なメモリの１つまたは複数であってもよい。第１のサポート回路３５０ａは、従来型の様態でプロセッサをサポートするように、第１のＣＰＵ３４６ａに接続される。これらの回路は、キャッシュ、電力供給装置、クロック回路、入出力回路、及びサブシステムなどを含む。第１の処理チャンバ３０２ａ、または少なくともその一部で実施される方法は、ソフトウェアルーチンとして第１のメモリ３４８ａに記憶されうる。ソフトウェアルーチンはまた、第１のＣＰＵ３４６ａによって制御されるハードウェアの遠隔に位置する別のＣＰＵ（図示せず）によって記憶され、かつ／又は実行されうる。

［００２９］基板処理システム３００は更に、第２の処理容積３０４ｂを有する第２の処理チャンバ３０２ｂ（すなわち冷却チャンバ）と、第２の処理容積３０４ｂ内に配置された平坦化された基板３０５ｂを支持するための第２の基板支持体３０６ｂとを含む。第２の処理チャンバ３０２ｂもまた、大気チャンバである（すなわち減圧チャンバではない）。簡潔にするために、第１の処理チャンバ３０２ａの対応する構成要素に対して実質的に同一の第２の処理チャンバ３０２ｂの構成要素の説明は省略する。第２の処理チャンバ３０２ｂの構成要素のみを説明する。

［００３０］幾つかの実施形態では、第２の処理チャンバ３０２ｂは任意選択的に、一または複数の処理ガスを第２の処理容積３０４ｂへ供給するために、第２のガスパネル３２１ｂに接続された第２のシャワーヘッド３１９ｂを含みうる。一又は複数の処理ガスは、一又は複数の非毒性不活性ガス、例えば窒素又はアルゴン等を含みうる。代替的に、又は組み合わせて、一又は複数の処理ガスは、第２の処理チャンバ３０２ｂの壁周囲に配置された側面注入ポート（図示せず）、または処理チャンバの他の領域に配置されたガス注入口を介して、第２の処理容積３０４ｂへ送られうる。第２のシャワーヘッド３１９ｂは、第１の冷却剤供給装置３５６ｂから冷却剤を流して、第２のシャワーヘッド３１９ｂを通過する一又は複数の処理ガスを冷却するための第１の複数の冷却剤チャネル３１６ｂを含みうる。第１の冷却剤供給装置３５６ｂは、第１の冷却剤供給装置３５６ｂを制御する第３の温度コントローラ３６０ｂに接続されうる。

［００３１］第２の基板支持体３０６ｂは、第２の支持体表面３０８ｂに配置されたときに平坦化された基板３０５ｂを冷却するために、第２の支持体表面３０８ｂに近接して第２の基板支持体３０６ｂに配置された第２の複数の冷却剤チャネル３２２ｂを含む。第２の複数の冷却剤チャネル３２２ｂは、供給及び戻りライン３２４ｂを含んでよく、この供給及び戻りラインは、第２の複数の冷却剤チャネル３２２ｂから第２のシャフト３１０ｂを通って延在し、冷却剤を第２の複数の冷却剤チャネル３２２ｂへ供給する。供給及び戻りライン３２４ｂは、第２の複数の冷却剤チャネル３２２ｂを、第２の処理チャンバ３０２ｂの外部に配置された第２の冷却剤供給装置３２６ｂへ接続させる。第４の温度コントローラ３３０ｂは、第２の冷却剤供給装置３２６ｂを制御して、冷却剤を第２の複数の冷却剤チャネル３２２ｂへ選択的に供給しうる。あるいは、第４の温度コントローラ３３０ｂは、第２の処理チャンバ３０２ｂの工程を制御しうる、例えばコントローラ３４４ｂ等のシステムコントローラの一部でありうる、又はこれらに接続されうる。幾つかの実施形態では、第２の基板支持体３０６ｂは、たとえば減圧又は静電チャック等のチャッキング機構（図示せず）を含みうる。

［００３２］第２の処理チャンバ３０２ｂの壁の第２の開口部３０９ｂを介して、平坦化された基板３０５ｂが第２の処理チャンバ３０２ｂへ入れられうる。開口部を通してチャンバ内部へのアクセスを選択的に提供するために、第２のスリットバルブ３１１ｂ、または他の機構を介して第２の開口部３０９ｂが選択的に密閉されうる。第２の基板支持体３０６ｂは、複数のリフトピンを有するリフトピン機構（図示せず）も含んでいてよく、リフトピン機構により、基板を第２の支持体表面３０８ｂに置くこと、および基板を第２の支持体表面３０８ｂから取り外すことが促進される。

［００３３］ゆがんだ基板３０５ａを平坦化するように第１の処理チャンバ３０２ａを準備するため、第１のシャワーヘッド３１９ａを通して処理ガス（例：たとえば窒素又はアルゴン等の一又は複数の不活性ガス）を第１の処理容積３０４ａに流入させる。その後、第１のヒータ３２２ａが作動して、第１の基板支持体３０６ａを第１の既定温度に加熱し、第２のヒータ３１６ａが作動して、処理ガスを第２の既定温度に加熱する。既定温度は、（エポキシ樹脂コーティングを有する基板については）基板に配置されたエポキシ樹脂のガラス遷移温度以上でありうる。例えば、幾つかの実施形態では、第１の既定温度及び第２の既定温度は両方とも約１５０℃から約２２０℃の間である。幾つかの実施形態では、第１の既定温度及び第２の既定温度は両方とも約１６０℃から約２２０℃の間である。あるいは、既定温度は、（エポキシ樹脂コーティングを有する基板については）基板に配置されたエポキシ樹脂のガラス遷移温度でありうる、またはそれよりわずかに上回りうる。例えば、幾つかの実施形態では、第１の既定温度及び第２の既定温度は両方とも約１５０℃から約１６０℃の間である。幾つかの実施形態では、第１の既定温度及び第２の既定温度は両方とも約１６０℃である。

［００３４］第１の処理チャンバ３０２ａが既定の作動温度になったら次に、第１の基板支持体３０６ａの第１の支持体表面３０８ａにゆがんだ基板３０５ａ（例えばエポキシ樹脂コーティングを有するゆがんだ基板）が置かれる。幾つかの実施形態では、ゆがんだ基板３０５ａは最初は室温（例：約２１℃）である。ゆがんだ基板３０５ａは、第１の期間にわたって第１の既定温度に急速に加熱される。第１の既定温度が約１５０℃から約１６０℃、又は約１６０℃である実施形態では、第１の期間は約５秒と約１０秒の間である。次に、第２の期間の間、第１の既定温度で、ゆがんだ基板３０５ａが維持され、ゆがんだ基板３０５ａが変形し、平坦化されて、平坦化された基板３０５ｂになる。第１の既定温度が約１５０℃から約１６０℃、又は約１６０℃である実施形態では、第２の期間は約１０秒と約２分の間である。その後、第２の温度コントローラ３６０ａは、第２の電力供給装置３５６ａによって第２のヒータ３１６ａに供給される電力を変更して、処理ガスの温度を第３の既定温度まで下げる。幾つかの実施形態では、第３の既定温度は約２５℃と約１３０℃の間でありうる。この結果、平坦化された基板３０５ｂの温度は、第３の期間にわたって第１の冷却速度で徐々に第４の既定温度まで低下する。幾つかの実施形態では、第４の既定温度は、基板に配置されたエポキシ樹脂コーティングのガラス遷移温度を下回る。幾つかの実施形態では、第４の既定温度は約１３０℃であり、第３の期間は約３０秒から約２分の間である。

［００３５］平坦化された基板３０５ｂが第４の既定温度に達した後に、平坦化された基板３０５ｂを第１の冷却速度よりも速い第２の冷却速度で急速に（すなわち約５秒から約１０秒の間に）冷却するために、平坦化された基板は第１の処理チャンバ３０２ａから取り外され、第２の基板支持体３０６ｂの第２の支持体表面３０８ｂに置かれる。第２の処理容積３０４ｂは、平坦化された基板３０５ｂが第２の処理チャンバ３０２ｂに置かれたときに急速に冷却されるように、第５の既定温度に維持される。幾つかの実施形態では、第５の既定温度は約５℃と約２１℃の間である。幾つかの実施形態では、平坦化された基板３０５ｂをさらに素早く冷却するために、第１の冷却剤を、第２の複数の冷却剤チャネル３２２ｂを通して流しうる。幾つかの実施形態では、冷却された処理ガスが任意選択的に第２のシャワーヘッド３１９ｂを通って第２の処理容積３０４ｂにも供給され、第１の複数の冷却剤チャネル３１６ｂを通って流れる第２の冷却剤によって冷却されうる。第４の期間の後に、平坦化された基板３０５ｂは第５の既定温度に達する。第５の既定温度が約２１℃である実施形態では、第４の期間は約５秒と１０秒の間である。その後、平坦化された基板３０５ｂは、基板が変形してゆがんだ形状に戻らないように第５の期間の間、第５の既定温度で保持される。幾つかの実施形態では、第５の期間は約１分である。

［００３６］図４は、本開示の幾つかの実施形態に係る基板の変形を矯正する（すなわち基板を平坦化する）方法４００を示すフロー図である。４０２において、ゆがんだ基板３０５ａが第１の基板支持体に置かれる。４０４において、ゆがんだ基板３０５ａは、第１の既定温度まで急速に（すなわち約５秒から約１０秒内に）加熱される。幾つかの実施形態では、第１の既定温度は約１５０℃と約２２０℃の間である。幾つかの実施形態では、第１の既定温度は約１６０℃と約２２０℃の間である。幾つかの実施形態では、第１の既定温度は約１５０℃と約１６０℃の間である。幾つかの実施形態では、第１の既定温度は約１６０℃である。４０６において、第１の期間の間、第１の既定温度で、ゆがんだ基板３０５ａが保持され、この間に基板は変形し、平坦化される。第１の既定温度が約１５０℃から約１６０℃、または約１６０℃である実施形態では、第１の期間は約１０秒から約２分、又は約２分である。

［００３７］４０８において、第１のプロセスチャンバ３０２ａに入る処理ガスの温度が、第２の既定温度に低下する。幾つかの実施形態では、第２の既定温度は約２５℃と約１３０℃の間である。４１０において、平坦化された基板３０５ｂは、処理ガス温度の低下に起因して、第１の冷却速度で第１の既定温度よりも低い第３の既定温度に冷却される。幾つかの実施形態では、第３の既定温度は約１３０℃である。４１２において、平坦化された基板３０５ｂは、第２の処理チャンバ３０２ｂの第２の基板支持体３０６ｂに置かれる。４１４において、平坦化された基板３０５ｂは、第１の冷却速度よりも速い第２の冷却速度で、第３の既定温度よりも低い第４の既定温度に冷却される。いくつかの実施形態では、第４の既定温度は約２１℃である。

［００３８］上記は本開示の実施形態を対象としたものであるが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されうる。

Claims (15)

1. 基板平坦化システムであって、
   チャッキング機構を含まない第１の基板支持体と、第１のシャワーヘッドとを有する第１の処理チャンバと、
   前記第１の基板支持体の第１の支持体表面に置かれた基板を加熱するために前記第１の基板支持体に配置された第１のヒータと、
   前記第１のシャワーヘッドを通って前記第１の処理チャンバの第１の処理容積に流入する処理ガスを加熱するように構成された第２のヒータと、
   加熱されない第２の基板支持体を有する第２の処理チャンバと
   を備え、前記第１の処理チャンバと前記第２の処理チャンバは両方とも、非減圧チャンバである、基板平坦化システム。
2. 前記第１の処理チャンバは更に、
   前記第１のヒータに電気的に接続された第１の電力供給装置と、
   前記第１の電力供給装置に接続され、前記第１の電力供給装置を制御する第１の温度コントローラと、
   前記第２のヒータに電気的に接続された第２の電力供給装置と、
   前記第２の電力供給装置に接続され、前記第２の電力供給装置を制御する第２の温度コントローラと
   を備える、請求項１に記載の基板平坦化システム。
3. 前記第１の処理チャンバは更に、
   前記第１の支持体表面の温度を測定するために、前記第１の基板支持体の第１のシャフトを通して前記第１の基板支持体の第１の支持体表面に近接するように配置された熱電対であって、前記第１の温度コントローラと前記第２の温度コントローラに作動可能に接続された熱電対を備える、請求項２に記載の基板平坦化システム。
4. 前記第１の処理チャンバは更に、
   前記第１のシャワーヘッドに流体接続され、前記第１のシャワーヘッドに前記処理ガスを供給する第１のガスパネルを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板平坦化システム。
5. 前記第２のヒータは、前記第１のシャワーヘッドに配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板平坦化システム。
6. 前記第２の基板支持体は、冷却剤を流すように構成された第１の複数の冷却剤チャネルを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板平坦化システム。
7. 前記第２の処理チャンバは更に、
   冷却剤を流すように構成された第２の複数の冷却剤チャネルを含む第２のシャワーヘッドを備える、請求項６に記載の基板平坦化システム。
8. 基板の変形を矯正する方法であって、
   ゆがんだ基板を第１の処理チャンバの第１の基板支持体に置くことと、
   前記ゆがんだ基板を第１の既定温度に加熱することと、
   前記ゆがんだ基板を平坦化された基板に変形させるように、第１の期間の間、前記第１の既定温度で、前記ゆがんだ基板を保持することと、
   前記平坦化された基板を、前記第１の既定温度よりも低い第２の既定温度に冷却することと、
   第２の処理チャンバの第２の基板支持体に前記平坦化された基板を置くことと、
   前記平坦化された基板を前記第２の既定温度よりも低い第３の既定温度に冷却することと
   を含む方法。
9. 前記ゆがんだ基板を前記第１の既定温度に加熱することは、
   前記第１の基板支持体に配置されたヒータを使用して、前記第１の基板支持体の第１の支持体表面を加熱することと、
   第４の既定温度で第１のシャワーヘッドを通して前記第１の処理チャンバに不活性ガスである処理ガスを流入させることとを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記平坦化された基板を前記第２の既定温度に冷却することは、
    前記処理ガスの温度を、前記第４の既定温度より低い第５の既定温度に低下させることを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記第１の既定温度は約１５０℃から約１６０℃であり、
    前記第１の期間は約１０秒から約２分であり、
    前記第２の既定温度は、約１３０℃以下であり、
    前記第３の既定温度はおおよそ室温であり、
    前記第４の既定温度は約１６０℃と約２１０℃の間であり、
    前記第５の既定温度は約２５℃と１３０℃の間である、
    請求項１０に記載の方法。
12. 前記平坦化された基板を前記第３の既定温度に冷却することは、前記第２の基板支持体に配置された第１の複数の冷却剤チャネルを通して第１の冷却剤を流すことを含む、請求項８から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記平坦化された基板を前記第３の既定温度に冷却することは更に、
    前記第２の処理チャンバに配置された第２のシャワーヘッドを通して、不活性ガスである処理ガスを流すことと、
    前記処理ガスを冷却するために、前記第２のシャワーヘッドに配置された第２の複数の冷却剤チャネルを通して第２の冷却剤を流すことと
    を含む、請求項１２に記載の方法。
14. 基板の変形を矯正する方法であって、
    ゆがんだ基板を約１５０℃と約２２０℃の間の第１の既定温度に加熱することと、
    第１の期間の間、前記第１の既定温度で、前記基板を保持することと、
    前記基板を平坦化するために、基板支持体内の複数の熱伝達チャネルを通して冷却剤を流すことによって、前記基板を前記第１の既定温度より低い第２の既定温度に冷却することと、
    平坦化された基板を前記第２の既定温度より低い第３の既定温度に冷却することと、
    を含む方法。
15. 前記第１の既定温度は約１５０℃と約１６０℃の間であり、前記第１の期間は約３０秒から約１２０秒の間である、請求項１４に記載の方法。

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