KR20170002385A - 기판 스택 균등화 방법 및 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 힘인가 유닛(9, 9', 9", 9"', 9IV, 9V, 9VI)을 가진 힘인가 장치(11, 11', 11")를 이용하여 국부 두께 극값(12)의 국부적 힘인가에 의해 인터커넥트층(3)을 이용하여 연결되는 생산 기판(4) 및 캐리어 기판(2)으로 구성되는 기판 스택(1)의 두께 변화 균등화 방법에 관련된다.
더욱이, 본 발명은 대응하는 디바이스에 관련된다.

Description

기판 스택 균등화 방법 및 디바이스 {METHOD AND DEVICE FOR EVENING OUT A SUBSTRATE STACK}
본 발명은 청구항 1의 방법 및 청구항 8의 대응하는 디바이스에 관한 것이다.
현대 반도체 산업에서, 기판의 층 두께 감소는 반도체 구성요소들의 계속적으로 추구되는 소형화를 위한 본질적인 선결사항이다. 몇년전에 단일 기판 상에 액티브 및 패시브 구성요소들만이 생산되었다면, 현재는 여러 가지 기능의 기판들이 서로 정렬되고 서로에게 접합된다. 개별 기능 유닛들 간의 접촉은 관통 실리콘 비아(TSV)를 통해 이루어지는 것이 선호된다. TSV는 기판들 간의 전기 전도 연결의 직접 생산을 가능하게 한다.
이러한 다중기판 스택의 생산의 중요한 공정 중 하나는 백-시닝 프로세스(back-thinning process)다. 백-시닝 프로세스에서, 대체로 수백 밀리미터의 직경을 가진 기판이 50 ㎛ 미만의 층 두께로 얇아진다. 따라서 기판은 캐리어 기판을 이용하여 백-시닝 프로세스 중 기계적으로 안정화된다. 더욱이, 안정화 기술은 기판의 수 마이크로미터-두께의 기판의 추가적인 처리, 이송, 및 저장을 가능하게 하도록 또한 실현된다.
가장 자주 사용되는 캐리어 기술은 소위 임시 접합(temporary bonding)이다. 임시 접합에서, 임시 세멘트가 (백-시닝될) 생산 웨이퍼 및/또는 캐리어 기판에 도포된다. 그 후, 생산 기판(product substrate)과 캐리어 기판(carrier substrate) 간의 임시 접합 프로세스가 이루어진다. 여기서, 캐리어 기판 상에 임시 세멘트로 고정된 생산 기판 측부가 기능 유닛을 갖는 경우가 많다. 기능 유닛들은 마이크로칩, LED, MEM, RDL, 또는 범프일 수 있다. 따라서, 임시 세멘트의 층 두께는 세멘트 내 기능 유닛들의 완전한 내장을 보장하기 위해 기능 유닛들의 최대 높이보다 커야만 한다.
종래 기술의 매우 심각한 문제점은 소위 총 두께 변화(TTV)다. 이는 주어진 일 방향 또는 일 평면을 따라 물체의 최대 및 최소 두께 간의 차이로 규정된다. 예를 들어, 실리콘 웨이퍼의 TTV는 실리콘 웨이퍼의 일 위치에서 나타날 최대 두께와, 그외 다른 위치에서 나타날 최소 두께 간의 차이로 규정된다.
TTV의 개념은 조합된 대상에게로 확장될 수도 있다. 따라서, 반도체 산업에서, 접합된 기판 스택의 두께 변화가 일반적으로 측정된다. 이렇게 함에 있어서, 외측을 가리키는 제 1 기판의 표면을 가진 기판 스택은 가능한 평면에 가까운 측정 디바이스의 평면 상에 증착된다. 그 후, 센서에 대해 기판 스택의 상대적 운동이 나타난다. 센서는 일반적으로 레이저 간섭계다. 하나의 레이저 간섭계를 이용하여, 나노미터 범위의 두께 변화가 검출되고 확인될 수 있다. 측정 방향을 따른 기판 스택 두께 측정은 접합된 기판 스택과 레이저 간섭계 간의 상대적 운동에 의해 이루어진다. 레이저 두께 맵과 최대 및 최소 층 두께, 그리고 따라서 TTV가, 이러한 방식으로 획득된 프로파일로부터 결정될 수 있다.
주로 접합 후 생산 기판에 적용되는 프로세스들 - 주로 백-시닝 및 에칭 프로세스 - 을 위해 TTV의 값을 아는 것이 중요하다. 위에 놓인 큰 TTV는 구체적으로, 불균일한 두께 제거를 제공하고, 따라서, 최악의 경우에 생산 기판을 파괴시킨다.
발명의 목적은 두께 변화를 감소시키고, 따라서 개선시킨, 프로세스 및 디바이스를 고안하는 것이다.
이 목적은 청구항 1 및 8의 특징들과 함께 실현된다. 발명의 유리한 실시예가 종속항에서 제시된다. 명세서, 청구범위, 및/또는 도면에 제시된 특징들 중 적어도 2개로 이루어지는 모든 조합 역시 발명의 범위 내에 포함된다. 주어진 값 범위에서, 표시된 임계치 내의 값들이 경계 값으로 개시되는 것으로 또한 간주될 수 있고, 임의의 조합으로 청구될 것이다. 디바이스용으로 개시된 특징들이 방법 특징으로도 여겨질 수 있다면, 이 역시 방법에 따라 적용가능하고, 그 역도 마찬가지다.
본 발명의 기본 아이디어는 적어도 하나의 힘인가 유닛을 가진 힘인가 장치를 이용하여, 국부 두께 극값(특히 두께 피크)에 대한 국부적인 힘인가에 의해, 제 1 기판(특히, 캐리어 기판)과 제 2 기판(특히 생산 기판)의 인터커넥트층을 이용하여 연결된 기판 스택의 두께 변화를 균등화(equalizing)하는 것이다. 두께 극값은 두께 피크 또는 두께 밸리(thickness valley)일 수 있다. 본 명세서의 이후부터, 발명에서 청구되는, 선호되는 두께 피크의 힘인가가 발명에서 청구되는 실시예들을 설명하기 위해, 배타적이지 않은, 예로서 사용된다.
특히 생산 웨이퍼로 만들어지는 생산 기판은, 생산 기판을 지지하도록 구성되는, 특히 캐리어 웨이퍼로 만들어지는 캐리어 기판보다 얇다.
발명의 범위 내의 균등화는 두께 변화가 발명에서 청구되는 방법의 실행에 의해 25%만큼, 선호되는 경우 50%만큼, 더 선호되는 경우 적어도 75%만큼, 가장 바람직한 경우 적어도 90% 만큼, 그 중에 최고로 바람직한 경우 적어도 95%만큼 감소됨을 의미한다.
발명은 특히, 접합된 기판 스택의 총 두께 변화를 감소시키기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 발명의 일 형태는 제어되는 방식으로 두께 변동을 변화시키기 위해, 특히, 두께 변동을 균등화시키기 위해, 기판 스택, 특히, 두 기판들 간의 경계 표면, 또는, 기판들 사이의 인터커넥트층 상에, 바람직한 경우 국부적으로, 가해질 수 있는, 특히, 디바이스와 조합된, 로컬 피크의 X-Y 위치 또는 TTV를 결정하기 위한 측정 디바이스에 관련된다. 발명에서 청구되는 방법은 포스트-접합 프로세스로 실행되는 것이 선호된다. 발명에서 청구되는 방법 및 발명에서 청구되는 시스템은 두 기판들 사이와, 기판들 사이의 층, 특히 세멘트층 간의, TTV를 감소시키는데 사용되는 것이 선호된다. 대안으로서, 이러한 디바이스 및 방법은 층, 특히, 세멘트층의 TTV를 직접 조작하는데 또한 사용될 수 있다. 따라서, 특히, 층, 특히, 세멘트층의 직접 조작과 관련하여, 발명에서 청구되는 모든 표시된 실시예 및 프로세스들이 마찬가지로 개시되는 것으로 간주된다. 발명은 기판 스택의 총 두께 변화를 감소시키기 위한, 특히, 완전히 제거하기 위한, 방법 및 시스템에 특히 관련된다. 기판 스택은 임시 접합 프로세서에 의해 생산된 기판 스택인 것이 바람직하다. 발명에서 청구되는 방법은 또한, 불균형의 국부적 조합에 기본적으로 사용될 수 있고, 따라서, 영구 접합된 기판 스택 및/또는 프리본드(prebond)에 의해 생산된 기판 스택에서의 TTV의 국부적 보상에 사용될 수 있다.
발명에서 청구되는 실시예의, 그리고 발명에서 청구되는 시스템의, 기본적 장점은, TTV의 포스트-접합 감소 가능성에 있다. 프로세스 기술 측면에서, 접합 중 TTV를 완전히 감소시키기 위한 노력이 항상 경주되고 있다. 그러나 경험을 통해 살펴보면, 가장 효율적이면서 가장 현대적인 접합 시스템을 이용할 때에도, TTV의 완전한 감소는 가능하지 않다.
발명에서 청구되는 시스템은 특히, 적어도 2개의 유닛으로 구성되며, 구체적으로,
두께 피크의 두께 분포 또는 X-Y 위치를 측정하기 위한 적어도 하나의 측정 유닛과,
- 기판 스택의 볼록 곡선부(convex bows)의, 또는, 기판 스택의, 특히, 인터커텍트층의, 두께 피크의, 제어되는 변화, 특히 균등화를 위한 힘인가 장치
로 구성된다.
측정 유닛
첫번째 유닛은 기판 스택의 일 표면을 따라, 특히, 생산 기판의 일 표면을 따라, 국부 두께를 측정하기 위한 측정 유닛이다. 특히 그 총 두께 변화 및/또는 두께 피크 및/또는 두께 밸리의 X-Y 위치가 기언급한 표면들 중 하나를 따라 서로 다른 X-Y 위치에서 두께 측정으로부터 결정될 수 있다. X-Y 위치는 디바이스의 구성요소 및 모든 방법 단계들을 제어하기 위한 중앙 제어 유닛에서 정리되는 것이 선호된다.
측정 유닛은 특히 송신기 및 수신기로 구성된다. 바람직한 경우 송신기 및 수신기가 서로 기계적으로 연결된다. 하나 더 선호되는 실시예에서, 송신기 및 수신기는 일 유닛에, 특히, 선호되는 경우, 폐-하우징 내에, 설치된다. 이후부터, 단순화된 용어로 송신기가 취급된다. 이는 신호, 예를 들어, 전자기파 또는 음향파를 방출하는 구성요소가, 기언급한 두께를, 발명에서 청구되는 균등화를 위해 추가로 사용될 수 있는 값들로 결정하기 위해, 이들을 수신, 평가, 및 분석함을 의미한다.
발명에서 청구되는 측정 유닛의 제 1 실시예에서, 이는, 특히 광학 송신기를 구비한, 광학적 측정 유닛이다. 광학 측정 유닛은 선호되는 경우 간섭계를 가진다. 간섭계는 단색성일 수 있고, 또는, 선호되는 일 실시예에 따라, 다색 백색광 간섭계일 수 있다. 특별한 일 실시예에서, 간섭계는 적외선 간섭계다.
발명에서 청구되는 제 2 실시예에서, 측정 유닛은, 특히 음향 센서를 구비한, 음향 측정 유닛으로 만들어진다. 음향 측정 유닛은 하나의 초음파 송신기를 갖는 것이 선호된다. 초음파 신호를 기판 스택에 주입하기 위해, 기판 스택의 표면과 송신기 사이에 유체, 특히 액체가 도포되는 것이 선호된다. 따라서 이러한 유형의 특정이 선호되지 않는다.
송신기는 장착 기저부와 관련하여 견고하게 또는 정적으로 장착되는 것이 선호된다. 장착 기저부는 가능한 평평하며, 기판 스택을 고정할 수 있는, 그리고 장착 기저부를 따라 이동할 수 있는, 웨이퍼 척을 수용하는데 사용되며, 측정 및/또는 균등화를 위해 고정된다. 이동가능 웨이퍼 척은 기판 스택과 송신기 사이에서 상대적 운동을 가능하게 하며, 따라서, 기언급한 표면을 따라 기판 스택의 층 두께 측정을 가능하게 한다.
이어서 고르기(evenness)가 평면 영역, 특히 표면의 완전성 척도로 사용된다. 평면형 표면으로부터의 편차는 리플(ripple) 및 거칠기(roughness)로부터 나타난다. 표면의 리플은, 특히 밀리미터 범위의, 가끔은 마이크로미터 범위의, 표면의 소정의 주기적 융기 및 강하를 특징으로 한다. 역으로, 거칠기는 마이크로미터 또는 나노미터 범위의 비-주기적 현상이다. 이러한 표면 성질의 정확한 정의는 표면 물리학, 마찰학, 기계 공학, 또는 재료 과학 분야의 당 업자에게 알려져 있다. 이상적인 표면으로부터 여러 편차들을 취급하기 위해, 여기서 거칠기의 개념은 기언급한 효과 및 이러한 모든 효과들에 대한 중첩에 대해 같은 뜻으로 사용된다. 거칠기는 평균 거칠기, 2차 거칠기(quadratic roughness), 및 평균 피크-밸리 높이에 대해 결정된 값들이 동일한 측정 거리 또는 측정 영역에 대해 일반적으로 서로 다르지만, 대체로 동일한 단위(자리수)의 값을 가진다. 따라서, 거칠기에 대한 수치값들의 다음의 범위는 평균 거칠기, 2차 거칠기(quadratic roughness), 또는 평균 피크-밸리 높이에 대해 결정된 값으로 이해되어야 한다.
발명에서 청구되는 장착 기저부의 거칠기는 가능한 작고, 특히 100 ㎛ 미만이고, 바람직한 경우 10 ㎛이며, 더 바람직한 경우 1 ㎛ 미만이고, 가장 바람직한 경우 100 nm 이며, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 10 nm 이고, 이보다 더 바람직한 경우 1 nm 미만이다. 장착 기저부는 낮은 소성 변형율을 가진 기계적 강체형 물질(특히 그래나이트)로 이루어지는 것이 바람직하다. 탄성 기저부의 탄성율은 특히 0.01 GPa 보다 크고, 바람직한 경우 0.1 GPa 보다 크며, 더 바람직한 경우 1 GPa 보다 크고, 가장 바람직한 경우 100 GPa 보다 크며, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 1000 GPa 보다 크다. 높은 평면 고르기, 따라서, 낮은 거칠기가, 특히, 그라인딩, 폴리싱, 및 에칭법에 의해 실현된다.
웨이퍼 척은 장착 기저부를 따라 에어-쿠션 베어링 상에서 이동하는 것이 선호된다. 웨이퍼 척의 표면은 이에 대응하여 낮은 거칠기를 갖는 것이 선호된다. 웨이퍼 척 표면의 거칠기는 특히 100 ㎛ 미만이고, 바람직한 경우 10 ㎛ 미만이며, 더 바람직한 경우 1 ㎛ 미만이고, 가장 바람직한 경우 100 nm 미만이고, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 10 nm 미만이고, 더더욱 바람직한 경우 1 nm 미만이다. 웨이퍼 척의 탄성율은 특히 0.01 GPa 보다 크고, 바람직한 경우 0.1 GPa 보다 크며, 더더욱 바람직한 경우 1 GPa 보다 크고, 가장 바람직한 경우 100 GPa 보다 크며, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 1000 GPa 보다 크다.
특히 선호되는 일 실시예에서, 위치-의존적 두께가 2-단계 프로세스로 결정된다. 제 1 단계에서, 기판 스택의 두께는, X-Y 위치를 포함한, 기판 스택과 송신기 사이의 상대적 운동에 의해 결정된다. 그 후 표면 법선 주위로 기판 스택의 180도 회전과 기판 스택의 반복적 운동이 이루어진다. 그 후 기판 스택의 실제 두께 분포가 회전 전/후 2개의 두께 분포의 산술 평균으로부터 컴퓨팅될 수 있다. 이러한 평균화 프로세스의 선결사항은 상호적으로 변하는 2개의 좌표계 사이의 X-Y 위치와 기판 스택 지점들의 명확한 할당이다. 본 실시예의 장점은 주로, 웨이퍼 척의, 및/또는, 장착 플레이트의, 고르지 않은 점(unevenness)이 측정되는 층 두께의 통계적 평균화에 의해 평균화된 최종 결과에 미치는 영향이 작다는 것이다. 각각의 지점의 반복 측정이 발명에서 청구되는 회전없이 수행될 경우, 더 우수한 카운팅 통계치만을 얻을 수 있었을 것이다.
힘인가 장치
발명에서 청구되는, 특히 독립적인, 제 2 유닛 또는 디바이스는 기판 스택의 TTV를 감소시키는데 필요한 정도까지 기판 스택이 국부적 영향, 특히, 변형에 노출될 때 힘인가 장치에 해당한다. 이 영향은 기계적, 전기적, 자기적, 및/또는 열적 영향일 수 있다. 발명에서 청구되는 바와 같이, 기계적 및/또는 열적 영향이 선호된다.
사전에 준비된, 그래서 특히 소프트웨어-제어식 제어 장치에서 정리된, 기판 스택의 두께 분포는, 이제 로컬 극값(따라서 피크 및/또는 밸리)의 인지에 사용된다. 이러한 극값들은 특히, 임시 접합에 의해 생산된 기판 스택에서 나타난다. 기판 스택은 임시 시멘트의 두께, 또는, 인터커넥트층의 두께의 불균일성으로 인해 국부적으로 서로 다른 두께를 가리킨다. 더욱이, 특히, 분리되거나 종속 관계의, 두께가, 인클루전(inclusions), 입자, 또는 열 로딩(thermal loading)에 의해, 생산 기판의 토포그래피에 의해 영향받는다.
발명에서 청구되는 일 형태는 제어되는 방식으로 국부 극값을 감소시키도록 힘인가 장치를 이용하는 과정으로 구성된다. 특히, 힘인가 장치는 측정 유닛과 비슷하게 강체형으로 설계되고, 따라서 정확하게 제조될 수 있으며, 로딩되어, 재현가능한 결과를 전달한다. 특별한 실시예에서, 힘인가 장치는, 특히, 동일한 장착 기저부 상에 위치 및 고정되는, 측정 유닛과 조합된다. 따라서, 본 발명에서 청구되는 바와 같이, 본 발명에서 청구되는 시스템의 컴팩트한 실시예가 고안된다. 더욱이, 측정 유닛과 힘인가 장치 사이의 기판 스택의 이송 경로가 최소다. 측정 유닛과 힘인가 장치의 조합의 다른 장점은 두께의 국부적 변화 및 측정의 병렬 실행이다.
발명에서 청구되는 실시예에서 제 1 위치에 측정 유닛의 송신기를 위치시키고 제 2 위치에 힘인가 장치의 힘인가 유닛을 위치시키는 것을 특히 고려할 수 있다. 기판 스택의 로컬 피크의 X-Y 위치가 먼저 측정 유닛의 송신기의 위치를, 그리고 그 후 힘인가 유닛의 위치를 지나도록, 장착 기저부 위에서 기판 스택이 이동하는 한, 제 1 위치에서 두께 측정이 취해질 수 있고, 동시에 제 2 위치에서 층 두께의 변화가 수행될 수 있다. 따라서, 이에 대응하도록 높은 처리량이 실현된다.
완전히 특별한 실시예에서, 측정 유닛 및 힘인가 장치는 서로로부터 분리되어 (선호되는 경우, 동일 플랜트(가령, 팹)의 서로 다른 모듈에, 또는 심지어 서로 다른 팹의 모듈에) 위치한다. 이러한 방식으로, 두께 분포의 측정이 기판 스택의 균등화로부터 분리되고, 발명에서 청구되는 바와 같이, 서로 다른 제조사의 측정 유닛 및 힘인가 장치를 서로 조합하는 것이 가능해진다.
힘인가 장치는 점 힘인가 장치(spot application apparatus)로 또는 표면 힘인가 장치로 만들어질 수 있다. 표면 힘인가 장치는 균등화를 위한 처리량이 훨씬 높기 때문에 발명에서 선호되는 실시예다. 이는 특히, 다수의 점 힘인가 장치로 구성되고, 각각의 점 힘인가 장치는 특히 개별적으로 트리거링 및 모니터링될 수 있다. 발명에서 청구되는 방법 및 발명에서 청구되는 장치의 작동 방식은 점 힘인가 장치의 작동 방식 설명에 의해 특히 명확해지고 간단해진다.
점 힘인가 장치
발명의 제 1 실시예에서, 힘인가 장치는 기판 스택의 표면에, 특히, 생산 기판의 표면에, 특정 기계적 압력을 가할 수 있는 정확히 하나의 힘인가 유닛을 가진다. 힘인가 유닛은 핀-형상으로 스탬핑되는 것이 바람직하다. 바람직한 경우, 로컬 피크의 볼록 곡선부(convex bows) 상의 압축 응력이 캐리어 기판과 생산 기판 사이의 인터커넥트층의 흐름을 야기하고, 따라서 인터커넥트층의 (따라서 기판 스택의) 두께의 레벨을 야기한다. 핀의 팁은 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 따라서, 뾰족한 형상, 둥근, 특히, 구형인, 또는 장방형의 형상을 고려할 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 힘인가 유닛이 가열될 수 있다. 힘인가 유닛의 온도는 특히 5oC 보다, 바람직한 경우 2oC 보다, 더 바람직한 경우 1oC 보다, 가장 바람직한 경우 0.1oC 보다, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 0.01oC보다 우수한 정밀도로 통제될 수 있다. 힘인가 유닛의 트리거링가능한 온도 범위는 특히, 상온과 100oC 사이이고, 바람직한 경우 상온과 500oC 사이이며, 가장 바람직한 경우 상온과 700oC 사이다. 가열가능한 힘인가 유닛은 기판 스택의 표면과 접촉하여, 열 전도를 통해 열을 전달할 수 있으며, 또는, 기판 스택의 표면으로부터 소정의 거리에서 멈추고, 열 복사 및/또는 열 대류에 의해 더 가까운 인근을 가열할 수 있다. 열 전달은 주로 (국부적으로 제한되는) 가열을 유도하고, 따라서, 점도 변화, 특히 점도 감소를 야기하며, 따라서, 특히, 생산 기판 및/또는 캐리어 기판의 내부 응력으로 인한, 풀림(relaxation) 의해 볼록 곡선부(convex bows)들의 감소를 야기한다.
발명의 제 3 실시예에서, 힘인가 유닛은 가능한 정확하게 포커싱될 수 있는 레이저를 가진다. 간섭성 레이저 광은 생산 기판과 캐리어 기판 사이에, 따라서, 인터커넥트층 내에, 위치하는 초점에서 광학계에 의해 집광되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 국부적으로 제한되면서 강렬하고도 신속하게, 인터커넥트층의 가열이 수행된다. 레이저는 연속적인, 바람직하게는 고주파수의, 온/오프를 반복하도록, 펄스화되는 것이 바람직하다. 이와 같이 대부분에 대한 펄스화는 인근의 가열을 완전히 방지한다. 레이저는 특히 적외선 레이저, 가시광 레이저 또는 자외선 레이저이다. 레이저의 파장은 바람직한 경우 10-8 과 10-3 m 사이이고, 바람직한 경우 10-8 과 10-4 m 사이이며, 가장 바람직한 경우 10-8 과 10-5 m 사이다. 인터커넥트층 내 화학 반응을 일으킬 수 있는 파장 범위의 레이저가 특히 선호된다. 이러한 화학 반응은 특히, 공유 결합의 파괴를 야기한다. 화학적 결합의 파괴에 필요한 에너지는 자외선 파장 범위인 것이 바람직하다. 이러한 화학 반응은 인터커넥트층의 점도 거동에 영향을 미칠 수 있고, 따라서 TTV의 감소를 더 최적화시킬 수 있다.
특히 선호되는 일 실시예에서, 힘인가 유닛은 가열 유닛 및/또는 가압 유닛 및/또는 레이저 유닛을 조합하여, 열 및/또는 기계적 및/또는 광화학적 응력이 동시에 가능하게 된다.
그러나 선호되지 않는 발명의 다른 실시예들은, 가능한 뾰족한 팁에서 고강도의 전기장이 발생될 수 있도록, 필드 전극(field electrode)으로 힘인가 유닛의 스위칭을 요청한다. 이렇게 함에 있어서, 웨이퍼 척은 반대로 충전된 전위로 설정된다. 인터커넥트층은 대응하여 높은 전기장 발생에 의해 물리적으로 및/또는 화학적으로 영향받을 수 있다.
발명의 다른 실시예에서, 가능한 강한 자기장이 발생될 수 있도록 힘인가 유닛을 자극 신발로 구축하는 것을 고려할 수 있다. 이러한 자기장은 기판 스택을 투과하여, 인터커넥트층의 변화를 야기하여, 균등화를 이룰 수 있다.
발명에서, 점 힘인가 장치 및/또는 웨이퍼 척은 힘을 받을 볼록 벌지(convex bulges) 또는 두께 피크가, 표면 상에 힘인가 유닛의 로딩에 의해 가능한 폭넓게 그리고 개별적으로 접근되도록, 대응하는 소프트웨어 및/또는 펌웨어 및/또는 하드웨어를 통해 제어된다. 이는 기판 스택의 TTV를 최소화시킨다.
발명의 선호되는 일 실시예에 따른 힘인가 유닛은 적어도 Z축을 따라 이동할 수 있다.
표면 힘인가 장치
표면 힘인가 장치는 특히 분리되어 트리거링될 수 있는, 그리고, 개별적으로 배열되는, 여러 개의 힘인가 유닛으로 구성된다. 각각의 개별 힘인가 유닛은, 앞서 설명한 바와 같이, 기판 스택의 볼록 곡선부(convex bows) 또는 두께 피크에 영향을 미치기 위해, 그리고 따라서, TTV를 최소화시키기 위해, 기계적으로 및/또는 열적으로 및/또는 전기적으로 및/또는 자기적으로 작동할 수 있다. 점 힘인가 장치에 반해, 표면 힘인가 장치는 동시에 여러 개의 힘인가 유닛들을 제어할 수 있고, 따라서, 동시에 여러개의 위치를, 특히, 여러개의 볼록 곡선부(convex bows)을 취급할 수 있다. 이는 특히, 제공되는 힘인가 유닛들의 수에 대응하는 인수만큼, 고려가능한 가속을 유도한다.
발명의 다음의 실시예는 여러개의 힘인가 유닛들로 구성되는 디바이스다. 힘인가 유닛들은 서로의 옆에 배열되고, 특히 휴지 위치에서 동 높이로 배열된다. 힘인가 유닛들의 배열은 규칙적인 것이 바람직하고, 특히 장방형 격자를 따라 배열이 이루어진다. 서로에 대해 동심인 여러개의 원 내에 힘인가 유닛들의 배열을 또한 고려할 수 있다. 발명에서 고려가능한 다른 가능성은 육각형 또는 표면-중심 격자를 따라 힘인가 유닛의 배열일 것이다.
발명의 표면 힘인가 장치의 제 1 실시예에 따르면, 힘인가 유닛들은 생산 기판의 표면 상에 직접 힘인가된다. 힘인가 유닛들은 생산 기판의 표면을 기계적으로 및/또는 열적으로 및/또는 전기적으로 및/또는 자기적으로 변화시킬 수 있다. 앞서 설명되는 점 힘인가 장치에서와 유사한 고려사항이 다른 버전의 영향에 적용된다. 따라서, 힘인가 유닛들은 강한 전기장 및/또는 자기장을 생성하기 위해 내장형 히터 및/또는 장치를 가질 수 있다. 기계적 하중을 가하지 않는, 그리고, 위치를 변화시키지 않는, 또는 어느 경우에도 생산 기판의 표면까지의 거리를 조정하도록 위치를 변화시키지 않는, 따라서, 기판 스택의 표면까지 항상 0보다 큰 거리를 갖는, 정적 힘인가 유닛들의 이용을 또한 고려할 수 있다. 본 실시예의 볼록 곡선부(convex bows)들은 주로, 특히 배타적으로, 가열 요소에 의해 영향받는다. 이러한 표면 힘인가 장치는 국부적으로 조정가능한 히터로 제한될 것이며, 이는 앞서 설명된 실시예에 비해 최적 결과를 얻지 못할 것이다.
발명의 제 2 실시예에서, 힘인가 유닛들의 힘인가 방향으로 신장가능한, 가요성의 막이 힘인가 유닛의 전방에서 신장된다. 막은 하나의 힘인가 위치로 힘인가 유닛들에 의해 적어도 국부적으로 변형된다. 막은, 개별적인 힘인가 유닛들에 반해, 연속적인 표면을 가지며, 특히, 표면 힘인가 장치의 하나의 전체 힘인가 측부를 덮는 표면을 가진다. 본 실시예는 생산 기판/기판 스택의 표면의 개선된 평면형 로딩을 야기한다.
막은 기본적으로 임의의 물질로 구성될 수 있으나, 내마모성, 내열성/내한성, 탄성을 갖는 것이 바람직하고, 및/또는 이에 대응하는 고강도를 갖는 것이 바람직하다.
경도의 경우 서로 다른 기술적 특성들이 존재한다. 정확한 경도 측정 방법은 많은 영향 요인들에 좌우된다. 가장 중요한 요인은 피검사 물질 및 검사체다. 따라서, 금속 및 세라믹, 따라서, 대응하는 높은 강도 및/또는 대응하는 소성 용량을 갖는 고체가 주로, 그러나 배타적이지는 않도록, Rockwell, Brinell 및 Vickers 경도법으로 검사된다. 개별 경도 측정값들의 변환이 조건부로 가능하다. 대응하는 표 및 포맷이 존재하고 당 업자에게 알려져 있다. 그러나, 정확한 변환이 항상 가능한 것은 아니며 부정확하다는 것이 반드시 언급되어야 한다. 다음의 경도 측정값은 Vickers 경도에 관련된다. 막 물질의 Vickers 경도는 특히 100보다 크고, 바람직한 경우 500보다 크며, 더더욱 바람직한 경우 1000보다 크고, 가장 바람직한 경우 5000보다 크며, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 10000보다 크다. 발명의 특정 실시예에서, 매우 낮은 경도를 갖는, 따라서, 기판 표면에 특히 잘 적응될 수 있는, 막 물질이 또한 사용되는 것이 바람직하다. 이와 같이 특히 선호되는 막 물질은 주로 플라스틱으로 구성되고, 특히, 섭씨 수백도의 온도에도 안정한 플라스틱으로 구성된다. 플라스틱용으로 가장 선호되는 경도 측정법은 Shore 법이다. 플라스틱의 Shore 경도는 특히 100 미만이고, 바람직한 경우 75 미만이며, 더더욱 바람직한 경우 50 미만이고, 가장 바람직한 경우 25 미만이며, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 5 미만이다. 대응하는 표준 DIN ISO 7619-1 및 DIN EN ISO 868 에서 정확한 정의를 찾아볼 수 있다.
이와 관련하여, 내온도성(내열성)은 고온에서 막이 크립(creep) 변형을 시작하지 않으며, 따라서, 확산 프로세스에 의한 어떤 소성 변형도 하중 하에 나타나지 않음을 의미한다. 더욱 세부적인 물리적 및 화학적 크립 프로세스를 다룰 필요성을 없도록 하기 위해, 발명의 내-크립 물질은 대응하는 물질이 최대 인장 및 최대 온도까지 시간의 함수로 소성 변형을 나타내지 않음을 특징으로 한다. 발명의 최대 온도는 특히 0oC 보다 높고, 바람직한 경우 50oC 보다 높으며, 더더욱 바람직한 경우 100oC 보다 높고, 가장 바람직한 경우 250oC 보다 높으며, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 500oC 보다 높다. 발명의 최대 인장력은 특히 10E6 Pa 보다 크고, 바람직한 경우 10E7 Pa 보다 크며, 더 바람직한 경우 10E8 Pa 보다 크고, 가장 바람직한 경우 10E9 Pa 보다 크다.
탄성은 탄성율에 의해 설명된다. 발명의 막의 탄성율은 특히 1 GPa 과 1000 GPa 사이이고, 바람직한 경우 10 GPa 과 1000 GPa 사이이며, 더 바람직한 경우 25 GPa 과 1000 GPa 사이이고, 가장 바람직한 경우 50 GPa 과 1000 GPa 사이이며, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 100 GPa 과 1000 GPa 사이다. 소정 유형의 철강의 탄성율은 예를 들어 대략 200 GPa 이다.
항복점은 소성 변형을 일으키지 않는 최대 인장을 명시한다. 발명에서, 영구 소성 변형을 방지하기 위해 높은 항복점을 갖는 막 물질이 선호된다. 발명에 따른 막 물질의 항복점은 특히 1 MPa 보다 크고, 바람직한 경우 10 MPa 보다 크며, 더더욱 바람직한 경우 100 MPa 보다 크고, 가장 바람직한 경우 500 MPa 보다 크며, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 1000 MPa 보다 크다.
생산 기판의 표면을 오염시키지 않은 막 물질이 특히 선호된다. 따라서 막 물질은 반도체 응용예에 있어 중요한 모든 원소들, 특히, 구리, 금, 몰리브덴, 및 티타늄과 같은 금속으로부터 자유로와야 한다(바람직하다). 폴리머 및/또는 카본 물질에 기초한 막 물질 사용이 선호된다.
발명에 따른 제 3 실시예에서, 힘인가 유닛은 서로로부터 분할될 수 있는, 그리고, 압력과 함께 본질적으로 분리되어 트리거링 및/또는 공급될 수 있는 압력 챔버다. 압력 챔버는 탄성 변형가능한 압력 챔버 벽체에 의해 횡방향으로, 그리고 막에 의해 힘을 받게 되는 생산 기판의 표면 방향으로 둘러싸인다. 압력 챔버는 개별적으로 과압 및/또는 과소압에 노출될 수 있고, 막을 변형시킬 수 있으며, 따라서, 생산 기판의 표면과 접촉시, 발명에 따른 볼록 곡선부(convex bows) 상에 힘을 가할 수 있다.
발명에 따른 압력 챔버는 특히, 10-8 mbar 와 10 bar 사이, 바람직한 경우 10-8 mbar 와 8 bar 사이, 더더욱 바람직한 경우 10-8 mbar 와 6 bar 사이, 가장 바람직한 경우 10-8 mbar 와 4 bar 사이, 그 중에서도 가장 바람직한 경우 10-8 mbar 와 2 bar 사이의 압력을 가진다. 압력 챔버는 임의의 유체, 따라서, 액체 및/또는 가스를 공급받을 수 있다. 따라서, 압력 챔버는 유압 및/또는 공압 압력 챔버다. 바람직한 경우 액체는 사용되지 않으며, 공압 압력 챔버가 선호된다.
앞서 설명한 바와 같이, 표면 힘인가 장치와 측정 유닛과의 조합이 발명에 따라 고려가능하다. 바람직한 경우, (특히 생산 기판, 캐리어 기판, 및/또는 인터커넥트층의 두께와 같은, 기판 스택의 개별 층들의 두께 및/또는 기판 스택의 두께와 관련하여) 우선적으로 전체 기판 스택이 측정된다. 그 후, 발명에 따른 두께 변화(TTV)의 개선이 발명에 따른 표면 힘인가 장치에서 이루어진다. 다른 선택적 단계에서, 그 후 기판 스택의 반복 측정이 이루어진다. 결정된 TTV가 주어진 경계값보다 작아야할 경우, 기판 스택이 추가로 처리될 수 있다. 더 클 경우, 발명에 따른 두께 변화(TTV)의 반복적 개선이 발명에 따른 힘인가 장치를 이용하여 이루어진다.
선호되는 일 실시예에서, 발명에 따른 표면 힘인가 장치 및 측정 유닛이 일 유닛 내에 또는 동일 모듈 내에 위치하며, 그 결과, 기판 스택의 측정과 TTV의 개선 간의 변경이 가속된다.
힘인가 유닛의 배열 및 형상
특히, 힘인가 측부, 및/또는, 단부 상에 위치하는 재킷 표면 상의, 힘인가 유닛의 형상은 이러한 방식으로 표면 상의 힘인가가 가능하다면, 기본적으로 선택적인 것일 수 있다. 그러나, 소정의 형상이 특별한 힘인가용으로 적합하다.
힘인가 유닛의 재킷 표면은 바람직한 경우, 둥글거나 특히 원형이거나, 또는 정사각형 실린더의 형상을 갖는다.
힘인가 측부(또는 힘인가 헤드)는 특히 둥글거나, 평탄하거나, 뾰족하거나, 원추형으로 평탄처리되거나, 또는 육각형으로 평탄한 형상을 취한다.
평탄한 힘인가 헤드는 볼록 곡선부(convex bows) 감소 및 열 전달용으로 발명에 따라 우수하다. 뾰족한 힘인가 헤드는 높은 전기장 및/또는 자기장이 생산 및 국부화되어야할 때 주로 중요하다.
육각형 형상을 가진 평탄한 힘인가 헤드는, 한편으로 평탄하고 일 표면을 완전히 덮을 수 있으며, 그 육각형 대칭성으로 인해, 대응하는 이웃들과 관련하여 최적 반경 관계를 가질 수 있기 때문에, 특히 선호된다.
도 1a는 TTV 없이 이상적인 기판 스택의 도식화된 단면도를 도시하고,
도 1b는 두께 변화(TTV)를 가진 실제 기판 스택의 도식적 단면도를 도시하며,
도 1c는 실제 기판 스택의 처리 프로세스(여기서: 백-시닝)의 도식적 단면도를 도시하고,
도 2는 발명에 따른 측정 유닛의 일 실시예의 도식적 단면도를 도시하며,
도 3은 발명에 따른 점 힘인가 장치의 일 실시예의 도식적 단면도를 도시하고,
도 4는 발명에 따라 조합된 측정 유닛 및 점 힘인가 장치의 일 실시예의 도식적 단면도를 도시하며,
도 5a는 발명에 따른 방법의 일 실시예를 위한 발명의 제 1 처리 단계의 도식적 단면도를 도시하고,
도 5b는 도 5a에 따른 실시예를 위한 발명의 제 2 처리 단계의 도식적 단면도를 도시하며,
도 5c는 도 5a에 따른 실시예를 위한 발명의 제 3 처리 단계의 도식적 단면도를 도시하고,
도 5d는 도 5a에 따른 실시예를 위한 발명의 선택적인 제 4 처리 단계의 도식적 단면도를 도시하며,
도 6a는 제 1 실시예에 따른 발명의 표면 힘인가 장치의 도식적 단면도를 도시하고,
도 6b는 제 2 실시예에 따른 발명의 표면 힘인가 장치의 도식적 단면도를 도시하며,
도 7은 제 3 실시예에 다른 발명의 표면 힘인가 장치의 도식적 단면을 도시하고,
도 8은 발명의 힘인가 헤드의 6개의 실시예들의 (좌측의) 단면도 및 (우측의 저면도의 도식적 도면을 도시하며,
도 9는 많은 육각형의 평탄한 힘인가 헤드를 가진 발명의 표면 힘인가 장치의 제 4 실시예의 도식적 저면도를 도시한다.
도면에서, 동일한 구성요소 또는 동일한 작용의 구성요소들이 동일한 도면 부호로 식별된다.
도 1a는 캐리어 기판(2), 임시 세멘트로 이루어지는 인터커넥트층(3), 및 생산 기판(4)으로 구성되는 이상적인 기판 스택(1)의 도식적 단면도를 도시한다. 기술적으로 실현될 수 없는, 또는, 불균형의 노력으로 구현될 수 있는, 본 실시예에서, 캐리어 기판(2), 인터커넥트층(3) 및 생산 기판(4)은 균일한 두께를 갖고, 따라서, 0의 두께 변화(TTV)를 가진다. 캐리어 기판(2), 인터커넥트층(3), 및 생산 기판(4)의 균일한 두께는 균일한 기판 스택 두께로 이어진다.
도 1b는 캐리어 기판(2)과, 두께 변화를 갖는 인터커넥트층(3) 및 생산 기판(4)으로 이루어지는 실제 기판 스택(1)의 도식적 단면도를 도시한다. 두께 변화는 적어도 대체로, 본질적으로 배타적으로, 인터커텍트층(3)에 의해 이루어진다. 생산 기판(4)은 캐리어 기판(2)보다 얇고, 그 이유로 생산 기판(4)은 인터커넥트층(3)의 두께 변화를 본질적으로 따르며, 반면 캐리어 기판(2)은 적어도 발명의 방법을 실행할 때, 레벨 웨이퍼 척(8) 상에 수용 - 특히 고정 - 된다.
불균일한 기판 스택 두께 t는 명확히 인지가능하다. 생산 기판(4)의 표면(4o)의 백-시닝(도 1c 참조) 중 기판 스택 두께 t의 불균일성은 대응하는 불균일한 생산 기판(4)으로 이어진다. 표면(4o)의 볼록 곡선부(로컬 피크)는 더 강하게 제거되고, 표면(4o)의 오목한 곡면부(로컬 밸리)는 덜 제거된다. 전체 산물 기판(4)은 사전에 균일한 두께를 가졌더라도 스트리핑 프로세스 후 불균일해질 것이다.
이 프로세스는 실제 기판 스택(1)의 불균일한 두께 분포, 따라서, TTV(치수로 간주됨)가 이상적인 기판 스택(1)을 얻는 한 발명의 실시예에 의해 감소됨을 보장함으로써 단독으로 피할 수 있다. 발명의 실시예가 실제 기판 스택(1)을 이상적 기판 스택(1)으로 변환한 후, 이상적 기판 스택이 또한 이에 따라 처리될 수 있다. 이상적인 기판 스택(1)은 고정된 경계값 아래의 TTV 값을 가진 기판 스택(1)으로 규정된다.
도 2는 센서(7), 바람직한 경우, 간섭계, 더욱 바람직한 경우 백색광 간섭계로 이루어지는 측정 유닛(5)을 도시한다. 센서(7)는 브레이스(brace)(10)를 통해 고체 장착 기저부에 치밀하게 연결된다. 장착 기저부(6)는 기계적 진동 댐퍼로 사용된다. 더욱이 장착 기저부(6) 상에서 웨이퍼 척(8)이, 바람직한 경우 에어-쿠션 베어링 상에서, 장착 기저부에 의해 형성되는 X-Y 방향으로 이동한다.
웨이퍼 척(8)은 다양한 고정 요소(도시되지 않음)를 통해 기판 스택(1)을 고정할 수 있다. 고정 요소는 진공 고정, 정전식 고정, 기계적 클램프, 접착 표면, 또는 유사한 고정 메커니즘일 수 있다. 이들은 당 분야에 잘 알려져 있다.
웨이퍼 척(8)은 X 및 Y 방향을 따라 병진 운동할 수 있고, 기판 스택(1)의 상승을 구현하도록 (X 및 Y 방향에 수직인) Z 방향을 따라 또한 이동할 수 있는 것이 바람직하다. 특히 선호되는 일 실시예에서, 웨이퍼 척(8)은 국부 Z 축 주위로 회전할 수 있고, 및/또는 로컬 X 및/또는 Y축 주위로 기울어질 수 있다.
발명에서 청구되는 제 1 단계는 기판 스택(1)의 두께 분포를 측정하는 것이다 - 즉, 측정 유닛(5)에 의해 기판 스택(1)의 각각의 X-Y 위치에 대한 층 두께를 정확하게 측정하는 것이다. 측정 유닛은 제어 장치(도시되지 않음)에 의해 제어되며, 측정된 값은 힘인가 장치(11)의 제어로 차후 사용을 위해 정리된다(도 3 내지 도 9 참조).
도 3은 브레이스(10')를 통해 장착 기저부(6)에 연결되는 힘인가 유닛(9)으로 구성되는, 점 힘인가 장치로 여기서 만들어지는 힘인가 장치(11)를 도시한다. 점 힘인가 장치(11) 및 웨이퍼 척(8)은 소프트웨어 및/또는 펌웨어 및/또는 하드웨어 (제어 장치)를 이용하여 제어된다. 볼록 곡선부 또는 피크(12)가 (X 및 Y 방향으로 웨이퍼 척(8) 및/또는 힘인가 유닛(9)을 이동시킴으로써) 개별적으로 접근되며, 표면(4o) 상에 힘인가 유닛(9)의 힘인가에 의해 가능한 많이 평탄화된다.
힘인가 유닛(9)은, 특히, 볼록 곡선부(12)를 균등화함으로써, 힘인가 헤드(9k)와 표면(4o)의 접촉에 의해 기판 스택 두께를 균등화하기 위해, Z 방향을 따라 상승 및 하강한다(도 3의 화살표 참조).
힘인가 유닛(9)은 핀(pin)인 것이 선호된다. 따라서, 볼록 곡선부(12)의 로딩은 특히, 기계적 압축 로딩으로 규정된다. 바람직한 경우 볼록 곡선부(12)의 기계적 압축 로딩은 유동을 생산하고, 따라서, 캐리어 기판(2)과 생산 기판(4) 사이의 임시 세멘트(2)의 더 균일한 분포를 생산한다.
도 4는 센서(7)를 가진 측정 유닛(5)과, 힘인가 유닛(9)을 가진 힘인가 장치(1)가 서로 일 유닛에서 또는 일 모듈에 조합되어 있는, 특히 선호되는 일 실시예를 도시한다. 이러한 방식으로, 이에 대응하여 컴팩트한 측정 및 균등화가 수행될 수 있다. 주로 측정과 균등화 간의 변화는 종종 요망되는 대로 수행될 수 있고, 무엇보다도 이에 대응하여 효과적이고 신속하게 수행될 수 있다.
도 5a는 발명에 따른 제 1 프로세스 단계의 도식적 단면도를 도시하며, 소정의 볼록 곡선부(12)가 센서(7) 아래에 위치한다. 센서(7)는 실제 기판 스택 두께 tsr를 측정한다. 캐리어 기판 두께 tt 및 생산 기판 두께 tp가 알려져 있을 때, 볼록 곡선부(12)가 결정될 수 있다. 발명에 따른 볼록 곡선부(12)는 이러한 X-Y 위치에서 요망되는 이상적인 기판 두께 tsi를 실현하기 위해, 캐리어 기판(2)을 향해 음의 Z 방향으로 변형 경로 dz만큼 가능한 크게 변형될 것이다.
도 5b는 힘인가 유닛(9) 하에 동일한 볼록 곡선부(12)의 위치설정의 도식적 단면도를 도시한다. 볼록 곡선부(12)의 위치설정은 고정밀도로 이루어져야 한다. 정밀도는 특히 1mm보다 우수하고(X-Y 방향으로 최대 편차/허용공차), 바람직한 경우 100㎛ 보다 우수하며, 더 바람직한 경우 10㎛ 보다 우수하고, 가장 바람직한 경우 1㎛ 보다 우수하다.
도 5c는 힘인가 유닛(9)의 하강에 의한, 그리고, 이러한 방식으로 볼록 화살표(12)에 대한 기계적 압축 인가에 의해 표면(4o)과 힘인가 헤드(9k)가 접촉한 후, 힘인가 유닛(9)의 이용의 도식적 단면도를 도시한다. 이렇게 함에 있어서, 볼록 곡선부(12)가 평탄화된다. 인터커넥트층(3)의 더 우수한 변형 능력을 위해, 가능한 소성 변형이 이루어지도록 가열되는 것이 바람직하다.
도 5d는 볼록 곡선부(12)의 감소를 또는 심지어 사라짐을 검증하기 위해, 또는, 선택적으로, 힘인가를 다시 적용하기 위해 및/또는 힘인가 장치(11)를 교정하기 위해, 동일 위치의 반복 측정의, 선택적인 제 4 측정 단계의 도식적 단면도를 도시한다.
실제 조건 하에, 인터커넥트층(3)의 유동 거동 또는 기판 스택의 내부 응력으로 인한 변형 경로 dz에 의해 음의 Z 방향으로 볼록 곡선부(12)의 변형이, 항상 정확하게 가능한 것이 아니어서, 앞서 설명된 실시예를 이용한 실험적 측정에 의해 이상적인 파라미터가 결정되게 된다.
도 5a-5d에 도시되는 발명에 따른 프로세스 단계들은 기판 스택(1)의 측정된 피크의 모든 X-Y 위치에 대해 수행된다.
도 6a는 여러개의 힘인가 유닛(9)으로 구성되는, 표면 힘인가 장치로 구현되는 힘인가 장치(11')의 선호되는 일 실시예를 도시한다. 힘인가 유닛(9)은 장착 기저부(6) 상에 고정되는 Z 방향으로 브레이스 본체(10") 상에 이동가능하게 고정된다.
힘인가 유닛(9)은 도 3에 도시되는 실시예에 따라 기판 스택(1) 상에 또는 생산 기판(4)의 표면(4o), 상에 기계적으로 및/또는 열적으로 및/또는 전기적으로 및/또는 자기적으로 힘을 가할 수 있고, 볼록 곡선부(12)의 감소를 야기할 수 있다.
표면 힘인가 장치를 위한 발명에 따른 아이디어는 첫번째로, 높은 처리량과 이에 따른 여러 기판들의 처리 시의 저렴한 비용과, 두번째로, 생산 기판(4)의 표면(4o) 및 아래에 놓인 인터커넥트층의 병렬 변형을 수행할 가능성으로 이루어진다. 이는 일 위치에서 힘인가 유닛(9)에 의한 볼록 곡선부(12)의 제거가 물질 유동을 일으키고 추가의 볼록 곡선부(12)를 발생시킬 때 주로 필요하다. 생산 기판의 표면(4o)의 여러 지점들을 전용화된 방식으로 제어가능하게 동시적으로 로딩함으로써, 임시 세멘트(3)의 물질 유동이 더 우수하게 제어될 수 있고 두께 변화가 더 효율적으로 감소할 수 있다.
힘인가 유닛(9)은 개별적으로 트리거링될 수 있고, 휴지 위치로부터 힘인가 위치로 Z 방향으로 이동할 수 있다. 휴지 위치에서, 힘인가 유닛(9)은 X-Y 방향에 평행한 일 평면에서 동 높이로 위치한다. 힘인가 유닛(9)은 서로에 등거리로 배열되는 것이 바람직하고, 힘인가 유닛(9)들의 필드를 형성한다.
도 6b는 도 6a에 따른 실시예의 확장을 구성하는 힘인가 장치(11")를 도시한다. 여기서 힘인가 장치(11")는 막(14)을 가진다. 막(14)은 브레이스 본체(10")에 부착되고, 힘인가 유닛(9)의 힘인가 헤드(9k)와 겹쳐진다. 힘인가 유닛(9)은 표면(4o)에 작용할 때 막(14)을 변형시키고, 생산 기판(4)의 표면(4o)과의 접촉이 더이상 직접적이 아니고, 막(14)을 통해 이루어진다. 이러한 방식으로, 유사한, 그러나, 막(13)의 연속성으로 인해 더욱 연속적인, 따라서 더욱 균일하게 분포되는, 압축력 인가가 실현된다.
도 7에 도시되는 다른 실시예에 따르면, 압력 챔버의 형태로 힘인가 유닛(9VI)을 가진 힘인가 장치(11"')가 존재한다. 압력 챔버는 탄성 압력 챔버 벽체(13) 및 막(14)에 의해 경계를 이룬다. 압력 챔버는 압력에 노출됨으로써 개별적으로 제어될 수 있다. 압력은 압력 챔버 내외로 유체 액세스(15)를 통해 전달되는 유체에 의해 가해진다. 유체는 가스, 가스 혼합물, 액체, 액체 혼합물, 또는 소정의 응용예에서 가스-액체 혼합물일 수 있다.
막(14)은, 압력 전달 요소로서의 기능에 추가하여, 기판 스택(1)의, 특히, 인터커넥트층(3)의, 가열을 위해, 특히, 국부적 분해능(local resolution)으로, 트리거링되는 가열 요소를 가질 수 있다.
도 8은 힘인가 유닛(9, 9', 9", 9"', 9IV, 9V, 9VI)을 위한 서로 다른 대안의 형태들을 도시한다. 힘인가 유닛(9, 9', 9", 9"', 9IV, 9V, 9VI)의 재킷 표면들은 바람직한 경우 둥근 형상이고, 특히 원형(좌측의 3개의 버전(9, 9', 9"))이거나 정사각형 실린더의 형상(우측의 3개의 버전(9"', 9IV, 9V))을 가진다.
힘인가 측부(또는 힘인가 헤드)는 특히 둥글거나(힘인가 유닛(9)), 평탄하거나(힘인가 유닛(9', 9")), 뾰족하거나(힘인가 유닛(9")), 원추형으로 평탄하거나(힘인가 유닛(9IV) 또는 육각형으로 평탄하다(힘인가 유닛(9V)).
도 9는 육각형 평탄 힘인가 유닛(9V)의 필드를 가진 표면 힘인가 장치로 이루어지는 힘인가 장치(11IV)의 일 실시예를 도시한다. 이러한 힘인가 유닛(9V)들은 벌집 방식으로 서로 인접하게 놓여, 분할 및 안정성에 의해, 발명에 따른 방법에 매우 적합하다.
1 기판 스택
2 제 1 기판, 특히 캐리어 기판
3 인터커넥트층, 특히 임시 세멘트
4 제 2 기판, 특히 생산 기판
4o 생산 기판의 표면
5 측정 유닛
6 장착 기저부
7 송신기-수신기 유닛
8 웨이퍼 척
9, 9', 9" 힘인가 유닛
9"', 9IV 힘인가 유닛
9V, 9VI 힘인가 유닛
9k 힘인가 헤드
10, 10', 10" 브레이스, 브레이스 본체
11, 11', 11" 힘인가 장치
11"', 11IV 힘인가 장치
12 볼록 곡선부, 두께 피크
13 압력 챔버 벽체
14 막
15 유체 액세스
dz 변형 경로
t 기판 스택 두께
tsi 이상적인 기판 스택 두께
tsr 실제 기판 스택 두께
tt 캐리어 기판 두께
tp 생산 기판 두께

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 힘인가 유닛(9, 9', 9", 9"', 9IV, 9V, 9VI)을 가진 힘인가 장치(11, 11', 11")를 이용하여 국부 두께 극값(12)의 국부적 힘인가에 의해 인터커넥트층(3)을 이용하여 연결되는 제 1 기판(4) 및 제 2 기판(2)으로 구성되는 기판 스택(1)의 두께 변화 균등화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터커넥트층(3)은 국부적 힘인가로, 적어도 지배적으로, 특히 배타적으로, 변형되는
    기판 스택의 두께 변화 균등화 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 힘인가는 힘인가 장치(11, 11', 11")를 이용하여 두께 피크(12)에 배타적으로 이루어지는
    기판 스택의 두께 변화 균등화 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 국부 두께 피크(12)의 X-Y 위치는 광학적으로 및/또는 음향학적으로 작동하는 측정 유닛(5)을 이용하여 국부적 힘인가 이전에 결정되는
    기판 스택의 두께 변화 균등화 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 힘인가 장치(11, 11', 11")는 개별적으로 트리거링될 수 있고 개별적으로 배열될 수 있는 여러 개의 힘인가 유닛(9, 9', 9", 9"', 9IV, 9V, 9VI)을 갖는
    기판 스택의 두께 변화 균등화 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 힘인가 장치(11, 11', 11")는 두께 피크(12)의 힘인가를 위해, 힘인가 유닛(9, 9', 9", 9"', 9IV, 9V, 9VI)들을 덮는 막(14)을 갖는
    기판 스택의 두께 변화 균등화 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    두께 변화는 적어도 절반은 감소하고, 바람직한 경우 적어도 75%만큼 감소하며, 더 바람직한 경우 적어도 90%만큼 감소하고, 더더욱 바람직한 경우 적어도 95%만큼 감소하는
    기판 스택의 두께 변화 균등화 방법.
  8. 국부 두께 피크의 국부적 힘인가를 위해 적어도 하나의 힘인가 유닛(9, 9', 9", 9"', 9IV, 9V, 9VI)을 가진 힘인가 장치(11, 11', 11")를 이용하여, 인터커넥트층(3)을 이용하여 연결되는 제 1 기판(4) 및 제 2 기판(2)으로 구성되는 기판 스택(1)의 두께 변화 균등화 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    광학적으로 및/또는 음향학적으로 작동하는 측정 유닛(5)을 갖는,
    기판 스택의 두께 변화 균등화 디바이스.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 힘인가 장치(11, 11', 11")는 개별적으로 트리거링될 수 있고 및/또는 구분하여 배열될 수 있는, 여러개의 힘인가 유닛(9, 9', 9", 9"', 9IV, 9V, 9VI)을 가진
    기판 스택의 두께 변화 균등화 디바이스.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 힘인가 장치(11, 11', 11")는 두께 피크(12)의 적용을 위해, 힘인가 유닛(9, 9', 9", 9"', 9IV, 9V, 9VI)을 덮는 막(14)을 가진
    기판 스택의 두께 변화 균등화 디바이스.
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