KR20220107185A - 기판 가열 장치 및 방법 - Google Patents

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위르겐 부르그라프
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에베 그룹 에. 탈너 게엠베하
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Abstract

본 발명은 히터 및 기판 홀더 표면을 갖는 기판 홀더를 포함하는 기판을 가열하기 위한 장치에 관한 것으로서, 가열될 기판은 기판 홀더 표면 상에 배치될 수 있다. 또한, 장치는 히터에 힘을 가하기 위한 수단을 추가로 포함하며, 장치는 상기 수단을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하되, 히터는 상기 수단에 의해 변형될 수 있다.

Description

기판 가열 장치 및 방법
본 발명은 기판을 가열하고 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 산업에서, 히터는 기판과 기판 스택을 비교적 신속하고 효율적으로 가열할 수 있도록 하는 데 필요하다. 히터는 다양한 기술 분야에서 필요하다. 예를 들어, 엠보싱 화합물이 상부에 증착된 기판을 가열하기 위해, 특히 엠보싱 화합물을 경화시키기 위해, 임프린트 리소그래피에서 이들을 사용하는 것을 생각할 수 있다. 생각할 수 있는 또 다른 응용은 접합 장치에 히터를 사용하는 것이다. 접합 장치는 2개의 기판을 서로 일시적 또는 영구적으로 접합하는 데 사용된다. 히터를 통해 도입된 열은 금속 확산 접합에 필요한 에너지를 생성하는 데 사용할 수 있다. 접착제의 점도를 낮추기 위해 열을 사용하는 것도 생각할 수 있다. 히터의 추가로 가능한 사용은 일시적으로 접합된 기판을 서로 다시 분리하는 목적인 디본딩 장치에서 히터를 구현하는 것이다.
하기 설명에서, 기판이라는 용어는 기판 스택의 동의어로도 사용되는데, 기판 스택은 적어도 2개의 기판이 서로의 상부에 위치된다. 본 발명에 따른 장치는 바람직하게는 본더(bonder), 특히 열압착 본더이다. 이들 장치에서, 기판 스택 또는 적어도 2개의 기판은 반드시 고정될 필요가 없지만 서로의 상부에 위치되어 서로에 접합된다. 그러나, 설명 및 도면은 간략성을 위해 편의상 이러한 장치의 오직 하부 부분 만을 나타내고 있다.
다양한 유형의 기판 홀더가 관련 기술 분야에 알려져 있으며, 그 작업은 다양한 크기 및 형상의 기판을 제자리에 고정하는 것으로 구성된다. 이러한 기판 홀더에는 통합 히터가 장착될 수 있다. 히터의 목적은 기판 홀더를 가열하고 결과적으로 홀더에 고정된 기판을 가열하는 것이다. 대부분의 경우, 히터는 교체가능한 기판 홀더에 직접 위치하지 않고 기판 홀더의 장착부에 위치된다. 따라서, 히터는 해당 장치의 일부이며, 기판 홀더는 교체될 수 있다.
관련 기술에 설명된 기판 홀더의 한 가지 문제는, 히터가 고정 기판 또는 기판 스택에서 최적의 균질한 온도 분포를 생성할 수 없다는 점이다. 히터에서 생성된 열은, 항상 히터의 일부를 통과해야 하고, 기판을 가열하기 전에 기판 홀더를 통과해야 한다. 상기 경로의 길이에 걸쳐, 상이한 열 흐름이 상이한 방향과 상이한 속도로 1차 열 흐름을 떠날 수 있다. 최종 결과는 기판 또는 기판 스택에서 일반적으로 불균일하거나 적어도 매우 열악한 준-균질한 온도 분포이다. 심지어, 기판 또는 기판 스택 자체가 열 이방성을 허용하고 상이한 방향으로 상이한 비율과 속도로 들어오는 열을 분산시킬 수 있는 것을 생각할 수 있지만, 이는 바람직하지 않은 효과를 초래할 수 있다.
추가 문제는 일반적으로 일부 장치에서 히터가 노출되는 매우 높은 압력 하중이다. 특히, 접합 장치에서, 극도로 강한 힘과 압력이 기판에 작용하고 따라서 기판 홀더 및 기판 홀더가 고정되는 스테이지(stage)에도 작용한다. 이 기계적 하중은 스테이지 내부의 히터에도 작용한다. 이러한 외력과 압력은 히터의 바람직하지 않은 변형을 일으키고 가열 거동(heating behaviour)에 해로운 영향을 미칠 수 있다.
극히 드문 경우지만, 전체 공정 챔버가 일정 온도가 된다. 대부분의 경우, 기판 홀더는 히터, 특히 표면 히터를 사용하여 가열된다. 이러한 종류의 히터는 매우 작지만 비교적 무거운 구성 요소이다. 가열에 필요한 전류가 상당히 크기 때문에, 대부분 두꺼운 코일로 구성된다. 물론, 특히 개별적으로 작동될 수 있는 다수의, 특히 대칭적으로 분포된 가열 요소로 구성된 히터도 생각할 수 있다. 이러한 장치를 설명하는 문서 중 하나는 WO2012083978A이다. 이 경우의 단점은, 이러한 특성의 작동이 상응하는 복잡한 제어 시스템을 수반한다는 점이다.
따라서, 본 발명에 의해 다루어지는 문제는 관련 기술의 기술된 결점을 적어도 부분적으로, 특히 완전히 해결하는 장치 및 방법을 제안하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 표면, 특히 기판 표면 상에 원하는 온도 분포를 생성할 수 있는 장치 및 방법을 제시하는 것이다.
온도 분포는 바람직하게는 균질하지만 원칙적으로는 필요 시에 어떤 방식으로든 조절될 수 있다. 또한, 히터의 바람직하지 않은 변형을 상쇄하거나 및/또는 보상할 수 있는 장치 및 방법이 설명될 것이다.
이 문제는 독립 청구항들의 특징들로 해결된다. 본 발명의 추가적인 바람직한 변형예들은 종속항들에 기술된다. 본 발명의 범위는, 발명의 설명, 청구범위 및/또는 도면에 기술되고 도시된 2개 이상의 특징들의 모든 조합을 포함한다. 특정된 값 범위에서, 명시된 한계 내에 있는 값들은 또한 한계값으로 개시되도록 의도되었으며 임의의 조합으로 청구될 수 있다.
하기 설명에서, 기판 및 기판 스택이라는 용어는 동의어로 사용된다. 특히, 기판은 또한 처리를 위해 기판 홀더 상에 바람직하게 나란히 배열되는 복수의 기판으로 구성될 수도 있다.
따라서, 본 발명은 히터 및 기판 홀더 표면을 갖는 기판 홀더를 포함하는 기판을 가열하기 위한 장치에 간한 것으로서, 가열될 기판은 기판 홀더 표면 상에 배치될 수 있고, 장치는 히터에 힘을 가하기 위한 수단을 추가로 포함하며, 장치는 상기 수단을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하되, 히터는 상기 수단에 의해 변형될 수 있다.
추가로, 본 발명은 기판을 가열하기 위한 방법으로서, 특히, 기판에 사전결정된 목표 온도 분포를 생성하거나 및/또는 바람직하게는 전술한 장치로 외력에 의한 히터의 변형을 상쇄하기 위한 방법에 관한 것으로서, 히터는 기판을 가열하며, 기판 홀더가 기판을 기판 홀더 표면에 고정하고, 수단이 힘을 히터에 가하며, 상기 수단은 제어 유닛에 의해 제어되고, 히터는 상기 수단에 의해 변형된다.
본 발명은 또한 기판을 처리하거나 및/또는 접합하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 전술한 가열 장치를 포함한다.
본 발명은 또한 기판을 처리하거나 및/또는 접합하는 방법에 관한 것으로서, 기판은 전술한 가열 방법에 의해 가열된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 수단에 의한 히터의 변형(히터의 개별 표면 섹션의 전체 위치 뿐만 아니라 국부적 위치 및/또는 형상의 변화)의 결과로서, 기판의 실제 온도 분포가 목표 온도 분포로 조정/조절된다. 이러한 방식으로, 기판의 원하는 온도 분포의 설정이 히터의 기계적 변형에 의해 가능하다. 특히, 히터의 개별 가열 요소의 번거롭고 복잡한 작동이 필요하지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 수단에 의한 히터의 변형으로 인해, 외력으로 인한 히터의 변형을 상쇄하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 히터의 바람직하지 않은 변형을 상쇄할 수 있다. 이때, 외력은 수단이 히터에 가하는 힘이 아니다. 특히, 히터의 바람직하지 않은 변형은 접합 공정의 결과로 발생하는 변형을 의미하는 것으로 이해하면 된다. 외력에 의해 야기되는 이러한 바람직하지 않은 변형은 또한 압력 하중이 기판에 가해지기 전, 도중 또는 후에 상쇄될 수 있다. 기판에 압력 하중이 가해지면, 히터의 바람직하지 않은 변형이 발생할 수 있다. 수단에 의한 히터의 목표 변형을 통해, 상기 바람직하지 않은 변형은 상쇄 및/또는 보상되거나, 적어도 감소될 수 있다. 이러한 방식으로, 히터의 바람직하지 않은 변형이 유리하게 상쇄될 수 있다. 예를 들어, 히터는 히터, 특히 히터 표면의 개별 표면 섹션이 스테이지에서 원하는 위치를 차지하거나 및/또는 기판의 가열을 위해 원하는 위치를 차지하도록 변형될 수 있다. 특히, 유리하게, 히터의 형상을 능동적으로 변경하는 능력은 가압 장치에 의해 야기되는 히터의 바람직하지 않은 변형을 상쇄 및/또는 역전(reverse)시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 특히, 압력 하중에 의한 히터의 바람직하지 않은 변형의 상쇄는 또한 보다 균질한 온도 분포를 초래한다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 히터는 히터에 연결된 적어도 하나의 변형 요소에 의해 목표 방식으로 변형될 수 있고, 적어도 하나의 변형 요소는 적어도 하나의 액추에이터에 연결된다. 이 경우, 변형 요소는 히터의 변형을 위한 수단 중 하나이다. 히터, 특히 히터 표면은 변형 요소에 의해 국부적으로 변형 가능하며, 특히 목표 변형 및 원하는 변형은 압력, 인장 및/또는 비틀림 모멘트의 적용을 통해 가능하다. 변형 요소에 의한 목표 변형의 추가의 유리한 양태는, 특히, 예를 들어, 기판 상의 압력 하중에 의해 야기되는 히터의 바람직하지 않은 변형이 변형 요소에 의해 상쇄될 수 있다는 점이다. 이러한 경우, 바람직하지 않은 변형은 외력에 의한 변형이다. 더욱이, 가열 거동은 변형 요소에 의해 야기되는 목표 변형을 통해 유리하게 영향을 받을 수 있다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 히터는 기판의 맞은편에 있는 기판 홀더 표면의 한 면에 배열된다. 이러한 배열로, 히터는, 특히, 기판 홀더와 독립적으로, 목표 방식으로 변형될 수 있다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 히터는 기판 홀더 표면과 독립적으로 변형될 수 있다. 이는 기판 홀더 표면 및/또는 기판의 변형을 야기하지 않고 히터의 변형에 의해 원하는 온도 분포가 얻어질 수 있게 한다. 히터의 바람직하지 않은 변형은 또한 다른 구성요소와 독립적으로 유리하게 상쇄될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특히 바람직한 실시예에서, 장치는 스테이지를 포함하고, 기판 홀더는 스테이지의 스테이지 표면에 배열되며, 히터는 스테이지 내부에 배열된다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 기판 홀더가 기판으로 충전되고 이어서 스테이지 상에 배치되거나 및/또는 고정될 수 있다. 추가 이점은, 이러한 배열로, 히터, 특히 액추에이터의 변형에 필요한 변형 요소가 스테이지 내부에 배열될 수 있어, 설계상의 이점을 제공한다는 점이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 히터는 평평한 구성의 가열 요소 또는 특히 평평한 배열의 복수의 가열 요소를 갖는다. 히터의 평평한 형태는, 특히 변형 요소에 의해 히터에 더 약한 힘이 가해질 때, 히터가 더 쉽게 변형될 수 있게 한다. 또한, 예를 들면 입방체 형상보다 평평한 히터 형상이 탄성 변형의 면적이 더 크다. 따라서, 수단에 의해 영향을 받는 히터의 변형은 더 적은 힘의 제공으로 가능하고 특히 더 정확하게 조정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 히터의 적어도 하나의 지점은 적어도 하나의 고정 요소로 고정될 수 있고, 고정 요소는 히터에 연결된다. 고정 요소는 또한 히터를 변형시키는 수단을 나타낸다. 이러한 방식으로, 히터의 적어도 하나의 지점은 변형되지 않고 기판과의 거리를 변경하지 않고 유지할 수 있다. 더욱이, 고정 요소에 의한 히터의 변형에 대한 유리한 시나리오가 얻어지며, 예를 들어 고정 요소는 히터의 중앙에 배열되고 특히 추가 변형 요소는 중앙에서 더 먼 히터 영역에 힘을 도입한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 히터의 변형은 히터에 연결되지 않은 적어도 하나의 지지 요소에 의해 제한될 수 있고, 적어도 하나의 지지 요소는 압력 하중 하에서만 히터를 위치시킨다. 지지 요소는 또한 히터를 변형시키는 수단을 나타낸다. 그러한 경우에, 특히 항복 구조인 지지 요소는 바람직하지 않은, 특히 히터의 소성 변형을 방지한다. 더욱이, 히터의 추가 변형 시나리오는 지지 요소의 배열을 통해 생성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 히터의 변형은 히터에 연결되지 않은 적어도 하나의 제한 요소에 의해 제한될 수 있거나, 및/또는 히터의 변형은 적어도 하나의 제한 요소의 형상에 의해 사전형성될 수 있다. 제한 요소는 또한 히터의 변형을 위한 수단을 나타낸다. 제한 요소는 바람직하게는 히터의 목표 변형을 생성하기 위해 다른 요소(수단) 중 적어도 하나와 조합하여 사용된다. 따라서, 간단한 구조적 해결책으로 히터의 바람직하지 않은 소성 변형을 방지할 수 있다. 더욱이, 예를 들어 구형(spherical) 제한 요소와 같은 간단한 구조적 해결책은 또한 히터의 변형을 위한 형상을 사전형성하는 역할을 할 수 있으며, 특히 변형 요소는 예를 들어 제한 요소 쪽으로 또는 제한 요소로부터 멀어지도록 히터를 누르거나 및/또는 당긴다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 특히, 히터와 다른 구성요소 사이의 열 전달을 최적화하기 위하여, 히터와 스테이지 사이 및/또는 히터와 기판 홀더 사이에서 유체 흐름이 플러싱될 수 있다(flushed). 유체 흐름은 구성요소, 특히 기판 홀더의 보다 균일한 가열을 가능하게 한다. 유체의 열전도율은 0 W/(m*K) 초과, 바람직하게는 0.01 W/(m*K) 초과, 보다 바람직하게는 0.1 W/(m*K) 초과, 가장 바람직하게는 1 W/(m*K) 초과이다. 헬륨의 열전도율은 대략 0.15 W/(m*K) 내지 0.16 W/(m*K) 사이이다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 플레이트가 히터 상에, 특히 히터 표면 상에 배열된다. 플레이트는 히터 위에 위치하며 특히 온도 균질화에 긍정적인 영향을 미친다. 플레이트는 하기 재료 중 하나로 제조되는 것이 바람직하다:
- 금속, 특히
구리
구리-몰리브덴 합금
- 합금, 특히,
강철
- 탄소, 특히,
그래파이트.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 기판의 가열이 하기 단계, 특히 하기 순서로 수행된다:
(i) 기판 홀더의 기판 홀더 표면 상에 기판을 배치하거나 및/또는 고정하는 단계,
(ii) 기판, 특히 기판 표면의 실제 온도 분포를 결정하는 단계, 및
(iii) 실제 온도 분포를 목표 온도 분포와 비교한 분석에 기초하여, 수단으로 히터를 변형시키는 단계를 포함하되, 수단은 히터의 변형이 기판의 실제 온도 분포를 사전형성된 목표 온도 분포로 목표 방식으로 조정하는 효과를 갖도록 제어 유닛에 의해 제어된다.
이 경우에, 기판은 기판 홀더의 기판 홀더 표면 상에 배치되거나 및/또는 고정될 수 있다. 그 후, 특히 기판 표면에서 기판의 실제 온도 분포도 계산될 수 있다. 또한, 히터는 목표 온도 분포와 비교한 온도 분포 분석에 기초하여 변형 가능하므로, 히터의 형상을 변경하면 기판의 실제 온도 분포를 사전형성된 목표 온도 분포로 목표 방식으로 조정할 수 있다. 이것은, 차례로, 예를 들어 기판의 가열이 보다 효율적인 단계에서, 여러 단계로 수행될 수 있는 이점을 제공한다. 더욱이, 기판의 가열은 훨씬 더 정확하고, 특히 유리하게는 균일한 방식으로 수행된다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 기판의 가열이 하기 단계, 특히 하기 순서로 수행된다:
(i) 기판 홀더의 기판 홀더 표면 상에 기판을 배치하거나 및/또는 고정하는 단계,
(ii), 히터, 특히 히터 표면의 바람직하니 않은 변형을 결정하는 단계, 및
(iii) 외력에 의한 히터의 변형의 분석에 기초하여, 수단으로 히터를 변형시키는 단계를 포함하되, 수단은 히터의 변형이 외력에 의한 히터의 변형을 상쇄하는 효과를 갖도록 제어 유닛에 의해 제어된다.
이때, 특히 히터의 바람직하지 않은 변형, 특히 기판의 접합 공정의 결과로서 외력에 의해 야기되는 변형은 센서 또는 다른 수단에 의해 결정된다. 센서 또는 다른 수단은 바람직하게는 요소 내에 또는 요소 상에 배열된다. 바람직하지 않은 변형은 시각적 수단으로도 결정될 수 있다. 실제로 발생하는 히터의 변형이 측정된다. 이에 관해, 바람직하지 않은 변형은 접합 공정 전, 도중 또는 후에 측정될 수 있다. 접합 공정 이전에 경험적 또는 계산된 값에 기초하여, 수단에 의한 히터의 목표 변형도 생각할 수 있다. 히터의 변형은 바람직하지 않은 변형에 대응하여 히터 또는 히터 표면이 원하는 위치를 차지하도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 히터의 국부적인 부분만 변형될 수도 있다. 바람직하지 않은 변형의 상쇄로, 기판의 온도 분포에 긍정적인 영향을 미치는 것도 가능하다. 히터의 계산된 바람직하지 않은 변형은, 실제 접합 공정 동안, 요소(변형, 고정, 지지 및/또는 제한 요소)에 의해 상쇄될 수 있으며, 그 결과 히터가 히터의 원하는 형상에 대해 변형을 겪지 않거나 또는 적어도 변형을 덜 겪는다. 이 경우, 요소는 바람직하지 않은 변형 및 이와 관련된 모든 단점을 수정하거나 상쇄하기 위해 주로 사용된다.
본 발명의 유리한 양태는, 특히 액추에이터에 의해 구동될 때, 변형 요소가 히터 표면의 형상 및/또는 위치, 따라서 복사(radiation) 및 열전도율 거동에 영향을 미칠 수 있게 한다는 점이다. 따라서, 복사 거동을 목표 방식으로 조정함으로써, 온도 분포를 조정하는 것이 가능해진다. 특히, 이는 개별적으로 작동되어야 하는 히터에 여러 개의 단일 가열 요소를 사용하지 않아도 된다는 것을 의미한다. 히터는 바람직하게는 단지 단일 가열 요소, 특히 전체 표면을 덮거나 히터 전체에 통합되는 요소, 특히 표준 가열 코일을 필요로 한다. 그러나, 히터가 평평한 배열의 복수의 가열 요소로 구성될 수도 있다는 것도 생각할 수 있다.
히터의 바람직하지 않은 변형이 수단에 의해 상쇄되거나 및/또는 보상될 수 있는 것이 본 발명의 또 다른 유리한 양태이다.
장치
특히, 본 발명은, 특히 액추에이터에 의해 구동되는 변형 요소를 히터의 적어도 하나의 측면에 배치하고 히터 및 그 가열 표면도 변형하도록 제공한다. 이에 관해, 히터는 특히 기판 홀더의 일부일 수 있다. 히터는 기판 홀더가 고정 방식으로 장착될 수 있는 스테이지에 설치되는 것이 바람직하다. 히터의 복사 및 열전도율 특성과 함께 온도 분포도 히터 표면의 변화를 생성하여 조정된다.
이에 관해, 히터 또는 추가 히터가 기판 위에 배열될 수 있다. 기판 위에 배열된 히터의 가열 표면은 특히 히터의 복사 및 열전도율 특성과 함께 히터 표면의 변화를 통한 온도 분포도 조정할 수 있다. 대안의 배열에서, 기판 홀더는 특히 흡입(suction)을 통해 또는 자력(magnetic force)에 의해 하향 대면 기판 홀더 표면 상에 기판을 고정한다. 그러한 대안의 배열에서, 히터는 기판 홀더 위에 상응하게 배열될 수 있다.
히터 표면의 복사 특성에 대한 중요한 물리적 양태는 거칠기(roughness)이다. 우선, 거칠기라는 용어가 일반적으로 정의될 것이다. 그런 다음, 히터 표면의 거칠기에 대한 값 범위가 특정될 것이다.
다음 설명에서, 평탄도(flatness)는 평면, 특히 표면의 완전성의 척도로 사용된다. 평면 표면에서의 편차는 물결 형상(waviness)과 거칠기로 표현된다. 표면의 물결 형상은 특히 밀리미터 범위에서, 덜 자주는 마이크로미터 범위에서, 표면의 일정한 주기적인 상승 및 하강을 특징으로 한다. 반면에, 거칠기는 마이크로미터 및/또는 나노미터 범위에서 비주기적인 현상이다. 이러한 종류의 표면 특성의 정확한 정의는 표면 물리학, 마찰학, 기계 제작 또는 재료 과학 분야의 당업자에게 알려져 있다. 이상적인 표면과의 다양한 편차를 취급하기 위해, 본 특허 명세서의 나머지 부분에서 "거칠기"라는 용어는 이러한 종류의 모든 효과에 대한 포괄적인 용어와 동의어로 사용된다. 거칠기는 중간 거칠기, 제곱 평균 제곱근 거칠기 또는 평균 거칠기 깊이로 정량화된다. 평균 거칠기, 평균 제곱근 거칠기 및 평균 거칠기 깊이에 대해 계산된 값은 일반적으로 동일한 측정 거리 또는 측정 영역에 대해 상이하지만, 동일한 크기 범위 내에 있다. 이러한 이유로, 거칠기에 대한 하기 수치 값 범위는 평균 거칠기, 제곱 평균 제곱근 거칠기 또는 평균 거칠기 깊이에 대한 값으로 이해되어야 한다.
히터 표면의 거칠기는 특히 100 μm 미만, 바람직하게는 10 μm 미만, 보다 바람직하게는 1 μm 미만, 특히 바람직하게는 100 nm 미만, 가장 바람직하게는 10 nm 미만이다.
특히, 히터는 25℃초과, 바람직하게는 50℃초과, 보다 바람직하게는 200℃초과, 특히 바람직하게는 400℃초과, 가장 바람직하게는 600℃초과의 온도로 가열될 수 있다.
탄성은 탄성계수로 설명된다. 히터의 탄성계수는 1GPa 내지 1000GPa 사이, 바람직하게는 10GPa 내지 1000GPa 사이, 보다 바람직하게는 25GPa 내지 1000GPa 사이, 특히 바람직하게는 50GPa 내지 1000GPa 사이, 가장 바람직하게는 100GPa 내지 1000GPa 사이이다. 예를 들어, 일부 강철 유형의 탄성계수는 약 200 GPa이다. 히터의 탄성계수가 작으면 작을수록, 사전형성된 하중 하에서 히터의 (탄성) 변형이 점점 더 커진다. 따라서, 바람직하게는, 상대적으로 쉽게 탄성 변형을 일으키고 그에 따라 다소 낮은 탄성계수를 갖는 히터가 사용된다.
경도를 설명하기 위한 몇 가지 다른 기술 매개변수가 있다. 올바른 경도 측정 절차는 많은 영향 요인에 따라 달라진다. 가장 중요한 요소는 시험할 재료와 시험편이다. 금속 및 세라믹, 즉 상응하는 고강도 및/또는 상응하는 가소성을 갖는 고체는, Rockwell, Brinell 및 Vickers에 따른 경도 측정 절차를 사용하여 가장 자주 테스트되지만, 그러나 이것이 유일하지는 않다. 개별 경도 측정값을 제한된 정도로만 변환할 수 있다. 상응하는 표 및 공식이 존재하며 당업자에게 공지되어 있다. 그러나, 정확한 변환이 항상 가능한 것은 아니며 또한 정확하지도 않다는 점에 유의해야 한다. 하기 경도 측정값은 비커스 경도를 나타낸다.
히터 표면의 비커스 경도는 100 초과, 바람직하게는 500 초과, 보다 바람직하게는 1000 초과, 특히 바람직하게는 5000 초과, 가장 바람직하게는 10000 초과이다. 비합금 강철은 약 150HV의 비커스 경도를 갖는다. 마르텐사이트는 약 1000HV의 비커스 경도를 갖는다. 히터 표면의 경도는 특히 히터 표면의 소성 변형을 방지하기 위해 가능한 최대한 큰 것이 바람직하다.
히터는 바람직하게는 하기 재료 중 적어도 하나로 제조된다:
- 금속, 특히,
Cu, Ag, Au, Al, Fe, Ni, Co, Pt, W, Cr, Pb, Ti, Ta, Zn, Sn
- 세라믹, 특히,
고성능 세라믹
- 합금, 특히,
강철.
바람직한 실시예에서, 히터는 기판 홀더를 위한 마운팅(mounting)에, 특히 바람직하게는 스테이지에 위치된다. 특히, 히터는 따라서 기판 홀더로부터 분리된다.
또 다른 실시예에서, 히터는 기판 홀더에, 즉 스테이지가 아닌 곳에 위치된다.
하기 설명은 이제 히터를 변형하기 위한 다양한 실시예를 설명할 것이다. 히터는 특히 센티미터 범위의 밀리미터 범위의 두께를 갖는 구성요소이다.
일반적으로, 모든 장치에는 4가지 유형의 요소 즉 (i) 고정 요소, (ii) 변형 요소, (iii) 지지 요소 및 (iv) 제한 요소가 장착될 수 있다. 물론, 고정 요소, 변형 요소 및 지지 요소는 히터를 변형시키기 위한 것이다. 이들은 히터를 변형시키는 수단을 나타낸다.
요소에는 힘 또는 압력을 측정하는 역할을 하는 센서가 장착되는 것이 바람직하다. 이때, 센서는 요소 내에 또는 요소 상에 배열될 수 있다. 센서는 히터 및/또는 가열 표면의 변형, 특히 바람직하지 않은 변형을 측정할 수 있다. 특히, 압력 하중으로 인한 히터의 바람직하지 않은 변형을 상쇄하기 위해 요소를 사용해야 하는 경우, 원하는 상쇄 효과가 달성될 것인지 또는 달성되었는지를 결정하는 것이 중요하다. 이것은 또한 센서가 히터의 원하는 형상 변화를 확인 및/또는 탐지하는 것을 가능하게 한다.
고정 요소의 주요 임무는 히터를 고정하거나 적어도 하나의 지점을 고정하는 것이다. 그들은 바람직하게 중앙에 위치하고 히터에 연결된다. 특히, 바람직하게는 단 하나의 고정 요소가 있다. 고정 요소는 바람직하게는 액추에이터에 연결되지 않지만, 고정되어야 하는 히터의 일부 또는 부분들을 상응하게 위치시키고 원하는 방식으로 제자리에 유지하기 위해 액추에이터에 연결될 수도 있다.
변형 요소는 특히 힘을 가하는 데 사용된다. 그들은 특히 매우 강력하고 바람직하게는 히터의 주변(periphery)에 고정되는 액추에이터에 연결된다. 히터에 연결되기 때문에, 변형 요소는 히터에 인장력과 압축력을 가할 수 있다. 변형 요소가 회전 모멘트, 특히 비틀림 모멘트를 히터에 도입하고 히터를 변형시키는 것도 생각할 수 있다. 이러한 변형 요소, 특히 상응하는 액추에이터에 연결된 비틀림 로드는 바람직하게는 히터의 주변에 배열된다.
지지 요소는 바람직하게는 중앙의 고정 요소와 히터 주변의 변형 요소 사이에 위치된다. 지지 요소는 바람직하게는 히터를 지지하는 역할을 하고, 특히 그들은 항복할 수 있도록 구성된다. 그러나, 국부적으로 힘을 도입하기 위해, 이러한 요소가 액추에이터에도 연결되는 것도 생각할 수 있다. 특히, 지지 요소는 히터의 최대 허용 변형을 정의할 수 있다. 지지 요소는 히터에 연결되어 있지 않으므로 압력 하중만 가할 수 있다.
제한 요소는 바람직하게는 중앙에 정렬된 링, 특히 원환체(torus) 및/또는 구이다. 특히, 제한 요소는 달성 가능한 최대, 특히 기술적으로 실용적인 히터의 곡률반경을 정의할 수 있다. 제한 요소는 특히 히터에 연결되지 않으며 바람직하게는 액추에이터에도 연결되지 않는다. 이 정도로, 제한 요소는 특히 전술한 그 밖의 요소와 조합하여 협력하는 수단으로 간주될 수 있다.
고정 요소, 변형 요소 및 지지 요소는 바람직하게는 로드(rod) 형태의 구조이다. 매우 많은 액추에이터, 특히 선형 액추에이터는 이미 로드 형상의 피스톤을 갖는다. 실시예의 목적을 위해, 이러한 피스톤은 그 자체로 고정 요소, 변형 요소 또는 지지 요소로 간주될 수 있다. 그러나, 액추에이터의 피스톤이 요소에 연결되는 것도 생각할 수 있다.
특히, 고정 요소 및 변형 요소는 히터에 추가로 연결된다.
액추에이터는 기계식 및/또는 전기식 및/또는 공압식 및/또는 유압식 액추에이터일 수 있다. 특히, 액추에이터 및/또는 요소(수단)에는 히터의 바람직하지 않은 변형을 결정할 수 있는 센서가 장착될 수 있다. 액추에이터 및/또는 요소(수단)가 히터에 작용하는 외력을 결정할 수 있다는 것도 생각할 수 있다. 특히, 바람직하지 않은 변형은, 힘에 기초하여, 바람직하게는 제어 유닛에 의해 계산될 수 있고, 히터의 변형을 위한 액추에이터는 수단에 의해 작동될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 몇몇 변형 요소는 가열 표면으로부터 멀어지는 방향을 향하는 히터의 측면에 위치된다. 변형 요소는 특히 바람직하게는 격자 패턴으로 대칭적으로 히터의 밑면에 연결된다. 변형 요소는 특히 기판 고정 표면 또는 특히 아직 비틀리지 않은 가열 표면으로 이동할 수 있다. 변형 요소가 특히 히터에 연결되고 특히 히터의 밑면에 장착되기 때문에, 국부적으로 결정된 힘이 히터에 가해질 수 있다. 이 국부적으로 적용된 힘은 히터의 국부적 변형을 허용한다. 모든 상응하는 변형 요소의 개별 작동을 통해, 모든 기술적으로 실현 가능하고 바람직한 히터 표면을 설정하고 그 온도 분포를 생성하는 것이 가능하다. 특히, 이러한 방식으로, 장치, 특히 접합 장치에 의해 히터에 생성되는 히터의 바람직하지 않은 변형을 상쇄하거나 및/또는 역전시키는 것이 또한 가능하다. 압력 하중의 제공에 의한 히터의 바람직하지 않은 변형의 상쇄는 특히 보다 균질한 온도 분포를 초래한다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 변형 요소는 바람직하게는 히터의 후방면의 에지(edge)에서만 결합하는 반면, 추가 지지 요소는 히터 아래에서 연결되지 않는다. 연결되지 않은 지지 요소는 히터를 지지하는 역할을 한다. 히터에 연결되지는 않았지만, 여전히 압력을 가하고 국부적으로 변형할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 바람직하게는 변형 요소만이 히터의 주변에 배열되고, 이들은 상응하는 강력한 액추에이터를 통해 에지에서 히터의 굽힘을 허용한다. 이와 동시에, 히터의 중심은 적어도 하나의 고정 요소에 의해 지지된다.
또 다른 실시예에서, 히터의 달성 가능한 최대 곡률반경을 제한하기 위한 요소가 히터 아래에 배열된다. 제한 요소는 예를 들어 중앙에 정렬된 링, 특히 원환체, 보다 바람직하게는 구이다. 변형 요소는 예를 들어 히터에 인장력을 가할 수 있으며, 제한 요소는 히터의 곡률을 제한한다.
장치의 모든 실시예는, 만곡된 히터와 다른 구성요소 사이의 열 전달을 최적화, 특히 최대화하기 위해, 특히 유체, 바람직하게는 가스, 가장 바람직하게는 높은 열 전도성을 갖는 가스로 플러싱될 수 있다. 유체 혼합물, 특히 가스 혼합물의 사용도 생각할 수 있다. 특히, 하기 유체가 사용될 수 있다:
- 가스, 특히
비활성 가스, 바람직하게는
헬륨,
아르곤 및/또는
크립톤;
분자 가스, 바람직하게는
이산화탄소 및/또는
산소;
- 액체, 특히
물 및/또는
오일(oil).
명명된 유체는 결합되어 유체 혼합물을 형성할 수 있다. 유체 흐름은 특히 히터와 스테이지 사이의 열 대류를 최적화하기 위해 히터 표면 위로 흐른다.
추가 실시예에서, 히터 주위의 공간, 즉 스테이지의 공간을 비우는 것도 가능하다. 이에 관해, 진공은 100 mbar 미만, 바람직하게는 10-2 mbar 미만, 보다 바람직하게는 10-3 mbar 미만, 특히 바람직하게는 10-5 mbar 미만, 가장 바람직하게는 10-7 mbar 미만이다.
히터는 특히 국부적으로 변형될 수 있다. 특히, 전체, 볼록 및 오목 변형도 가능하다. 히터가 변형되지 않은 상태 대 변형된 상태일 때, 히터 표면의 중심을 고려하면, 중심 사이의 거리의 절대값을 곡률로 정의한다. 이 곡률은 1μm 초과, 바람직하게는 10μm 초과, 보다 바람직하게는 1mm 초과, 특히 바람직하게는 5mm 초과, 가장 바람직하게는 10mm 초과만큼 변경될 수 있다.
방법
특히, 전술한 장치 중 하나로 기판을 가열하는 제1 방법에서, 제어 루프(control loop)를 통해 히터의 컨트롤러에 연결된 기판 표면에서 국부적으로 온도 측정이 수행된다. 목적은 원하는, 특히 균질한 온도 분포를 설정하는 것이다. 그러나, 많은 응용 분야에서, 원하는 것은 불균일하지만 대칭적인 온도 분포일 수 있다. 예를 들어, 온도가 중앙과 에지의 극한값에 도달하고 그 사이에서 선형으로 떨어지는 방사 대칭의 불균일한 온도 분포를 설정하는 것을 생각할 수 있다. 이러한 방식으로, 런아웃 오류(run-out error)라고도 하는 변형 오류가 제2 기판과 접촉하기 전에 능동적으로 상쇄되거나 적어도 감소될 수 있는 방식으로 온도 상쇄에 의해 기판이 능동적으로 확장될 수 있다.
하기 공정 단계는 모두 하나의 가열 방법으로 수행될 수 있지만, 특히 개별 공정 단계를 생략하는 것도 가능하며 특히 공정 단계의 순서가 변경될 수도 있다.
제1 방법의 제1 공정 단계에서, 기판이 기판 홀더에 로딩되고 고정된다. 이 경우에, 기판 홀더는 이미 스테이지 상에 위치될 수 있다. 기판 홀더가 아직 스테이지에 위치하지 않은 경우, 고정 후에, 상부에 증착되고 장착된다. 대부분의 경우, 기판을 로딩하고 고정할 때, 기판 홀더가 이미 스테이지에 장착되어 있을 것이다.
제1 방법의 제2 공정 단계에서, 온도 분포를 측정하기 위한 측정 시스템이 기판 표면 상에 위치되거나 및/또는 활성화되거나 및/또는 교정된다(calibrated). 온도 분포를 측정하기 위한 측정 시스템은 기판 및/또는 기판 홀더를 고정하기 전에 이미 위치되거나 및/또는 교정되거나 및/또는 활성화된 것으로 생각할 수 있다. 이 경우, 상기 공정 단계는 생략된다.
제1 방법의 제3 공정 단계에서, 기판 표면은 현재 온도 분포를 결정하기 위해 측정 시스템으로 기록된다. 기판은 일반적으로 실온에서 로딩되고 고정되며, 이 때 장치는 환경과 열역학적 평형 상태에 있기 때문에, 온도 분포가 다소 균일하다고 가정할 수 있다.
제1 방법의 제4 공정 단계에서, 히터가 활성화되어 원하는 온도로 설정된다. 열은 이제 히터, 기판 홀더 표면, 스테이지, 기판 홀더 및 기판을 통해 전달된다.
제1 방법의 제5 공정 단계에서, 기판 표면은 현재 온도 분포를 결정하기 위해 측정 시스템으로 다시 측정된다. 제3 공정 단계와 달리, 이번에는 온도 분포가 일반적으로 불균일할 것이다. 따라서, 제5 공정 단계에서는, 온도 분포를 기록할 뿐만 아니라 컴퓨터 시스템에서 분석한다. 특히, 온도 장(temperature field)이 생성되고, 이로부터 온도 구배 장(temperature gradient field)이 유도된다.
제1 방법의 제6 공정 단계에서, 히터는 이제 변형 요소에 의해 변형되고, 열 복사 및/또는 열전도율이 조절되어, 기판 표면의 온도 장이 가능한 한 균질해진다. 이제, 원하는 온도 분포, 특히 가능한 균일한 온도 분포가 얻어질 때까지, 제4 및 제5 공정 단계 사이에서 조정이 이루어진다.
제1 방법의 추가의 제7 공정 단계에서, 기판은 추가 처리를 겪는다. 특히, 기판은 접합될 수 있고, 포토리소그래피 목적을 위해 빛에 노출될 수 있으며, 엠보싱 화합물로 코팅될 수 있고, 엠보싱 화합물은 엠보싱될 수 있다. 기술적으로 건설적인 기판의 후속 처리를 추가로 더 생각할 수 있다.
특히, 전술한 장치 중 하나로 기판을 가열하기 위해, 제2 방법에서, 히터의 바람직하지 않은 변형은 히터의 변형에 의해 상쇄된다. 이때, 하기 공정 단계가 모두 수행될 수 있지만, 특히 개별 공정 단계가 생략될 수도 있고, 특히 공정 단계의 순서가 변경될 수도 있다.
제2 방법의 제1 공정 단계에서, 기판은 기판 홀더에 로딩되고 고정된다. 이 경우에, 기판 홀더는 이미 스테이지 상에 위치될 수 있다. 기판 홀더가 아직 스테이지에 위치하지 않은 경우, 고정 후에, 상부에 증착되고 장착된다. 대부분의 경우, 기판을 로딩하고 고정할 때, 기판 홀더가 이미 스테이지에 장착되어 있을 것이다.
제2 방법의 제2 공정 단계에서, 특히 접합 장치 내에서 압력 하중이 가해지며, 이는 히터까지 확산되어 이를 변형시킨다. 히터의 이러한 간접적이고 바람직하지 않은 변형은, 특히 기판 또는 기판 스택에 대한 압력 하중의 제공으로 인해 발생한다.
제2 방법의 제3 공정 단계에서, 히터의 바람직하지 않은 변형이 포착된다. 상기 공정에서, 바람직하지 않은 변형은 특히 센서 또는 다른 수단에 의해 계산될 수 있다. 실제로 발생하여 포착된 히터의 변형은, 특히 데이터 형태로 포착되어 분석된다. 이를 위해, 특히 전자 데이터 처리 장치가 사용될 수 있다.
제2 방법의 제4 공정 단계에서, 히터는 특히 장치의 요소에 의해 변형된다. 상기 공정에서, 히터의 바람직하지 않은 변형은 상쇄되고, 바람직하게는 완전히 상쇄되거나 또는 적어도 감소된다. 상쇄는 바람직하게는 요소의 작동 가능한 액추에이터에 의해 수행된다. 변형의 완전한 상쇄가 수행되지 않고, 대신에, 히터의 바람직하지 않은 변형은 원하는 온도 및/또는 압력 프로파일이 설정되는 지점까지만 상쇄되는 것도 생각할 수 있다. 히터의 변형은, 특히 이전 측정이 수행되었기 때문에, 선택된 접합 매개변수의 함수로 알려져 있다는 것도 생각할 수 있다. 이 경우, 접합 공정 동안, 센서 데이터에 의존할 필요가 없다. 히터의 상쇄는 압력 하중이 제공되기 전 및/또는 동안에도 수행될 수 있다.
본 발명의 추가 이점, 특징 및 세부사항은 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 다음 설명으로부터 식별할 수 있을 것이다. 도면에서:
도 1a는 수동 위치에 있는 본 발명에 따른 기판 가열 장치의 제1 실시예를 도시한 도면,
도 1b는 활성 위치에 있는 본 발명에 따른 장치의 제1 실시예를 도시한 도면,
도 1c는 하중을 받는 위치에 있는 본 발명에 따른 장치의 제1 실시예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 장치의 제2 실시예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 장치의 제3 실시예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 장치의 제4 실시예를 도시한 도면이다.
도면에서, 동일한 구성요소 또는 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 도면부호로 표시된다.
도 1a는 스테이지 표면(2o)을 갖는 스테이지(2)를 갖는 수동 상태의 장치(1)의 제1 실시예를 도시하며, 여기서 히터(3)가 스테이지(2)에 배열되고 기판 홀더(5)가 스테이지(2) 위에 장착 및/또는 고정될 수 있다. 실제 기판(6)은 기판 홀더(5)에 고정된다. 히터(3)에는 열이 발생될 수 있는 가열 요소(4)가 장착된다. 가열 요소(4)의 기술적 형태는 실시예에서 중요하지 않다. 히터(3)는 특히 고정 요소(7)에 의해 정확한 높이에 고정된다. 고정 요소(7)는 중앙에 위치하지만, 물론 이것은 히터(3)를 중심에 및/또는 주변에 고정할 수 있다.
도시되지 않은 또 다른 실시예에서, 고정 요소(7)가 스테이지(2)까지 연장되고 장치의 안정성을 증가시키기 위해 내부에 부착되는 것이 가능하다. 그러나, 명료함을 위해, 이는 도면에 도시되지 않는다.
고정 요소(7)의 특별한 특징은 히터(3)의 적어도 하나의 지점이 변형 하에 고정된 채로 유지되며, 특히 능동적으로 변형되지 않는다는 점이다. 고정 요소(7)의 주변 장치의 경우, 이들은 특히 링의 다중 지점일 수 있다. 히터(3)의 변형은 특히 히터(3)의 밑면(3u)에 대칭으로 배열되고 히터(3)에 연결된 변형 요소(8)를 통해 생성된다.
도면은 스테이지 내부 표면(2i)과 히터 표면(3o) 사이에 비교적 큰 개방 공간(12)을 도시한다. 이 개방 공간(12)은 히터(3)의 변형을 보다 명확하게 나타낼 수 있도록 하기 위해 도면에서 비교적 큰 축척으로 도시된다. 일부 실시예에서, 다른 구성요소, 특히 온도 균질화를 위한 플레이트가 이러한 개방 공간(12)에 위치될 수 있다. 이러한 구성요소들은 모두 특히 기계적으로 서로 연결될 수 있다. 기판(6)에 압력 하중이 가해지면, 힘이나 압력이 기판 홀더(5), 스테이지(2)를 통해 히터(3)로 전달되어 히터(3)가 변형될 수 있다. 압력 하중이, 스테이지(2) 및 그와 함께 스테이지 내부 표면(2i)이 변형되게 하여, 스테이지 내부 표면(2i)이 히터 표면(3o)과 접촉되고 결과적으로 힘 및/또는 압력을 히터(3)에 전달하여 히터(3)를 변형시키게 할 수 있다. 특히 고정 요소(7)가 히터(3) 및 스테이지(2)에 기계적으로 연결되는 실시예의 경우, 압력 하중에 기판에 가해질 때 히터(3)의 상당한 변형을 초래한다. 스테이지(2)와 히터(3) 사이의 기계적 연결은 명확성을 위해 도면에서 의도적으로 생략되었다.
도 1b는 활성 상태에 있는 본 발명에 따른 장치(1)의 제1 실시예를 도시한다. 변형 요소(8)는 히터 표면(3o)이 변형되도록 위치에 따라 이동된다. 이 경우, 히터 표면(3o)의 변형은 기판 홀더 표면(5o), 바람직하게는 기판 표면(6o) 상의 온도가 원하는 분포, 특히 균일한 분포를 달성하도록 발생해야 한다. 선택적으로, 유체, 특히 유체 흐름(10) 형태의 유체가 스테이지(2) 내로 도입되어 히터(3) 주위를 흐를 수 있다. 특히, 히터 표면(3o)과 스테이지(2) 사이의 열 대류는 바람직하게 최적화되고, 특히 증가된다.
도 1c는 로딩된 상태에 있는 본 발명에 따른 장치(1)의 제1 실시예를 도시한다. 2개의 기판(6)은 압력 장치(13)에 의해 힘 또는 압력으로 로딩된다. 압력 장치(13)는 원하는 압력 장치 표면(13o)을 갖는다. 압력 장치 표면(13o)은 평평하거나 볼록할 수 있다. 또는 그 밖의 다른 형태도 생각할 수 있다. 압력 장치 표면(13o)의 형상은 다수의 상이한 이유에 따라 결정된다. 그것은 의도적으로 곡률로 구성될 수도 있다. 압력 장치(13)의 강한 힘이 변형을 일으키는 것을 생각할 수 있다. 또 다른 가능성은 압력 장치 표면(13o)이 완벽하게 평평하게 생성되지 않았을 수 있다는 점이다. 모든 경우에, 일반적으로 임의의 형상을 가질 수 있는 압력 장치 표면(13o)은 기판(6), 그 아래에 위치된 기판 홀더(5), 및 스테이지(2) 상에서 상이한 강도로 작용할 것이다. 상응하는 실질적인 변형의 경우, 그 아래에 위치한 히터(3)도 변형될 것이다. 특히, 히터(3)와 스테이지(2) 사이에 기계적 연결이 있는 경우, 히터(3)는 다른 구성요소와 함께 변형될 것이다. 이 경우, 히터(3)는 압력 장치(13)로 인해 바람직하지 않은 변형을 겪게 되며, 요소(7, 8, 9 및 11)은 이 공정을 상쇄하는 기능, 특히 히터(3)의 바람직하지 않은 변형을 가능한 한 효과적으로, 특히 완전히 상쇄하는 상쇄력을 생성하도록 기능한다. 명료함을 위해, 구성요소(2, 3, 5 및 13)의 편향 및 변형은 실측으로 도시되지 않는다. 실제 적용에서, 편향 및 변형은 특히 나노미터 내지 밀리미터 범위이다. 특히 도 1c는 변형 상태를 나타낸다. 당업자는, 원하는 상태가 구성요소, 특히 히터(3)의 변형이 구성요소(7, 8, 9, 11)에 의해 바람직하게는 완전히 상쇄되는 것을 특징으로 한다는 것을 이해할 것이다. 압력 장치(13)에 의해 가해질 수 있는 힘은 10N 초과, 바람직하게는 500N 초과, 보다 바람직하게는 1000N 초과, 특히 바람직하게는 10000N 초과, 가장 바람직하게는 100000N 초과이다.
나머지 도면에서, 기판 홀더(5), 기판(6) 및 유체 흐름(10)은 예시되지 않는데, 이들은 장치(1, 1', 1'' 및 1''')의 추가 실시예와 관련된 추가 특징을 나타내지 않기 때문이다.
도 2는 오직 에지에서만 히터(3)에 연결된 변형 요소(8)가 있는 장치(1')의 제2 실시예를 도시한다. 다른 지지 요소(9)는 특히 히터(3) 아래에 대칭적으로 위치하지만, 히터(3)에 연결되지는 않는다. 지지 요소(9)들은 히터(3)가 언로딩 상태에 있을 때 히터(3)를 지지하는 버팀대(brace)로서 동시에 기능할 수 있다. 또한, 지지 요소(9)는 국부적으로 압축력을 제공할 수 있지만 인장력은 히터(3)에 가해지지 않는다. 그 외의 경우, 이전 실시예의 설명을 참조하면 된다.
도 3은 변형 요소(8)가 에지에만 위치된 장치(1'')의 제3 실시예를 도시한다. 고정 요소(7)는 바람직하게는 히터(3)를 다시 중앙에 고정시킨다. 이러한 방식으로, 오목 및/또는 볼록 방향으로 대칭적으로 히터(3)를 구부릴 수 있는 실시예가 생성된다. 그 외의 경우, 이전 실시예의 설명을 참조하면 된다.
도 4는 히터(3)가 아래쪽으로 구부러질 수 있는 최대 범위를 제한하기 위해 제한 요소(11)가 사용되는 장치(1''')의 제4 실시예를 도시한다. 예시된 경우에, 제한 요소(11)는 구의 반경 위치의 함수로서 직경이 점점 더 작아지는 구이다. 그 외의 경우, 이전 실시예의 설명을 참조하면 된다.
1, 1', 1'', 1''' 장치
2 스테이지
2o 스테이지 표면
2i 스테이지 내부 표면
3 히터
3o 히터 표면
3u 히터 밑면
4 가열 요소
5 기판 홀더
5o 기판 홀더 표면
6 기판
6o 기판 표면
7 고정 요소
8 변형 요소
9 지지 요소
10 유체 흐름
11 제한 요소
12 개방 공간
13 압력 장치
13o 압력 장치 표면

Claims (18)

  1. 기판(6)을 가열하기 위한 장치(1, 1', 1'', 1''')로서, 상기 장치는:
    i) 히터(3), 및
    ii) 기판 홀더 표면(5o)을 갖는 기판 홀더(5)를 포함하되, 가열될 기판(6)은 기판 홀더 표면(5o) 상에 배치될 수 있고,
    장치(1, 1', 1'', 1''')는, 추가로:
    iii) 히터(3)에 힘을 가하기 위한 수단(7, 8, 9, 11), 및
    iv) 수단(7, 8, 9, 11)을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하되,
    히터(3)는 수단(7, 8, 9)에 의해 변형될 수 있는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  2. 제1항에 있어서, 수단(7, 8, 9, 11)에 의해 영향을 받는 히터(3)의 변형으로 인해, 기판(6)에서의 실제 온도 분포가 목표 온도 분포에 적용가능한, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 수단(7, 8, 9, 11)에 의해 영향을 받는 히터(3)의 변형으로 인해, 외력에 의한 히터(3)의 변형이 상쇄될 수 있는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(1, 1', 1'', 1''')는 히터(3)에 연결된 적어도 하나의 변형 요소(8)를 포함하되, 적어도 하나의 변형 요소(8)는 히터(3)가 목표 방식으로 변형될 수 있도록 적어도 하나의 액추에이터에 연결되는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 히터(3)는 기판(6)의 맞은편에 있는 기판 홀더 표면(5o)의 한 면에 배열되는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 히터(3)는 기판 홀더 표면(5o)과 독립적으로 변형가능한, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(1, 1', 1'', 1''')는 스테이지(2)를 포함하며, 기판 홀더(5)는 스테이지(2)의 스테이지 표면(2o)에 배치되고, 히터(3)는 스테이지(2) 내부에 배치되는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 히터(3)는 평평한 구성의 가열 요소(4) 또는 평평한 배열의 복수의 가열 요소(4)를 갖는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(1, 1', 1'', 1''')는 적어도 하나의 고정 요소(7)를 포함하며, 적어도 하나의 고정 요소(7)는 히터(3)에 연결되고 히터(3)의 적어도 하나의 지점을 고정하는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(1, 1', 1'', 1''')는 히터(3)에는 연결되지 않은 적어도 하나의 지지 요소(9)를 포함하며, 적어도 하나의 지지 요소(9)는 히터(3)에만 압력을 가할 수 있거나 및/또는 히터(3)의 변형만 제한할 수 있는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(1, 1', 1'', 1''')는 히터(3)에는 연결되지 않은 적어도 하나의 제한 요소(11)를 포함하며, 적어도 하나의 제한 요소(11)는 히터(3)의 변형을 제한할 수 있거나 및/또는 제한 요소(11)의 형상을 통해 변형을 사전형성할 수 있는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 히터(3)와 다른 구성요소 사이의 열 전달을 최적화하기 위하여, 히터(3)와 다른 구성요소 사이, 특히 히터(3)와 스테이지(2) 사이 및/또는 히터(3)와 기판 홀더(5) 사이에서 유체 흐름(10)이 플러싱될 수 있는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(1, 1', 1'', 1''')는:
    플레이트를 추가로 포함하되,
    상기 플레이트는 히터(3)와 기판 홀더(5) 사이에 배치되는, 장치(1, 1', 1'', 1''').
  14. 기판(6)을 가열하기 위한 방법으로서, 특히, 기판(6)에 사전결정된 목표 온도 분포를 생성하거나 및/또는 바람직하게는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 장치(1, 1', 1'', 1''')로 외력에 의한 히터(3)의 변형을 상쇄하기 위한 방법으로서, 히터(3)는 기판(6)을 가열하며 기판 홀더(6)가 기판(6)을 기판 홀더 표면(5o)의 제자리에 고정하고,
    수단(7, 8, 9, 11)은 히터(3)에 힘을 가하며, 수단(7, 8, 9, 11)은 제어 유닛에 의해 제어되고, 히터(3)는 수단(7, 8, 9, 11)에 의해 변형되는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 방법은, 특히 다음 순서로:
    i) 기판 홀더(5)의 기판 홀더 표면(5o)에 기판(6)을 배치하거나 및/또는 고정하는 단계,
    ii) 기판, 특히 기판 표면(6o)의 실제 온도 분포를 결정하는 단계, 및
    iii) 실제 온도 분포를 목표 온도 분포와 비교한 분석에 기초하여, 수단(7, 8, 9, 11)으로 히터(3)를 변형시키는 단계를 포함하되, 수단(7, 8, 9, 11)은 히터(3)의 변형이 기판(6)의 실제 온도 분포를 사전형성된 목표 온도 분포로 목표 방식으로 조정하는 효과를 갖도록 제어 유닛에 의해 제어되는, 방법.
  16. 제14항 또는 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 특히 다음 순서로:
    i) 기판 홀더(5)의 기판 홀더 표면(5o)에 기판(6)을 배치하거나 및/또는 고정하는 단계,
    ii), 외력에 의해, 히터(3), 특히 히터 표면(3o)의 변형을 결정하는 단계, 및
    iii) 외력에 의한 히터(3)의 변형의 분석에 기초하여, 수단(7, 8, 9, 11)으로 히터(3)를 변형시키는 단계를 포함하되, 수단(7, 8, 9, 10)은 히터(3)의 변형이 외력에 의한 히터(3)의 변형을 상쇄하는 효과를 갖도록 제어 유닛에 의해 제어되는, 방법.
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 장치(1, 1', 1'', 1''')를 포함하고, 기판(6)을 처리하거나 및/또는 접합하기 위한 장치.
  18. 특히 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 장치(1, 1', 1'', 1''')로, 기판(6)을 처리하거나 및/또는 접합하기 위한 방법에 있어서, 기판은 제14항, 제15항 및/또는 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 가열되는, 방법.
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