TW202215596A - 卡盤組件、平坦化製程、裝置及製造物品的方法 - Google Patents
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Abstract
一種用於保持板的卡盤組件,包括配置來保持板的構件、透光性構件、以及流體路徑,構件包括配置為具有中央開口的撓性部分、以及由撓性部分所形成的第一腔室,其中,藉由減少第一腔室中的壓力而以撓性部分保持板,透光性構件覆蓋構件的中央開口,流體路徑與第二腔室連通,用於加壓第二腔室,藉由構件、由構件所保持的板、以及透光性構件界定出第二腔室。
Description
本揭露內容關於基板處理,且更具體地,關於在半導體製造中之表面的平坦化所使用之卡盤組件。
平坦化技術在製造半導體裝置中為有用的。例如,用於建立半導體裝置的製程包括將材料重複地加入到基板及重複地從基板移除材料。此製程可產生具有不規則高度變化(亦即,形貌(topography))的分層(layered)基板,且當越多的層被加入,基板高度變化可能增加。高度變化對於將更多的層加入到分層基板的能力上具有負面影響。分別地,半導體基板(例如,矽晶圓)本身並不總是完全平坦的,且可能包括初始表面高度變化(亦即,形貌)。解決此問題的一個方法是在分層步驟之間使基板平坦化。各種微影製程圖案化方法受益於平坦表面上的圖案化。在基於ArFi雷射的微影製程中,平坦化減少了焦深(depth of focus,DOF)限制的影響,且改進了關鍵尺寸(critical dimension,CD)以及關鍵尺寸一致性(critical dimension uniformity)。在極紫外(EUV)微影製程中,平坦化改進了特徵布局(feature placement)並減少了DOF限制的影響。在奈米壓印微影製程(nanoimprint lithography,NIL)中,平坦化改進了在圖案轉印之後的特徵填充及CD控制。
有時候被稱為基於噴墨的自適應平坦化(inkjet-based adaptive planarization,IAP)之平坦化技術涉及在基板和上層基板(superstrate)之間分配可聚合材料的可變液滴圖案,其中,液滴圖案依據基板形貌而變化。上層基板接著被與可聚合材料接觸,在這之後,材料在基板上被聚合,並移除上層基板。對於改進,例如,整個晶圓處理及半導體裝置製造而言,希望的是包括IAP技術的平坦化技術中的改進。
在目前的平坦化方法中,可能難以控制上層基板曲率、以及靠近上層基板的邊緣之可聚合材料的擴展。此外,可能難以將上層基板從固化膜分離,特別是當上層基板具有與基板類似的尺寸時。本領域中需要一種卡盤組件及平坦化方法,其具有對上層基板曲率之改進的控制以及從固化膜之改進的分離。
一種用於保持板的卡盤組件,包括配置來保持板的構件、透光性構件、以及流體路徑,構件包括配置為具有中央開口的撓性部分、以及由撓性部分所形成的第一腔室,其中,藉由減少第一腔室中的壓力而以撓性部分保持板,透光性構件覆蓋構件的中央開口,流體路徑與第二腔室連通,用於加壓第二腔室,藉由構件、由構件所保持的板、以及透光性構件界定出第二腔室。
一種平坦化系統,包括配置來保持板的卡盤組件,卡盤組件包括配置來保持板的構件、透光性構件、以及流體路徑,構件包括配置為具有中央開口的撓性部分、以及由撓性部分所形成的第一腔室,其中,藉由減少第一腔室中的壓力而以撓性部分保持板,透光性構件覆蓋構件的中央開口,流體路徑與第二腔室連通,用於加壓第二腔室,藉由構件、由構件所保持的板、以及透光性構件界定出第二腔室;基板卡盤,配置來保持基板;流體分配器,配置來將可塑性材料分配到基板上;定位系統,配置來以板接觸可塑性材料;以及固化系統,配置來使板下方的可塑性材料固化,以在基板上形成被固化的可塑性材料。
一種製造物品的方法,包括將可塑性材料分配到基板上;以板卡盤組件固定板,板卡盤組件包括配置來保持板的構件、透光性構件、以及流體路徑,構件包括配置為具有中央開口的撓性部分、以及由撓性部分所形成的第一腔室,其中,藉由減少第一腔室中的壓力而以撓性部分保持板,透光性構件覆蓋構件的中央開口,流體路徑與第二腔室連通,用於加壓第二腔室,藉由構件、由構件所保持的板、以及透光性構件界定出第二腔室;使板與被分配到基板上的可塑性材料接觸;以固化源使可塑性材料固化;從被固化的可塑性材料分離板;以及處理被固化的可塑性材料以做出物品。
在當結合所附圖式及所提供的申請專利範圍閱讀過例示性實施例的以下詳細描述的情況下,本揭露內容的這些以及其他目的、特徵及優點將變得清楚明瞭。
平坦化系統
圖1顯示根據本揭露內容的面向之用於平坦化的範例系統。平坦化系統100被使用來使基板102上的膜平坦化。基板102可被耦接到基板卡盤104。基板卡盤104可為真空卡盤、銷式卡盤(pin-type chuck)、槽式卡盤(groove-type chuck)、靜電卡盤、電磁卡盤等,但不限於此。
基板102和基板卡盤104可進一步地由基板定位台106來支撐。基板定位台106可提供沿著x、y、z、θ、ψ及ϕ軸中的一者或多者的平移及/或旋轉動作。基板定位台106、基板102和基板卡盤104亦可被定位在底座(未示出)上。基板定位台可為定位系統的一部分。
與基板102間隔開的是具有面對基板102的工作表面112之上層基板108(在本文中亦被稱作板)。上層基板108可由包括熔矽石(fused silica)、石英、矽、有機聚合物、矽氧烷聚合物(siloxane polymer)、硼矽玻璃(borosilicate glass)、氟碳聚合物(fluorocarbon polymer)、金屬、硬化藍寶石等的材料所形成,但不限於此。在實施例中,上層基板對於UV光而言容易是透明的。工作表面112通常與基板108的表面具有相同的面積尺寸或稍微小於基板108的表面。
上層基板108可被耦接到上層基板卡盤組件118、或由上層基板卡盤組件118固定,其在下文中被更詳細地討論。上層基板卡盤組件118可被耦接到平坦化頭120,其為定位系統的一部分。平坦化頭120可被可移動地耦接到橋。平坦化頭120可包括一個或多個致動器,例如,音圈馬達(voice coil motor)、壓電馬達(piezoelectric motor)、線性馬達、螺母和螺桿馬達等,其配置來至少在z軸方向上以及在可能的其他方向(例如,x、y、θ、ψ及ϕ軸)上使上層基板卡盤118相對於基板102移動。
平坦化系統100還可包括流體分配器122。流體分配器122亦被可移動地耦接到橋。在實施例中,流體分配器122及平坦化頭120共用所有定位部件中的一者或多者。在替代實施例中,流體分配器122及平坦化頭彼此獨立地移動。流體分配器122可被使用來將液態的可塑性材料124(例如,光固化可聚合材料)的液滴沉積到基板102上,且被沉積材料的體積在基板102的整個面積上至少部分地依據其形貌輪廓而變化。不同的流體分配器122可使用不同的技術來分配可塑性材料124。當可塑性材料124為可噴射的時,可使用噴墨類型的分配器來分配可塑性材料。例如,熱噴墨、基於微機電系統(MEMS)的噴墨、閥噴射、及壓電噴墨是用於分配可噴射的液體之常見技術。
平坦化系統100還進一步包括固化系統,其包括輻射源126,輻射源126沿著曝光路徑128引導光化能量(actinic energy),例如,UV輻射。平坦化頭120及基板定位台106可配置來將上層基板108及基板102定位成與曝光路徑128重疊。在上層基板108已與可塑性材料124接觸之後,輻射源126沿著曝光路徑128發出光化能量。圖1顯示當上層基板108未與可塑性材料124接觸時之曝光路徑128。這樣做是為了說明目的,使得可輕易地識別出各個組件的相對位置。本領域技術人士將理解的是,當上層基板108被與可塑性材料124接觸時,曝光路徑128實質上將不會改變。
平坦化系統100可進一步包括相機136,在平坦化製程的過程中,當上層基板108接觸可塑性材料124時,相機136被定位來觀察可塑性材料124的擴展。圖1顯示現場相機的成像領域之光軸138。如圖1所示,平坦化系統100可包括一個或多個光學部件(雙色鏡、光束組合器、稜鏡、透鏡、反射鏡等),其將光化能量與要由相機136所檢測的光組合。相機136可包括CCD、感測器陣列、線列式相機(line camera)、及光偵測器中的一個或多個,其配置為收集在波長處的光,此波長顯示在上層基板108下方且與可塑性材料124接觸的區域以及在上層基板108下方但未與可塑性材料124接觸的區域之間的對比。相機136可配置為提供在上層基板108下方之可塑性材料124的擴展、及/或上層基板108從被固化的可塑性材料124分離的影像。相機136亦可配置來測量干涉條紋,其隨著可塑性材料124在工作表面112和基板表面之間的間隙間的擴展而改變。
可藉由與一個或多個部件及/或子系統(例如,基板卡盤104、基板定位台106、上層基板卡盤組件118、平坦化頭120、流體分配器122、輻射源126、及/或相機136)通信之一個或多個處理器140來調節、控制及/或引導平坦化系統100。處理器140可基於被儲存在非暫態計算機記憶體(non-transitory computer memory)142中的電腦可讀取程式中的指令來操作。處理器140可為或包括CPU、MPU、GPU、ASIC、FPGA、DSP、及通用電腦(general-purpose computer)中的一者或多者。處理器140可為專用控制器(purpose-built controller)、或可為適於作為控制器之通用計算裝置。非暫態計算機可讀記憶體的範例包括RAM、ROM、CD、DVD、藍光、硬碟、網路附接儲存器(networked attached storage,NAS)、內部網路連接的非暫態計算機可讀儲存裝置、及網路連接的非暫態計算機可讀儲存裝置,但不限於此。可藉由處理器140來執行本文中所描述的所有方法步驟。
在操作中,平坦化頭120、基板定位台106、或其兩者使上層基板108和基板102之間的距離變化,以界定出理想空間(在三維中的有界物理範圍),其被以可塑性材料124填充。例如,平坦化頭120可被移動朝向基板,並對上層基板108施加力,使得上層基板接觸並擴展可塑性材料124的液滴,如同在本文中進一步詳述的。
平坦化製程
平坦化製程包括圖2A至2C中示意性地顯示的步驟。如圖2A所示,以液滴的形式將可塑性材料124分配到基板102上。如同先前所討論的,基板表面具有一些形貌,其可能基於先前的處理操作而為已知的、或可使用輪廓儀(profilometer)、AFM、SEM、或像是Zygo NewView 8200之基於光學干涉效果的光學表面輪廓儀來測量。被沉積的可塑性材料124的局部體積密度依據基板形貌而變化。上層基板108接著被定位為與可塑性材料124接觸。
圖2B顯示在使上層基板108與可塑性材料124完全接觸之後但在聚合處理開始之前的接觸後步驟。當上層基板108接觸可塑性材料124時,液滴合併以形成可塑性材料膜144,其填充上層基板108與基板102之間的空間。較佳地,填充處理以均勻的方式發生,而不會有任何空氣或氣泡被困在上層基板108與基板102之間,以使未填充缺陷最小化。可能以光化能量(例如,UV輻射)開始可塑性材料124的聚合處理或固化。例如,圖1的輻射源126可提供光化能量,其使得可塑性材料膜144固化、硬化、及/或交聯,在基板102上界定出被固化的平坦化層146。或者,亦可藉由使用熱、壓力、化學反應、其他類型的輻射、或這些方式的任何組合來開始可塑性材料膜144的固化。一旦被固化,形成平坦化層146,上層基板108可從平坦化層146被分離。圖2C顯示在分離上層基板108之後的基板102上的被固化的平坦化層146。基板及被固化的層可接著經受用於裝置(物品)製造的額外已知步驟及製程,包括,例如,圖案化、固化、氧化、層形成、沉積、摻雜、平坦化、蝕刻、可塑性材料移除、切割、接合和封裝等。可處理基板以製造出複數個物品(裝置)。
使上層基板和基板之間的平坦化材料擴展、填充及固化
當可塑性材料124液滴擴展、合併且填充上層基板108和基板102之間的間隙時,用於最小化上層基板108和基板102之間的空氣或氣泡的截留(entrapment)的一種方案是定位上層基板108,使得其與基板102中心的可塑性材料124進行初始接觸,且接著以中心到周邊的方式徑向地進行進一步接觸。這需要上層基板108、或基板102、或其兩者的偏轉或彎曲,以在上層基板108中建立相對於基板102的曲率。當可塑性材料124擴展時,上層基板108的曲率有助於排除空氣或氣泡。可藉由,例如,將背壓(back pressure)施加到上層基板的內部區域來獲得上層基板108的此種輪廓。然而,在這樣做時,仍需要周邊保持區域來保持上層基板108為被固定在上層基板卡盤118上。鑑於上層基板108通常具有與基板102相同或相似的面積尺寸,若在可塑性材料124液滴擴展及合併的過程中,上層基板108和基板102的周邊邊緣均被夾平,在此夾平區域中將沒有可用的上層基板曲率輪廓。這可能會影響液滴擴展及合併,其也可能導致此區域中的未填充缺陷。為了使未填充缺陷最小化,在液體擴展處理中,需要在整個上層基板直徑上控制上層基板曲率。此外,一旦完成可塑性材料的擴展及填充,上層基板卡盤、被夾住的上層基板、可塑性材料、基板和基板卡盤的最後堆疊可為過度拘束系統(over-constrained system)。這可能造成最後平坦化膜層之不均勻的平坦化輪廓。亦即,在這種過度拘束系統中,來自上層基板卡盤的所有平整度誤差或變化(包括前、後表面平整度)可被傳遞到上層基板,並影響平坦化膜層的均勻性。
為了解決上面的問題,提供如圖3A至5F所示之根據第一範例實施例的卡盤組件118、以及提供如圖8所示之根據第二範例實施例的卡盤組件518。
圖3A顯示卡盤組件118的仰視圖。圖3B顯示卡盤組件118的俯視圖。圖3C顯示沿著圖3B的線3C-3C所截取之截面圖。圖3D顯示圖3C的放大部分3D。圖3E顯示圖3C的放大部分3D的透視圖。
如圖3A至3E所示,卡盤組件118可包括較佳地具有環形形狀的構件130。構件130可包括撓性部分134。構件130的撓性部分134的尺寸可在執行平坦化製程的同時被變化,如同下文中更詳細討論的。在範例實施例中,包括撓性部分134之構件130的厚度可為從0.2到5mm、或從0.3到2mm。在範例實施例中,當撓性部分134為最短(亦即,下面所討論之圖7A至7F中所顯示的狀態)時,在製程中的此點處之撓性部分134的長度可為10mm到200mm、或20mm到75mm。撓性部分的長度對撓性部分的厚度的比可為1000:1到2:1。在實施例中,撓性部分的長度對撓性部分的厚度的比可為5:1到200:1。具有低彈性模數(elastic modulus)的較厚材料將具有與具有高彈性模數的薄材料類似的撓性。構件130可由具有1到210 GPa、50到150 GPa、或60到100 GPa的彈性模數(楊氏模數)之材料所構成。在一個範例實施例中,彈性模數可為70 GPa。構件130可能由允許UV光從中通過的透明材料所製成、或可能不是由允許UV光從中通過的透明材料所製成。亦即,構件130可能是、或可能不是由相對於UV光的不透明材料所構成。構件130可能由塑膠(例如,壓克力)、玻璃(例如,熔矽石、硼矽酸鹽)、金屬(例如,鋁、不銹鋼)、或陶瓷(例如,氧化鋯、藍寶石、氧化鋁)所構成。構件130還可具有0.01到5 Pa·m
3、0.1到4 Pa·m
3、0.5到3 Pa·m
3、1.0到2 Pa·m
3的撓曲剛性(flexural rigidity)。此外,構件的撓曲剛性對上層基板的撓曲剛性的比可為0.01:1到5:1、0.05:1到4:1、0.1:1到3:1、或0.5:1到1:1,較佳地少於1:1。下面的方程式(1)界定了撓曲剛性D,其中,H為上層基板108或構件130的撓曲部分134的厚度;ν為上層基板108或構件130的撓曲部分134的材料之帕松比(Poisson's ratio);且E為上層基板108或構件130的撓曲部分134的材料之楊氏模數。例如,上層基板的撓曲剛性可為2.12 Pa·m
3,而構件130的撓曲部分134的撓曲剛性可為0.29、0.68、0.82、或2.30 Pa·m
3。並且,構件130的撓曲部分134的撓曲剛性對上層基板108的撓曲剛性的比可為0.14:1、0.32:1、0.39:1、或1.09:1。
構件130可進一步包括第一腔室148(圖3D、3E、3I、5C、5F、7A至7J),其配置來將上層基板108的一部分保持於構件130的撓性部分134。第一腔室148可為環形腔室,其同心地圍繞中央開口132。第一腔室148可位於構件的內邊緣133附近。第一腔室148可形成為撓性部分134中的凹陷部分。
卡盤組件118可進一步包括透光性構件150,其覆蓋構件130的中央開口132。在一個範例實施例中,透光性構件150較佳地對於UV光為透明的,且具有高UV光透射率。亦即,可選擇透光性構件150的材料組成,使得被使用來固化可塑性材料的UV光通過透光性構件150。在一個範例實施例中,當透光性構件150透射UV光時,透光性構件可由透射大於80%之具有310到700nm波長的光(亦即,UV光及可見光)的材料所構成,例如,藍寶石、熔矽石。在另一個範例實施例中,透光性構件不需要對於UV光為透明的。當透光性構件不需要對於UV光為透明的時,透光性構件可由透射大於80%之具有400到700nm波長的光(亦即,可見光)的材料所構成,例如,玻璃、硼矽酸鹽。亦即,在當不需要透射UV光的情況下,透光性構件150仍應透射可見光。
如圖3C、3D及3E最佳可見,卡盤組件118可包括由構件130和透光性構件150所界定的第二腔室152。更具體地,被間隔開之透光性構件150的底側表面及構件130的上表面一起界定出第二腔室152。第二腔室152可進一步由支撐環188的內側壁所界定。如圖3C、3D及3E最佳可見,卡盤組件118可進一步包括與第二腔室152連通的流體路徑154,用於加壓第二腔室152。如同在本文中所使用的,加壓包括正壓和負壓。流體路徑154可被使用來使第二腔室152對大氣開放。流體路徑154可包括共同允許第二腔室152選擇性地被施加正壓或負壓的部件。在所顯示的範例中,流體路徑154包括第一埠156,其可與加壓源(未示出)連接。例如,第一埠156可經由管(未示出)被連接到加壓源。第一埠156包括與第二通道160連通的第一通道158,其中,第二通道160的第一端162與第一通道158連接,且第二通道160的第二端164連接到第二腔室152。因此,當第一埠156被連接到加壓源時,可經由第一流體路徑154施加正壓,以加壓第二腔室152。一個或多個額外流體路徑可被實施,其具有與上面所討論的流體路徑154相同的結構。例如,如圖3C最佳可見,具有與流體路徑154相同的結構之額外流體路徑155可位在與流體路徑154完全相反的位置處。
上層基板可藉由減少第一腔室148中的壓力而由撓性部分134來保持。減少第一腔室148中的壓力的一個方式是對第一腔室提供真空。為了同樣對構件130的第一腔室148提供真空,卡盤組件118可進一步包括與第一腔室148連通的路徑166(在本文中亦稱作真空路徑)。在組件中已存在相對於組件附近的大氣之壓力差的情況下,路徑166能夠以減少第一腔室中的壓力的方式被使用,而未被耦接到真空。真空路徑166最佳地被顯示在圖3G、3H及3I中。如同下文中更詳細地描述的,真空路徑166可能由第一通道172開始,並由通孔186結束。圖3F顯示沿著圖3B的線3F-3F所截取之截面圖。圖3G顯示圖3F的放大部分3G。圖3H顯示圖3F的放大部分3G的側面透視圖。圖3I顯示圖3F的放大部分3G的底側透視圖。真空路徑166可包括共同允許第一腔室148將真空施加到上層基板108上的部件。在所顯示的範例實施例中,真空路徑166包括可與真空源(未示出)連接的第二埠168、以及將第二埠168連接到第一腔室148的選路管170。例如,第二埠168可經由管(未示出)被連接到真空源。第二埠168包括與第二通道174連通的第一通道172,其中,第二通道174的第一端176與第一通道172連接,且第二通道174的第二端178連接到選路管170。選路管170可為具有第一端180和具有第二端182的撓性管,第一端180被連接到第二埠168第二通道174的第二端178,第二端182被連接到接頭184,例如,氣動接頭。接頭184還被連接到通孔186,其貫穿構件130的撓性部分134被形成且通向第一腔室148中。亦即,藉由被連接到選路管170和通孔186兩者,接頭184經由通孔186將真空抽吸(vacuum suction)向下引導進入第一腔室148。因此,當第二埠168被連接到真空源時,可對第一腔室148施加真空,以提供能夠將第一腔室148下方之上層基板108的區域與撓性部分134耦接的吸力。
一個或多個額外真空路徑可被實施,其具有與上面所討論的真空路徑166相同的結構,其中,每一個真空路徑均與相同的第一腔室148連接及/或與形成在構件130中之對應的額外第一腔室(未示出)連通。一個或多個額外第一腔室可圍繞第一腔室148同心地設置。亦即,一個或多個額外第一腔室亦可圍繞中央開口132同心地設置,但可位在相較於所顯示的第一腔室148之距離內邊緣133較大的徑向距離處。在實施例中,構件130的內直徑可為較小的,及/或第一腔室148可具有額外的平台。例如,如圖3F最佳可見,具有與真空路徑166相同的結構之額外真空路徑167可位在與真空路徑166完全相反的位置處。作為下文中更詳細討論之平坦化製程的一部分,額外第一腔室或真空腔室可被使用來協助上層基板從被固化的層的分離。在另一個面向中,額外腔室或真空腔室允許相同的卡盤組件118與不同尺寸的上層基板一起使用。
在另一個實施例中,可能的是第一腔室148及真空路徑166可被以用於將構件130與上層基板耦接的另一個機構來替換。例如,取代腔室/真空佈置,可包括施加靜電力的電極。另一個選項是機械閂鎖,其中,在構件130的底側上的機械結構可與上層基板匹配。
卡盤組件118可進一步包括支撐環188。支撐環188不需要由允許UV光通過的透明材料所製成。亦即,支撐環188可由對於UV光不透明的材料所構成。支撐環188可由塑膠(例如,壓克力)、玻璃(例如,熔矽石、硼矽酸鹽)、金屬(例如,鋁、不銹鋼)、或陶瓷(例如,氧化鋯、藍寶石、氧化鋁)所構成。在範例實施例中,支撐環188可由與構件130相同的材料所構成。
圖4顯示分解圖,其中,支撐環188被顯示為從構件130及透光性構件150分離。如圖4最佳可見,支撐環188可大致包括界定出開放的中央區域192之圓形主體190。支撐環188的外周緣可為均勻的。支撐環188的內周緣可包括階部194,其提供用於接收透光性構件150的接收表面196。亦即,如圖3D、3E、3G、3H、3I最佳可見,透光性構件150可被放置在階部194的接收表面196上,從而覆蓋中央區域192。透光性構件150可被固定在接收表面196上,例如,藉由黏著劑。以此方式,當透光性構件150被放置/固定在接收表面196上時,第二腔室152由透光性構件的底側表面、支撐環188的內表面(更具體地,階部194的內表面)、及構件130的上表面所界定。
構件130可使用耦接構件(未示出)(例如,螺絲、螺母/螺栓、黏著劑等)被耦接到支撐環188的底側表面。耦接構件較佳地可為在支撐環188的外邊緣191附近以及構件130的外邊緣131附近。當耦接構件為螺絲時,耦接構件較佳地在外邊緣131附近通過構件130並在外邊緣191附近進入支撐環188,例如,穿過複數個接收孔189(圖3E、3H、3I、4、5C、5F)。當耦接構件為黏著劑時,耦接構件較佳地位在外邊緣131附近的構件130和外邊緣191附近的支撐環188之間。以此方式,構件130的上表面在外邊緣131和外邊緣191附近接觸且被固定到支撐環188的圓形主體190的底側表面。作為平坦化製程的一部分,構件130之額外的表面區域可被選擇性地耦接到支撐環188。使構件130之額外的表面區域選擇性地耦接到支撐環188的方式在下文中被更詳細地討論。
如圖3C、3D及3E所示,上面所討論之全部或一部分的流體路徑154及/或額外流體路徑155可被包含在支撐環188中,且如圖3F、3G、3H及3I所示之全部或一部分的真空路徑166及/或額外真空路徑可被包含在支撐環188中。更具體地,流體路徑154的第一埠156的一部分、第一通道158的一部分、第二通道160、第一端162、及第二端164可被包含在支撐環188中,而真空路徑166的第二埠168的一部分、第一通道172的一部分、第二通道174、第一端176、及第二端178可被包含在支撐環188中。然而,如圖3G及3H最佳可見,選路管170可在支撐環188外面。因此,支撐環188除了支撐透光性構件150和構件130之外,亦可為流體路徑和真空路徑提供路徑/結構。在替代實施例中,沒有選路管170,且真空經由從構件130的非撓性部分135到構件130的撓性部分134到第一腔室148的通路通過支撐環188中的埠。
卡盤組件118可進一步包括額外真空路徑,其允許構件130被選擇性地固定到支撐環188的底側表面。雖然上述的真空流路徑與構件130的第一腔室148連通,允許構件130被選擇性地固定到支撐環188的底側表面的額外真空路徑為支撐環188中的環形腔室,其在支撐環188的底側表面上開放。圖5A至5C顯示被使用來將構件130選擇性地固定到支撐環188的第一真空路徑200的範例。圖5D至5F顯示被使用來將構件130選擇性地固定到支撐環188的第二真空路徑202的範例。
圖5A顯示沿著圖3B的線5A-5A所截取的截面圖。圖5B顯示圖5A的放大部分5B。圖5C顯示圖5A的放大部分5B的側面透視圖。第一真空路徑200可包括共同將真空抽吸力施加到構件130的上表面上的部件,以進一步將構件130固定到支撐環188的底側表面。在所顯示的範例實施例中,第一真空路徑200包括可與真空源(未示出)連接的第一埠204。例如,真空路徑200的第一埠204可經由管(未示出)被連接到真空源。如圖5B及5C最佳可見,真空路徑200的第一埠204包括與第二通道208連接的第一通道206,且第二通道208被與第三腔室210連接。如圖5B及5C同樣最佳可見,第一通道206可被垂直地定向,以向下地引導真空,真空路徑200的第二通道208可被水平地定向,以徑向地引導真空,且真空路徑200的第三腔室210可被垂直地定向,以向下地引導真空。真空路徑200的第三腔室210可被連接到第一環形腔室212,其具有面向下方之朝向構件130的開放端。因此,當真空路徑200的第一埠204被連接到真空源,且構件130的上側表面與支撐環188的底側表面接觸時,真空可經由第一真空路徑200被施加到真空路徑200的第一環形腔室212,以將構件130固定到支撐環188。
圖5D顯示沿著圖3B的線5D-5D所截取之截面圖。圖5E顯示圖5D的放大部分5E。圖5F顯示圖5D的放大部分5E的側面透視圖。第二真空路徑202可包括共同將真空抽吸力施加到構件130的上表面上的部件,以將構件130固定到支撐環188的底側表面。在所顯示的範例實施例中,第二真空路徑202包括可與真空源(未示出)連接的第二埠214。例如,第二真空路徑202的第二埠214可經由管(未示出)被連接到真空源。如圖5E及5F最佳可見,第二真空路徑202的第二埠214包括與第二通道218連接的第一通道216,且第二通道218被與第三腔室220連接。如圖5E及5F同樣最佳可見,第二真空路徑202的第一通道216可被垂直地定向,以向下地引導真空,第二真空路徑202的第二通道218可被水平地定向,以徑向地引導真空,且第二真空路徑202的第三腔室220可被垂直地定向,以向下地引導真空。第二真空路徑202的第三腔室220可被連接到第二環形腔室222,其具有面向下方之朝向構件130的開放端。因此,當第二真空路徑202的第二埠214被連接到真空源,且構件130的上側表面與支撐環188的底側表面接觸時,真空可經由第二真空路徑202被施加到第二真空路徑202的第一環形腔室212,以將構件130固定到支撐環188。
如藉由比較圖5B與5C和圖5E與5F最佳可見,第一環形腔室212相對於第二環形腔室222被徑向向內地定位。亦即,相較於第二環形腔室222,第一環形腔室212在徑向方向上較靠近第二腔室152。由於第一環形腔室212和第二環形腔室222位在不同的徑向位置,每一個腔室將對構件130的上側表面的不同環形區段施加吸力。此外,由於第一環形腔室212和第二環形腔室222中的每一者經由可區別的流體路徑(亦即,第一環形腔室212為第一流體路徑200的一部分,且第二環形腔室222為第二流體路徑202的一部分)與真空源連通,可對每一個腔室獨立地施加真空。例如,若只對第二環形腔室222施加真空,吸力將只會被施加到構件130的上側表面之接觸第二環形腔室222的部分上。然而,若同時對第一環形腔室212和第二環形腔室222兩者施加真空,吸力將會被施加到構件130的上側表面之寬廣區域上,亦即,構件130的上側表面之接觸第一環形腔室212的部分以及構件130的上側表面之接觸第二環形腔室222的部分。
如圖3C至3I及5A至5F所示,支撐環188可包括額外環形腔室224,其能夠以如上面所討論之相同的方式將真空抽吸施加到構件130上。亦即,額外環形腔室224中的每一者可經由埠和連接腔室與真空源連通。額外環形腔室224可在徑向方向上間隔開來。可選擇額外環形腔室224的數量,以提供對於構件130的多少表面積在支撐環188下方被抽吸的最佳控制。例如,環形腔室的數量可為從1到10、從3到7、或從4到6。如同圖式中所見,環形腔室可具有不同的尺寸。環形腔室中的一者的截面積對環形腔室中的另一者的截面積的比可為從10:1到1:1、從8:1到4:1、或從5:1到3:1。部分的環形腔室可具有相同的尺寸和形狀。環形腔室可具有矩形或方形的截面形狀。支撐環188可進一步包括相鄰的環形腔室之間的平台226。平台226為支撐環之與構件130的上表面接觸的部分。
現在將參照圖6及7A至7L描述作為平坦化製程的一部分之卡盤組件118的操作。圖6顯示平坦化方法600的流程圖。方法始於步驟S602,其中,具有被分配於其上的可塑性材料124的液滴之基板102被帶到上層基板108底側,上層基板108被與卡盤組件118的構件130耦接。因此,在執行步驟S602之前,可塑性材料的液滴以上面所描述的方式被分配到基板上。步驟S602的此狀態被顯示於圖7A,其為卡盤組件118的示意截面圖。
此外,在形成步驟S602之前,藉由對構件130的第一腔室148施加真空抽吸並使第一腔室148接觸上層基板108的上側表面,來準備卡盤組件118,從而將上層基板108耦接到構件130。在構件130的撓性部分134中具有多個真空腔室(例如,2)的情況下,在一個實施例中,少於全部(例如,僅1)的真空腔室將具有在步驟S602的過程中所實施的真空。例如,在一個實施例中,只有相對於中央開口132之徑向上最外側的第一腔室可具有所施加的真空。然而,在另一個實施例中,所有的真空腔室(例如,2)可具有在步驟S602的過程中所實施的真空。
如圖7A所示,在基板102被放置在上層基板108底側的時間點,在一個範例實施例中,第二腔室152可能還沒被以正壓加壓。在另一個實施例中,為了提高產量,在基板102被定位在上層基板108底側之前,第二腔室152可先被以正壓加壓。此外,在圖7A所示的時刻之前的校準步驟的過程中,可使用流體路徑154在第二腔室152中施加負壓。在圖7A所示的時刻,第二腔室中的壓力P較佳地為等於大氣壓力,但亦可被正向地加壓或負向地加壓。此外,在將基板102定位到上層基板108底下之前、或在步驟S604之前,可對所有的環形腔室212、222、224施加真空抽吸V。隨著所有環形腔室將真空抽吸V施加到構件130的上側表面,構件130在支撐環188的大致整個寬度上被與支撐環188耦接。由於構件130經由環形腔室212、222、224中的真空抽吸V而在支撐環188的寬度上被與支撐環188耦接,構件130被分成撓性部分134和非撓性部分135。換言之,構件130的撓性部分134為未受真空抽吸V影響的部分,而構件130的非撓性部分135為受到空抽吸V影響的部分。
方法可進行到步驟S604,其中,卡盤組件118的第二腔室152被以正壓加壓。圖7B顯示在第二腔室152已被加壓之後的卡盤組件118的示意截面圖。第二腔室152可藉由透過流體路徑154施加正壓P而被加壓。壓力P的量可被選擇為使得其足以使上層基板108以理想的曲率彎曲,如圖7B所示。壓力P可被設定為0.1到10 kPa。在此同時,對所有的環形腔室212、222、224及第一腔室148施加真空抽吸。因此,在步驟S604的過程中,構件130保持為經由第一腔室148被附接到上層基板108,且構件130保持為在寬度上被附接到支撐環188,以維持非撓性部分135和撓性部分134。亦如圖7B所示,由於正壓P以及上層基板108的彎曲,構件130的撓性部分134也將同樣彎曲/彎折。在朝向基板102移動卡盤組件118之前、或當卡盤組件118朝向基板102移動時,第二腔室152可被正向地加壓到壓力P。在卡盤組件118朝向基板102移動的同時發生加壓的情況下,應該在上層基板108與可塑性材料124接觸之前達到目標壓力。
方法可進行到步驟S606,其中,上層基板108被與基板102上的可塑性材料124的液滴接觸,以形成膜層144。圖7C顯示正好在被彎曲的上層基板108與可塑性材料124的液滴接觸之前的卡盤組件118的示意截面圖。如圖7C所示,直到此時,仍維持正壓P,且仍對所有的環形腔室212、222、224及第一腔室148施加真空抽吸。在一個實施例中,隨著上層基板108與可塑性材料124保持一致以維持理想的曲率,第二腔室152中的壓力P被增加。申請人已經確定的是,隨著上層基板的未達成一致的區域減少,通常需要更大的壓力來維持特定的上層基板曲率。當上層基板的接觸區域在步驟S606的過程中增加時,上層基板的接觸區域開始與接觸區域下方的上層基板的形狀相一致,而接觸區域外側之上層基板的部分為未達成一致的區域,在此當中的曲率需要受到控制。對於使可能導致未填充缺陷之氣體受困最小化而言,維持此曲率為重要的。在一個實施例中,正好超出上層基板的一致部分(接觸區域)的曲率受到控制。換言之,正好在接觸區域外側之環形區域中之上層基板的曲率受到控制。在一個實施例中,在此環形區域中的理想上層基板曲率輪廓在可塑性材料在接觸區域下方擴展的同時受到控制。這可能需要壓力P在步驟S606的過程中被維持及/或增加。在一個實施例中,在可塑性材料已停止擴展之後,上層基板108為“平坦的”(與基板102的形狀一致)。
圖7D顯示當卡盤組件118朝向基板102繼續向下移動以形成膜144時之卡盤組件118的示意截面圖。如圖7D所示,當卡盤組件118繼續向下移動上層基板108時,可塑性材料124的膜144開始形成在上層基板108與基板102的中心之間的區域中。與此動作同時地,第二腔室152中的正壓P可被維持或增加,使得當上層基板108被壓向可塑性材料124時,上層基板108將在上層基板之大致與可塑性材料一致的區域中維持理想的曲率。較佳地,壓力P被增加。亦即,如相較於圖7C之圖7D所見,上層基板108在圖7D中具有較少的弧度,使得上層基板之大致與可塑性材料一致的區域維持理想的曲率。在此同時,由於構件130的撓性部分134接著開始隨著上層基板108一起變平坦,相較於圖7D,在圖7E中之構件130的撓性部分134同樣具有較平坦的形狀。
圖7E顯示卡盤組件118在上層基板108已被進一步推向基板102的點處之示意截面圖。如圖7E所見,當上層基板108繼續向下壓,可塑性材料124的膜144進一步沿著基板102的表面朝向邊緣擴展。正壓P被進一步增加或維持,以在基板之大致與可塑性材料一致的區域維持理想的曲率。較佳地,壓力P被進一步增加。因此,當上層基板108繼續朝向基板102向下壓時,上層基板108繼續彎曲,以在大致與可塑性材料一致的基板的區域中維持理想的曲率。亦即,相較於圖7D,圖7E中的上層基板108具有較少的弧度,使得上層基板之大致與可塑性材料一致的區域維持理想的曲率。在此同時,撓性部分134相對於圖7C及7D亦繼續變平。亦即,相較於圖7D,圖7E中的撓性部分134更為平坦。在圖7D和7E中所示的整個位置,真空抽吸仍被施加到所有的環形腔室212、222、224及第一腔室148。
圖7F顯示卡盤組件118在上層基板108已被完全壓向可塑性材料124使得膜144被完全地形成的點處之示意截面圖。如圖7F所示,上層基板108已被按壓直到其再次變平。亦即,上層基板108不再具有弧度或沒有實質的弧度。類似地,構件130的撓性部分134為平坦的、或沒有實質的彎曲。第二腔室152中的正壓在此點處被完全地移除或對大氣開放。由於圖7E所示的時刻是在固化之前且在下面所描述的釋放處理之前,真空抽吸仍被施加到所有的環形腔室212、222、224及第一腔室148。
由於構件130的撓性部分134被與上層基板108耦接,相較於缺乏撓性部分的卡盤組件,減少或避免了上面所描述之關於控制上層基板曲率和可聚合材料在上層基板的邊緣附近的擴展之困難。這是因為構件130的撓性部分134相較於上層基板108具有較少的彎曲勁度(bending stiffness),且在可塑性材料124擴展的過程中隨著上層基板108彎曲。藉由控制第二腔室152中的壓力,可在從上層基板108的中心到外邊緣的整個擴展處理中控制上層基板108的曲率,這可能導致改進的平坦化性能。
方法可接著進行到步驟S608,其中,位在上層基板108和基板102之間的所形成的膜144被固化。圖7G顯示根據第一範例實施例之卡盤組件118在步驟S608的固化步驟的過程中的示意截面圖。在第一範例實施例中,能夠使用固化系統以上述的方式來執行固化步驟。輻射源126可發射,例如,UV輻射,其被引導通過透光性構件並通過上層基板108,透光性構件和上層基板中的每一者允許UV輻射通過。在實施例中,構件130可對於UV輻射為透明的,使得構件不會干擾固化處理。在另一個實施例中,構件130不需要相對於UV輻射為透明的。在構件130相對於UV輻射為不透明的情況下,將需要在多層組合中之未固化的可塑性材料124正在步驟S608的過程中被固化的同時相對於多層結構(基板102、未固化的可塑性材料124;以及上層基板108)移動構件130。在UV輻射通過透光性構件的此第一範例實施例中,透光性構件150可由透射大於80%之具有310至700 nm波長(亦即,UV光及可見光)的光的材料所構成,例如,藍寶石、熔矽石。在暴露於UV輻射之後,可塑性材料的膜144被固化,從而形成被硬化的固化層146。在固化處理的過程中,第二腔室152中的壓力P可繼續為大氣壓力,且仍可對所有的環形腔室212、222、224及第一腔室148施加真空抽吸。
圖7H和7I顯示根據第二範例實施例之卡盤組件118在步驟S608的固化處理的過程中的示意截面圖。在第二範例實施例中,如圖7H所示,首先從構件130釋放上層基板108。因此,在此時刻對第一腔室148所施加的真空已被終止。在已從構件130釋放上層基板108之後,上層基板108/膜144/基板102/基板卡盤104的組合可經由台被移動到另一個位置。如圖7I所示,一旦上層基板108/膜144/基板102/基板卡盤104的組合出現在其他位置,可執行固化處理。如同在第一實施例中,可藉由將膜144暴露於穿過上層基板108的UV光來執行固化。然而,由於上層基板108/膜144/基板102/基板卡盤104的組合位在另一個位置且不再耦接到卡盤組件118,UV光不需要通過透光性構件150或通過構件130。在UV輻射未通過透光性構件的此第二範例實施例中,透光性構件150可由透射大於80%之具有400至700 nm波長的光(亦即,可見光且非UV光)的材料所構成,例如,玻璃、硼矽酸鹽,且不需要由透射UV光的材料所構成。在完成固化之後,上層基板108/固化膜146/基板102/基板卡盤104的組合可被帶回卡盤組件118,且上層基板108可藉由啟動第一腔室148而再次被與構件130耦接。
方法可接著進行到步驟S610,其中,上層基板108被從固化層146分離。在圖7G所顯示的實施例的情況下,上層基板108從未與卡盤組件118解除耦接,且因此已被定位用於分離。在圖7H和7I所顯示的實施例的情況下,在完成固化之後,如上所述,上層基板108已再次被與卡盤組件118耦接,且準備好用於分離。可藉由將卡盤組件118向上升起離開基板102來執行上層基板108從固化層146的分離。正好在開始升起處理之前,可終止對一個或多個環形腔室212、222、224施加真空抽吸。圖7J顯示根據範例實施例之卡盤組件118正好在升起卡盤組件118離開基板102之前的示意截面圖,其中,環形腔室中的三個(亦即,最內側的三個)不再具有被施加的真空。在此範例實施例中,如圖7J所示,由於最內側的連續三個環形腔室在升起卡盤組件118之前的時刻不再具有被施加的真空,構件130的非撓性部分135僅與跨越仍具有真空之最外側的兩個連續環形腔室的距離一樣大,而撓性部分134則與從最內側的第三個環形腔室處開始並在構件130的內邊緣處結束的距離一樣大。亦即,藉由從特定的環形腔室移除真空,構件130的撓性部分134已被增加,且非撓性部分135已被減少。從最內側的環形腔室開始從一個或多個環形腔室212、222、224移除真空的原理允許操作者在分離步驟S610的過程中自定構件130中的多少部分應被做成為撓性的。如圖7J所示,在構件130的第一腔室148中維持真空,使得構件130保持被耦接到上層基板108。在構件130具有一個或多個額外真空腔室的情況下,一個或多個額外真空腔室(例如,2)中的一些或全部在此階段可被提供真空。例如,在構件130中具有兩個真空腔室的情況下,可在上層基板壓向可塑性材料的同時僅對真空腔室中的一個真空腔室實施真空,而當上層基板被向上升起以從固化膜分離時,可對兩個真空腔室實施真空。在此同時,可經由流體路徑154負向地加壓第二腔室152內側的壓力。第二腔室152內側的負壓可協助分離處理。然而,在另一個實施例中,第二腔室152可對大氣開放。
圖7K顯示正好在上層基板108被從固化層146釋放之前的分離步驟S610的過程中的時刻。如圖7K所示,由於卡盤組件118已相對於基板102被向上移動,且構件130經由對第一腔室148所施加的真空保持被與上層基板108耦接,構件130的撓性部分134被彎曲。如上所述,由於支撐環188中的環形腔室的一部分不再具有被施加的真空,構件130的撓性部分134相較於在步驟S606和步驟S608的過程中為更大的。由於構件130能夠透過撓性部分134而在步驟S610的過程中彎曲,提高了將上層基板108從固化層146物理性地分離的能力。尤其是,構件130的撓性部分134可彎曲上層基板108的外邊緣從基板102離開,以建立裂縫並使上層基板108從基板102分離。在替代實施例中,機械力或氣壓亦可與構件130結合使用,以產生裂縫並使上層基板108從基板102分離。
圖7L顯示正好在上層基板108已從固化層146被釋放之後已完成步驟S610的分離的時刻。如圖7L所示,在完成分離之後,卡盤組件118使上層基板108固定,且基板102使固化層146固定。接著,藉由回到圖7A所示的定向,可再次開始對另一個基板的平坦化製程600。如上所述,平坦化製程600可數以萬計地被多次重複。當理想的是從卡盤組件118移除上層基板108(例如,在預定次數的平坦化製程已被完成之後,或者若一些其他指示器建議上層基板應被替換)時,可釋放對第一腔室148所施加的真空。
雖然卡盤組件118的範例實施例包括支撐環188,作為從構件130分離的結構元件,在另一個範例實施例中,構件可為單一個結構件,其包括形狀類似於構件的部分及形狀類似於支撐環的部分。換言之,在這樣的實施例中,沒有分開的支撐環,而是有單一個連續的結構,其具有類似支撐環的厚部分以及類似支撐環的撓性部分的薄部分。由於在這樣的實施例中沒有分開的支撐環和構件,亦不需要任何環形腔室或需要提供真空路徑的任何埠及腔室。相反地,只有通往第二腔室之流體路徑和可能的真空路徑(亦即,等效於流體路徑 154)和通往構件的撓性部分之可能的真空路徑(亦即,等效於真空路徑166)將存在於此實施例中。圖8顯示卡盤組件518之這樣的另一個範例實施例的示意截面圖。
如圖8所示,在另外的範例實施例中,卡盤組件518可類似於卡盤組件118,除了被與支撐環耦接的構件的替代物之外,卡盤組件518包括單一個構件530,其同時具有第一範例卡盤組件118的支撐環的結構、和在第一範例卡盤組件118的支撐環188中所發現的一些結構。亦即,較佳地,構件530可類似地具有環形形狀,且包括中央開口532、撓性部分534、及配置來將上層基板108保持於撓性部分534的第一腔室548。類似地,卡盤組件518可進一步包括透光性構件550,其覆蓋中央開口532,其中,透光性構件550為與第一範例實施例的透光性構件150相同的。類似地,卡盤組件518可包括第二腔室552、及與第二腔室552連通用於加壓第二腔室552的流體路徑(未示出)。流體路徑554可為與第一範例實施例的流體路徑154相同的。卡盤組件518可進一步包括與第一腔室548連通的真空路徑(未示出),其為與第一範例實施例中相同的。
取代分離的支撐環,構件530可進一步包括支撐部分588。支撐部分588可具有實質上與第一範例實施例的支撐環188相同的結構,除了沒有環形腔室之外,這是因為支撐部分為構件530的一部分而非分離的耦接件。如同第一實施例,支撐部分588可包括圓形主體,其界定出開放的中央區域,其中,支撐部分588的內周緣包括階部594,其提供用於接收透光性構件550的接收表面。
類似於第一範例實施例,構件530可包括非撓性部分535和撓性部分534。然而,在卡盤組件518中,由於非撓性部分535由支撐部分588所界定,非撓性部分535的長度被固定,支撐部分588為構件530的一體部分。出於同樣的原因,撓性部分534被固定。亦即,構件530的較厚的支撐部分588為非撓性的,而較薄的撓性部分534為撓性的。因此,卡盤組件518類似於第一範例實施例的卡盤組件118,除了作為平坦化方法的一部分改變構件的撓性部分和非撓性部分的長度的能力以外。此外,由於構件530包括支撐部分588,在卡盤組件518中,第二腔室552具體地由撓性部分534來界定。構件530的材料可為與上述的構件130或支撐環188相同的材料,包括相同的彈性模數。構件530的撓性部分534的厚度可為與上面關於先前的實施例所詳述之構件130的厚度相同。構件530的撓性部分534的長度可為與上面關於先前的實施例所詳述之撓性部分134在當撓性部分134為最短的時間點之長度相同。構件530的撓性部分534的長度對厚度的比可為與上面關於先前的實施例所詳述之構件130的長度對厚度的比相同。卡盤組件518可被使用於上面所討論之相同的平坦化方法600,除了如上所述,其沒有改變撓性部分和非撓性部分的長度的能力之外。因此,當執行方法600時,唯一的差異將是當使上層基板從固化層分離時之步驟S610。在步驟S610中,由於卡盤組件518中沒有環形腔室,當使卡盤組件518向上升起遠離固化層時,撓性部分534保持與分離之前相同的尺寸/長度,且沒有選擇性地施加真空來改變撓性部分534的尺寸/長度。雖然卡盤組件518缺乏此能力,在某些平坦化製程中,藉由改變撓性部分的尺寸/長度在分離過程中所提供的效益為非必要的。例如,在某些操作參數下,可能用固定長度的撓性部分來充分地執行整個平坦化製程。據此,在這些情況下,可使用較簡單的卡盤組件518。在改變撓性部分的長度的能力為理想的情況下,可使用第一範例實施例的卡盤組件118。在實施例中,單一個構件530為一體的部件,其已被加工或形成真空通道及流體通道。在替代實施例中,單一個構件530由已固定、緊固及/或黏合在一起的複數個部件所做成,以更輕易地形成真空通道及流體通道。
有鑑於此描述,各個面向的進一步修改和替代實施例對於本領域技術人士而言將是顯而易見的。據此,此描述僅被解釋為例示性的。應理解的是,在本文中所顯示及描述的形式被視為是實施例的範例。對於在本文中顯示和描述的那些元件和材料可被替換,零件和製程可被顛倒,且某些特徵可被獨立地運用,其對於本領域技術人士而言,在已受益於此描述之後均為顯而易見的。
100:平坦化系統
102:基板
104:基板卡盤
106:基板定位台
108:上層基板
112:工作表面
118:(上層基板)卡盤組件
120:平坦化頭
122:流體分配器
124:可塑性材料
126:輻射源
128:曝光路徑
130:構件
131:外邊緣
132:中央開口
133:內邊緣
134:撓性部分
135:非撓性部分
136:相機
138:光軸
140:處理器
142:非暫態計算機記憶體
144:可塑性材料膜(膜層)
146:(被固化的)平坦化層(固化層)
148:第一腔室
150:透光性構件
152:第二腔室
154:流體路徑
155:額外流體路徑
156:第一埠
158:第一通道
160:第二通道
162:第一端
164:第二端
166:(真空)路徑
167:額外真空路徑
168:第二埠
170:選路管
172:第一通道
174:第二通道
176:第一端
178:第二端
180:第一端
182:第二端
184:接頭
186:通孔
188:支撐環
189:接收孔
190:圓形主體
191:外邊緣
192:中央區域
194:階部
196:接收表面
200:(第一)真空路徑
202:第二真空路徑
204:第一埠
206:第一通道
208:第二通道
210:第三腔室
212:第一環形腔室
214:第二埠
216:第一通道
218:第二通道
220:第三腔室
222:第二環形腔室
224:額外環形腔室
226:平台
518:卡盤組件
530:構件
532:中央開口
534:撓性部分
535:非撓性部分
548:第一腔室
550:透光性構件
552:第二腔室
554:流體路徑
588:支撐部分
594:階部
600:平坦化方法(製程)
P:正壓(壓力)
S602:步驟
S604:步驟
S606:步驟
S608:步驟
S610:步驟
V:真空抽吸
可藉由參照所附圖式中所顯示的實施例對揭露內容的實施例進行的更具體描述,使得能夠詳細理解本揭露內容的特徵及優點。然而,應注意的是,所附圖式僅顯示本揭露內容的典型實施例,且因此不被視為是其範疇的限制,對於揭露內容而言,可能允許其他同樣有效的實施例。
[圖1]為顯示根據本揭露內容的面向之範例平坦化系統的示意圖。
[圖2A至2C]顯示根據本揭露內容的面向之範例平坦化製程的示意截面圖。
[圖3A]顯示根據本揭露內容的第一實施例之範例卡盤組件的仰視圖。
[圖3B]顯示圖3A的卡盤組件的俯視圖。
[圖3C]顯示沿著圖3B的線3C-3C所截取之截面圖。
[圖3D]顯示圖3C的放大部分3D。
[圖3E]顯示圖3C的放大部分3D的透視圖。
[圖3F]顯示沿著圖3B的線3F-3F所截取之截面圖。
[圖3G]顯示圖3F的放大部分3G。
[圖3H]顯示圖3F的放大部分3G的側面透視圖。
[圖3I]顯示圖3F的放大部分3G的底側透視圖。
[圖4]顯示圖3A至3F的卡盤組件的分解圖。
[圖5A]顯示沿著圖3B的線5A-5A所截取之截面圖。
[圖5B]顯示圖5A的放大部分5B。
[圖5C]顯示圖5A的放大部分5B的側面透視圖。
[圖5D]顯示沿著圖3B的線5D-5D所截取之截面圖。
[圖5E]顯示圖5D的放大部分5E。
[圖5F]顯示圖5D的放大部分5E的側面透視圖。
[圖6]顯示根據本揭露內容的面向之範例平坦化方法的流程圖。
[圖7A至7L]顯示圖6的平坦化方法的一系列示意截面圖。
[圖8]顯示根據本揭露內容的第二實施例之範例卡盤組件的示意圖。
雖然現在將參照圖式詳細描述本揭露內容,其是結合例示性實施例來完成的。在未偏離由所附申請專利範圍所界定之本揭露內容的真實範疇和精神的情況下,可對所描述的例示性實施例做出改變及修改。
118:(上層基板)卡盤組件
130:構件
131:外邊緣
132:中央開口
133:內邊緣
134:撓性部分
150:透光性構件
189:接收孔
Claims (20)
- 一種用於保持板的卡盤組件,包括: 構件,配置來保持該板,該構件包括: 撓性部分,配置為具有中央開口;及 第一腔室,由該撓性部分所形成,其中,藉由減少該第一腔室中的壓力而以該撓性部分來保持該板; 透光性構件,覆蓋該構件的該中央開口;以及 流體路徑,與第二腔室連通,用於加壓該第二腔室,藉由該構件、由該構件所保持的該板、及該透光性構件界定出該第二腔室。
- 如請求項1的卡盤組件,其中,該構件配置為使得當經由該第一腔室而以該構件的該撓性部分來保持該板從而關閉該第二腔室時,經由該流體路徑加壓該第二腔室使得該板及該構件的撓性部分彎曲。
- 如請求項1的卡盤組件,其中,該構件包括非撓性部分。
- 如請求項3的卡盤組件,其中,該構件配置為使得當經由該第一腔室而以該構件的該撓性部分來保持該板從而關閉該第二腔室時,經由該流體路徑加壓該第二腔室使得該板及該構件的撓性部分彎曲,而該非撓性部分不會彎曲。
- 如請求項1的卡盤組件,還包括支撐環,該支撐環被與該構件耦接。
- 如請求項5的卡盤組件,其中,還藉由該支撐環界定出該第二腔室。
- 如請求項5的卡盤組件,其中,該支撐環包括支撐該透光性構件的階部。
- 如請求項5的卡盤組件,其中,該支撐環包括一個或多個環形腔室。
- 如請求項8的卡盤組件,其中,該一個或多個環形腔室面對該構件。
- 如請求項8的卡盤組件, 其中,該一個或多個環形腔室包括複數個環形腔室,並且 其中,該複數個環形腔室被同心地設置在該支撐環內。
- 如請求項8的卡盤組件,其中,該一個或多個環形腔室與真空源連通。
- 如請求項11的卡盤組件,其中,該一個或多個環形腔室配置為使得經由該真空源對該一個或多個環形腔室施加真空抽吸使該構件耦接到該支撐環。
- 如請求項11的卡盤組件, 其中,該構件包括非撓性部分,並且 其中,該一個或多個環形腔室配置為使得經由該真空源對該一個或多個環形腔室施加真空抽吸增加該非撓性部分的尺寸同時減少該撓性部分的尺寸。
- 如請求項1的卡盤組件,其中,該構件由具有0.01到5 Pa·m 3的撓曲剛性之材料所構成。
- 如請求項1的卡盤組件, 其中,該撓性部分的厚度對該撓性部分的長度的比為1:2到1:1000。
- 如請求項1的卡盤組件,其中,該構件包括非撓性的支撐部分。
- 如請求項16的卡盤組件,其中,還藉由該構件的該支撐部分界定出該第二腔室。
- 如請求項16的卡盤組件,其中,該構件的該支撐部分包括支撐該透光性構件的階部。
- 一種平坦化系統,包括: 卡盤組件,配置為保持板,該卡盤組件包括: 構件,配置來保持該板,該構件包括: 撓性部分,配置為具有中央開口;及 第一腔室,由該撓性部分所形成,其中,藉由減少該第一腔室中的壓力而以該撓性部分來保持該板; 透光性構件,覆蓋該構件的該中央開口;及 流體路徑,與第二腔室連通,用於加壓該第二腔室,藉由該構件、由該構件所保持的該板、及該透光性構件界定出該第二腔室; 基板卡盤,配置來保持基板; 流體分配器,配置來將可塑性材料分配到該基板上; 定位系統,配置為以該板接觸該可塑性材料;以及 固化系統,配置為使該板下方的該可塑性材料固化,以在該基板上形成被固化的可塑性材料。
- 一種製造物品的方法,包括: 將可塑性材料分配到該基板上; 以板卡盤組件固定板,該板卡盤組件包括: 構件,配置來保持該板,該構件包括: 撓性部分,配置為具有中央開口;及 第一腔室,由該撓性部分所形成,其中,藉由減少該第一腔室中的壓力而以該撓性部分來保持該板; 透光性構件,覆蓋該構件的該中央開口;及 流體路徑,與第二腔室連通,用於加壓該第二腔室,藉由該構件、由該構件所保持的該板、及該透光性構件界定出該第二腔室; 使該板與被分配到該基板上的該可塑性材料接觸; 以固化源使該可塑性材料固化; 從被固化的該可塑性材料分離該板;以及 處理被固化的該可塑性材料以做出該物品。
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