TW202322292A - 用於補償變形之方法及裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種用於補償(7)一基板(1)之一基板表面(1a、1p)上之變形(4)的方法及裝置、一種用於接合兩個基板之方法及一種產品。
Description
本發明係關於一種如協調技術方案之方法及裝置。
在半導體產業中,使用不同之基板來產生組件,即所謂的裝置。最頻繁使用之基板類型亦稱為晶圓。
此一組件之製造程序涉及複數個,有時數百個具有複數個製程步驟之程序。舉例而言,該等程序為塗覆、凸印、曝光、清潔、蝕刻、接合、脫接或背面薄化處理。不同處理之目的通常係為在一個基板上產生數百到多達一千個單獨之組件。
此等製程之全部基本上都容易出錯。舉例而言,可在一電腦中以一高精度界定一微影遮罩。然而,歸因於製造程序,其等之製造容易出錯。有缺陷的曝光亦必然自一有缺陷的遮罩產生。亦可設想使用一無遮罩微影製程,其中使用一或多個SLM(英語:空間光調變器),特別係DMD(英語:數位微鏡裝置),由此發生必須校正之有缺陷的曝光。
類似問題發生在對一基板有強機械效應之製程中。一基板可在一基板表面上包括非常精確之結構。然而,若基板之背側經磨回或即使僅經拋光,此可導致基板,特別係基板表面之一非所期望之變形。
因此,基板亦可在一大面積上變形及扭曲。舉例而言,基板一方面藉由研磨及/或拋光製程變薄,另一方面,基板中亦積累內應力,從而導致一凸、凹曲率或一全域曲率模式,此隨位置之一變化而變化。因此,此等基板上之組件即使在研磨及/或拋光製程前,其等處於一未變形之狀態,隨後可再次變形。
亦可設想將兩個基板接合在一起,且歸因於接合製程,外基板表面之一者可發生一變形。若外基板表面之一者與未變形之一進一步基板接合,則在兩個基板之間之接合表面仍然係有缺陷的。
在此公開中,在一實際狀態與一預期狀態之間之差異被稱為一變形。此變形可為一機械性質的,舉例而言,諸如當藉由一研磨製程引入機械應力時產生,或其可為歸因於一有缺陷的或至少生產不良之光微影遮罩而產生之一光微影曝光層與其預期狀態之偏差。因此,在此情況下,存在光微影曝光層之基板本身可係未變形的,但在其上產生之結構會產生變形。
變形通常取決於位置。特定言之,其等隨位置之一變化而不斷變化。因此,變形亦可被稱為變形場。因此,變形係局部的,及/或係全域的。然而,為簡單起見,在隨後的文字中將總是僅提到變形。變形較佳被描述為,特定言之,二維向量。向量位於其等原點處之一切面內。
變形可存在於及/或補償於主動基板表面上及/或與主動基板表面相對之被動基板表面上。主動基板表面暸解為特別意謂其上存在功能元件(舉例而言,MEMS、LED、電晶體、塗層等)之基板表面,而被動基板表面,舉例而言,用於固定。在一製造程序中,各被動基板表面可成為主動基板表面。亦可設想一基板具有兩個主動基板表面。
在製程開始時,基板表面兩者通常都係被動的。特別在薄基板之情況下,可設想對一變形之補償在基板厚度上生效,且因此亦在相對之基板側上生效。因此,自被動基板表面補償主動基板表面上之變形係可能的。然而,較佳地,直接在主動基板表面處補償變形,特別因為較佳地特別有效率的監測因此係可能的及可設想的。
在先前技術中,有出現一基板之一變形之影響的公開。舉例而言,公開案WO 2012083978A1展示一基板支撐架,其可借助若干變形元件補償一基板之局部及/或全域變形。公開案WO 2021079786A1展示一裝置,借助該裝置可量測及部分補償變形。
先前技術中之問題特別在於,局部及/或全域變形之補償係藉由基板支撐架進行的。特定言之,變形之補償非永久,即當基板支撐架之主動可控變形元件關閉或基板被移除時,變形可重新出現。
基板變形回其原始形狀,即其表現出彈性。在先前技術中,在基板上進行進一步製程步驟之前,藉由此基板支撐架做一嘗試來補償變形。最重要的製程之一為上述之接合,在該製程中必須確保至少一個基板表面之局部及/或全域變形在繼續進行之前已得到補償。
因此,消除先前技術之缺點係本發明之課題。
此問題用本發明之標的物解決。子技術方案中指示本發明之有利的開發方案。描述、技術方案及/或圖中所述特徵之至少兩者之全部組合亦落入本發明之範疇內。位於所述限制內之值亦被揭示為所述值範圍內之限值,且可以任何組合主張。
本發明係關於一種用於補償一基板之至少一個基板表面上之變形的方法,其中至少一個局部作用在該等基板表面之至少一者上產生。
此外,本發明係關於一種用於補償一基板之至少一個基板表面上之變形的裝置,其中至少一個局部作用可在該等基板表面之至少一者上產生。
本發明進一步係關於用根據本發明之方法及/或根據本發明之裝置產生之一產品。
特別當存在複數個變形時,並非所有存在的變形都必須得到補償。讓數個變形繼續存在亦係可能的,以便達成一所期望之變形。然而,較佳地,主要補償功能單元及結構附近之變形,因為此等變形在進一步製程步驟中表示一缺點。
特定言之,可設想,產生至少一個局部作用之目的為產生變形,以便使基板成為一所期望之形狀。特定言之,基板之不具有任何變形之一部分區可藉由至少一個局部作用變形,以便補償另一部分區中之變形。
至少一個局部作用補償至少一個基板表面中之至少一個變形,且特別在另一點處產生變形。新產生之變形將改良至少一個基板表面之新產生之狀態。
特定言之,採取措施以使得該裝置包括用於產生局部作用之構件,其中,用於產生局部作用之構件較佳包括一雷射。
基板特定言之為一晶圓。
該基板或該等基板可具有任意形狀,但其等較佳為圓形。基板之直徑係特別工業標準化的。業界中晶圓之直徑標準為1英寸、2英寸、3英寸、4英寸、5英寸、6英寸、8英寸、12英寸及18英寸。
然而,原則上,本發明可不考慮其直徑用於任何基板。
變形包含局部及全域變形兩者。
局部變形應暸解為特別意謂局部有限之小面積變形,此對基板之整體表面無影響或僅有非常小之影響。
一全域變形應暸解為特別意謂一基板,特別係一晶圓,與其扁平形狀之大面積偏差。特別薄之基板具有因機械及/或化學影響及/或重力而在一大面積上變形或彎曲之性質。在此等情況下,基板表現出明顯的全域平整度偏差。舉例而言,典型的係僅固定在一上部基板支撐架周邊處之一基板之一凸起、下垂形狀。一旦基板在整個區域上得到支撐,此等重力效應大多係可逆的。研磨及拋光可在一大面積上永久地彎曲一基板。此等曲率可為凸的或凹的,或可隨位置之一變化而變化。一基板之塗覆及/或蝕刻亦可導致一全域變形。在一塗層之情況下,全域變形通常可追溯至在塗層與基板之間之熱膨脹係數的差異。由於塗層通常在更高的溫度下進行,且受塗覆基板在塗覆後冷卻,因此歸因於熱應力之積累,基板可發生一全域變形。
全域變形可藉由局部變形之補償來補償。特定言之,可藉由沿至少一個基板表面之一格柵對局部變形進行複數個補償來補償一全域變形。格柵中補償之類型及/或幅度,特別係強度,隨位置之一變化而變化,使得全域變形得到補償。
變形之來源亦可根據變形係由基板之性質還是由環境產生來區分。舉例而言,一塗覆、一研磨或拋光製程、在基板中產生之組件、基板上組件之一密度隨位置之一變化而變化等都可導致變形。此等變形被稱為內在變形。變形亦可僅因固定在一基板支撐架上而產生,且甚至可能係可逆的,即通常當基板支撐架被移除時消失。此等變形被稱為外在變形。然而,由於基板通常係在一基板支撐架上處理的,因此亦非常重視補償由一基板支撐架引起之變形。根據本發明,亦可補償此等變形。舉例而言,外部變形係由特定基板支撐架形貌引起的。沒有基板支撐架表面可被完美地研磨及拋光,且其等總表現出波紋狀。
舉例而言,若在一接合安裝中使用此一基板支撐架,則將基板固定在基板支撐架上,且接著進行根據本發明之用於補償變形之一方法,以便以接合結果最佳之一方式調適用於接合製程之基板表面可係有利的。甚至可設想,在將基板固定在基板支撐架上之前補償變形,使得當基板固定在基板支撐架上時,所期望之基板表面存在。
本發明適用於補償所有所述類型之變形。
局部作用包括或產生:
-一物理及/或化學反應,及/或
-機械及/或熱應力,及/或
-基板之變形及/或翹曲,特別在基板之邊緣處,及/或
-至少一個基板表面處之材料移除。
變形特別定位於一主動基板表面上。主動基板表面特別包括,舉例而言,諸如LED、MEMS等結構。
可補償一或多個變形。其等可同時或連續補償。
至少一個局部作用可在主動基板表面及/或與主動基板表面相對之一被動基板表面上產生。可產生同時或連續產生之複數個局部作用。
若產生複數個局部作用,則後者可在主動基板表面及/或被動基板表面上產生。
根據本發明,特別有利的是,可在基板中引入永久的、特別係塑性的變化,較佳地局部定向。根據本發明,因此特別可能局部地及/或全域地使基板變形,以此一方式使其表面拓撲適於一預期狀態。
在一較佳實施例中,採取措施以使得局部作用由電磁輻射產生,較佳由一雷射產生。電磁輻射或雷射具有必要的參數,用此等參數可在緊鄰區域觸發一物理及/或化學反應,使得變形可得到補償。
電磁輻射或雷射不必精確地作用於變形點上。雷射必須以補償變形之一方式作用於變形之緊鄰區域。
在另一較佳實施例中,使用一雷射,其脈衝持續時間可調整。若脈衝持續時間不可調整,則使用一脈衝持續時間盡可能短之一雷射,較佳在皮秒或飛秒範圍內。短脈衝持續時間導致純局部加熱,此對於導致變形之補償所要之上述物理及/或化學反應係必要的。
脈衝持續時間小於10
-5秒,較佳小於10
-7秒,又更佳小於10
-9秒,最佳小於10
-12秒,最佳小於10
-15秒。
雷射功率大於1瓦特,較佳大於10瓦特,又更佳大於100瓦特,最佳大於1000瓦特,最佳大於10000瓦特。
在另一較佳實施例中,使用一雷射,其雷射束形狀可特別藉由光學元件塑形。因此,在一環形與一縱向雷射束之間交替可係有利的。由於雷射束之水平光子密度分佈不同於其垂直光子密度分佈,因此一縱向塑形之雷射束將導致各向異性效應。
在另一較佳實施例中,雷射用於一無遮罩曝光裝置,該裝置包括至少一個SLM(空間光模組),特別係至少一個DMD(數位微鏡裝置)。藉由掃描及基板表面之局部分解轟擊,可特別好地控制變形之補償。
在另一較佳實施例中,對基板表面進行監測,其中原位觀察該補償。
一雷射較佳耦合至一度量衡裝置之一光學系統中,該光學系統可用於監測基板表面。因此,產生一特別有效率的能力以原位觀察變形之補償。
以下局部作用,特別係反應或物理及/或化學效應係可設想的,此可導致變形之補償。
舉例而言,可設想一雷射束之一效應可導致局部熔化,且接著舉例而言,固化雷射作用之局部環境。藉由熔化及凝固,內應力可在基板中局部累積或減小。
熔化及凝固導致體積之一永久變化亦係可設想的。在保持質量之假定下,必須繼續保持具有相同密度之材料,因此亦保持體積。然而,在熔化製程中,原子離開熔化接合,且由於雷射束之巨大熱量而立即昇華,且散發至周圍環境中。因此,質量變小,且密度恆定時,體積亦變小。體積減小之效應為,周圍環境可擴展至雷射區,特別係當周圍環境處於殘餘壓縮應力下時。
一進一步可能在於,密度在凝固製程期間可變化。密度之一變化可歸因於一溶解組件之移除、再吸收,即一組件之溶解,或由氣泡或孔之形成而發生。氣泡或孔之形成通常係非所期望的,但若雷射作用側在一隨後之製程步驟中被研磨或拋光掉,則係可接受的。
電磁輻射或雷射束之效應導致一固相轉變亦係可設想的。固相轉變較佳應為不可逆的。在此情況下,基板具有至少一個亞穩相,藉由雷射束之熱效應有序轉變為一穩定相,該穩定相在周圍環境冷卻後亦保持穩定。舉例而言,至少一個基板表面之非晶化係可設想的,接著在雷射束之效應下再結晶。
亦可設想,歸因於相變而產生拉伸或壓縮應力,此使緊鄰區域變形,特別係彈性變形。
一進一步可能在於,歸因於雷射束之作用及相關聯熱量,產生熱應力及/或材料之一膨脹,此導致材料之一塑性變形。在此情況下,材料較佳為一金屬。舉例而言,可設想,一混合基板表面中之金屬TSV表面將以定向方式受到轟擊,以便在該處產生一塑性變形,從而導致變形之補償。
在另一例示性實施例中,局部作用藉由塗覆在基板表面上之一塗層產生。
基板表面,特別係被動基板表面,較佳被塗覆。內應力及/或熱應力內建在塗層中。
特定言之,塗層為一金屬、一金屬合金、一氧化物或一陶瓷。內應力可藉由用原子規模上之粒子,特別係離子,轟擊塗層來建立,不太較佳藉由奈米或微米規模上之粗粒粒子。
因此建立之內應力主要為內壓縮應力。熱應力可藉由具有一已知熱膨脹係數之一材料之定向沈積來建立。若基板之熱膨脹係數不同於塗層之熱膨脹係數,則在自一塗層溫度冷卻至環境溫度期間,塗層中建立拉伸或壓縮內應力。
塗層可較佳經結構化。由於結構化所致之一結果,即通過移除材料,塗層中之內應力局部減少或增加。因此,塗層亦影響位於下面之基板,且因此影響變形。特定言之,結構化可以此一方式發生,即塗層僅部分地在厚度局部被移除。由於一消除之建立,塗層中之應力狀態及因此基板中之應力狀態亦可改變,且基板中之變形可得到補償。
在一較佳實施例中,塗層為一氧化物,在一特別較佳實施例中,為一原生氧化物。許多與周圍環境接觸之基板總有利地塗覆數奈米厚之一原生氧化物。因此,省略一塗層之昂貴製造。
塗層特別可由以下材料或材料類別之至少一種組成。
-氧化物,特定言之
--二氧化矽(SiO
2),較佳
---原生二氧化矽(SiO
2)
-陶瓷,特定言之
--氮化矽(Si
3N
4)
-半導體,特定言之
--鍺、矽、阿爾法-錫、硼、硒、碲
-化合物半導體
--砷化鎵、氮化鎵磷化銦、氮化銦鎵、銻化銦、砷化銦、銻化鎵、氮化鋁、氮化銦、磷化鎵、碲化鈹、氧化鋅、二硒化銅銦鎵、硫化鋅、硒化鋅、碲化鋅、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、碲鎘汞、硒化鈹、硫化汞、砷化鋁鎵、硫化鎵、硒化鎵、碲化鎵、硫化銦、硒化銦、碲化銦、二硒化銅銦、硫銦銅、二硫化銅銦鎵、碳化矽、矽化鍺
-金屬,特定言之
--銅、銀、金、鋁、鐵、鎳、鈷、鉑、鎢、鉻、鉛、鈦、鉭、鋅、錫
-金屬合金
-聚合物,特定言之
--溶膠-凝膠聚合物,特定言之
---多面體寡聚矽倍半氧烷(POSS)、聚二甲基矽氧烷(PDMS)、四乙基正矽酸鹽(TEOS)、聚合有機矽氧烷、全氟聚醚(PFPE)
塗層之應力狀態及因此位於下面之基板之應力狀態較佳藉由氧化物之局部、定向移除或結構化來改變。此變化繼而導致變形之補償。若原生氧化物太薄,可產生一熱氧化物。特別有利的係,在主動基板表面上之主動組件之製造之前,熱氧化物已產生。因此,主動組件不暴露在一高熱負荷下。在一特別較佳程序中,引入有熱氧化物之一基板,且藉由背面薄化使主動基板表面無熱氧化物,使得熱氧化物僅存在於被動基板表面上。
在另一較佳實施例中,塗層為一聚合物。此處內應力主要由聚合物之固化產生,此特別導致聚合物之交聯。聚合物之結構化藉由光微影及/或壓印微影發生。
根據本發明,可特別產生拉伸應力或內壓縮應力(以下簡稱為內應力)。因此產生之內應力導致周圍材料之一大部分彈性變形,且因此能在一位置中補償存在之變形。若內應力保持不變,則彈性變形及因此對變形之補償亦保持不變。除藉由永久性、特別係塑性變形來補償變形之外,變形之彈性補償描述用於補償變形之一進一步可能。所述內應力特別藉由在至少一個基板表面上沈積之層產生,該等層特別可經結構化。
特定言之,本發明特別適用於補償因已發生之製程步驟所致致之與預期狀態之偏差,以便為後續製程步驟準備基板,特別為了能夠在後續製程步驟中達成更好的結果。
本發明較佳地亦可用於補償,特別用於提前防止在未來製程步驟中已知及/或預期之不規則。在一較佳實施例中,防止預期變形。在一替代的、特別較佳實施例中,藉由根據本發明之方法使基板變形,以此一方式使該製程可更均勻地發生,且因此最小化,特別在很大程度上消除不規則變形。
根據另一較佳實施例,採取措施以使得至少一個局部作用產生基板之變形,特別在基板之邊緣處。特定言之,基板至少在邊緣處之區段內向上彎曲。此特別可藉由在基板邊緣處用一雷射轟擊來實現。變形由基板中之變形來補償。
特定言之,基板之預期狀態可呈現為使得基板之周邊略微向上彎曲。根據本發明之作用以此一方式進行,一方面,基板表面上之變形可得到補償,且同時,基板之周邊略微向上拱起。在一隨後之接合製程中,可因此較佳地減少或甚至防止邊緣缺陷(英語:邊緣空隙)之出現。
在一特別較佳實施例中,基板之拱起經調整,使得邊緣相對於接合接觸表面以一凹之方式拱起,以抵消接合波對晶圓邊緣之自然加速度,且接合波以一連續速率執行,特別至邊緣至高5 mm,較佳至高3 mm,特別較佳至高2 mm,及/或在晶圓之接觸點處有一曲率半徑與晶圓接觸點距接合起始點50 mm後出現之曲率半徑之偏差最大為+/-30%或較佳為+/-20%。
在一替代實施例中,兩個晶圓之至少一者之邊緣相對於接合接觸表面以一凸之方式拱起,以至於在隨後之接合製程中,在邊緣區中通常觀察到晶圓之較小變形,特別係由在晶圓之間之空間中下降的大氣壓力引起之變形,藉由根據本發明之方法,在沿接合波之晶圓接觸點之前立即進行補償而得以防止。
在另一例示性實施例中,局部作用藉由移除基板材料而產生。
特定言之,在至少一個基板表面上移除基板之部分。藉由鋸切、雷射、離子或原子轟擊或任何其他適合類型之材料移除來進行移除。由於材料之移除,基板,特別當其有內應力時,在材料移除之周圍區域可相應地變形。此實施例主要適用於在被動基板表面上使用,特別若後者將在一隨後製程步驟中藉由一背面薄化製程進行背面薄化。
特別在根據本發明以在基板上,特別在至少一個基板表面上產生期望之預期狀態之一方式補償變形之後,可進一步處理基板。
若基板具有經光微影處理之一基板表面,則本發明可用於改變光微影結構之一變形。因此,確保以下製程步驟係在一未變形或矯正之層上進行的。
在一特別較佳的實施例中,進行一方法,其中對基板表面之一量測發生,且其後在基板表面上對變形之補償發生,且隨後重新量測基板表面。
特定言之,在一第一製程步驟中對至少一個,特別係主動基板表面進行一量測。量測較佳在一干涉儀中發生。基板表面之量測導致一變形圖。變形圖表示實際狀態與預期狀態之偏差。變形圖由軟體或硬體儲存。
在一第二任選製程步驟中,對必要的補償之一計算發生,以便將當前狀態轉換為預期狀態,即據此補償全部變形。若根據本發明之補償方法可藉由明顯之步驟來進行,則可免去此步驟。舉例而言,若必須沿一x軸補償變形,且已知根據本發明之補償方法之使用在x軸之一點處傳送必要之結果,則可免去一精確的計算。
對於更複雜之補償要求,計算較佳借助於模型進行,該等模型描述補償方法對變形之效應。特定言之,其等為機械模型。替代地,亦可較佳使用描述實驗獲得之資料之模型。此兩種變體可為或較佳為組合的,且機械模型較佳為特別使用實驗獲得之資料進行連續校準。特別較佳地,模型至少部分使用有限元素法(FEM)模擬。
在一第三製程步驟中,進行根據本發明之至少一種補償方法以補償變形。在一特別較佳程序中,根據本發明之補償方法之使用與基板表面之量測平行發生。藉由一控制迴路,可監測及相應調節已進行之一變形之各補償。藉由對補償之原位監測,全部變形之特別快速、準確及具成本效率之補償係可能的。
在一第四製程步驟中,再次量測至少一個,特別係主動基板表面。對基板表面之量測再次導致一變形圖。變形圖表示實際狀態與預期狀態之差異。變形圖由軟體或硬體儲存。若變形圖繼續展示過多及/或過度嚴重之變形,可再次接近基板表面之數個位置,且相應重複第三製程步驟。若量測之一變形圖具有最小變形,特別係不再有任何變形,則可停止該方法。
在一特別較佳的實施例中,根據本發明之補償方法所產生之變形藉由取該方法之前及該方法之後之量測差異來判定。此資訊可用於一回饋迴路中,特別用於根據本發明之補償方法之連續校準。因此,可較佳選擇用於隨後處理基板之製程及/或裝置參數,使得結果更好地達成所尋求之預期狀態。若此等基板之品質經受一趨勢,此連續校準較佳能夠在大量基板上獲得穩定的結果。
本發明之另一標的物係關於一種用於接合兩個基板之方法,其中,藉由根據本發明之方法或根據本發明之裝置補償至少一個基板的變形,且其後將兩個基板接合在一起。
接合波之過程特別可受根據本發明之變形補償的影響。接合波較佳應相對於接觸點對稱及/或同心傳播。
特別較佳地,變形以此一方式受影響,即接合波之速率向邊緣減小。因此,邊緣缺陷之形成被盡可能地最小化,或甚至被防止。參與接合製程之兩個基板之至少一者向接合介面凸起彎曲。因此,變形特別以此一方式得到補償,即產生向接合介面之一略微凸曲率。
在兩個基板之至少一者中,較佳以此一方式補償變形,使在接合期間基板表面可描述為一球體、一抛物線或一橢球之部分。藉由基板表面之此一數學形式,可達成理想的接合結果,即最小化在待接合在一起之兩個基板之部分區之間的偏差。
第一基板可與一第二基板接合。可設想,第二基板之變形亦已藉由根據本發明之方法得到補償。然而,亦可設想,第一基板之變形已以此一方式得到補償,即兩個基板之待接合在一起之區一致,或彼此之間具有最小偏差。在此情況下,變形之補償僅需在第一基板上進行。一良好接合結果之一先決條件特別為,兩個基板上之待接合在一起之區之位置被很好地量測。
本發明特別適用於補償包括電及介電區之兩個混合基板之基板表面的變形。混合基板之金屬區為TSV(英語:穿矽通孔)之表面,為保證兩個基板之間之一完整電連接,必須在接合製程之前及之後保證其正確定位。特定言之,採用公開案WO 2012079786A1中描述之變形圖。
本發明之進一步優點、特徵及細節來自以下對實施例之較佳實例之描述,且借助於圖式。後者以圖式展示:
圖1a展示一預期狀態中一非常簡化之基板1之一平面視圖。基板1在其主動基板表面1a上包括五個結構2。結構2可為諸如MEMS、LED或晶片之組件。亦可設想結構2為光微影產生之結構。為簡單起見,僅表示五個結構2,且結構2之各者用一簡單方形表示。結構2之數量、形狀及定向通常可為任意的。圖1a表示預期狀態,即結構2相對於基板1之最佳配置及定向。圖1a表示右結構2具有一X軸及一Y軸之一坐標系。此兩個軸跨越右結構2之一平面。
圖1b展示一實際狀態中一非常簡化之基板1之一平面視圖,且右下角為一結構2'之一放大圖。由主動基板表面1a及/或一被動基板表面1p之製造或影響之誤差所致,數個(通常為全部)結構2、2'可經受與其等預期位置及定向之一偏差4。此偏差4在圖1b中借助右結構2'表示。結構2'沿x軸及y軸位移。相對於理想位置之一略微旋轉亦為可設想的。為明確起見,在圖中忽略此。與預期位置之偏差4被稱為一變形。
圖1c展示一非常簡化之基板1之一平面視圖,其中根據本發明之一補償方法,在當前情況下,一雷射3、3'之作用導致變形4之一補償7。表示兩個雷射點3、3'。雷射點3具有一長形形狀,且垂直定向,雷射點3'具有一圓形形狀。雷射點3、3'各產生相應影響區域6、6',在該等區域中發生物理及/或化學反應,此導致變形4之補償7。此兩個雷射點3、3'亦旨在繪示複數個雷射點形狀係可能的。
在圖1a至圖1c中,根據本發明之補償方法在主動基板表面1a上進行。全部補償方法亦可在與主動基板表面1a相對之被動基板表面1p上進行。
圖2展示一基板1之一側視圖。基板1在其主動基板表面1a上包括複數個結構2。在當前情況下,舉例而言,其等可為已在基板1中產生之微晶片。通常,基板將在不同位置處再次出現變形。圖2中未明確表示此等變形。借助放大圖(A至D)表示根據本發明之數個例示性補償方法。
兩個放大圖A各描述藉由借助電磁波,特別係一雷射及/或粒子,特別係離子,來引入能量對變形4之補償7。在基板1中,在各情況下產生一影響區域6,在該區域發生一物理及/或化學反應,特別係不可逆的,且因此在各情況下可對變形4之補償7有貢獻。放大圖A已在主動基板表面1a及被動基板表面1p上表示,以便展示此類型之補償7可在基板表面1a、1p兩者上有利地進行。
放大圖B描述藉由電磁波,特別係一雷射及/或粒子,特別係離子,將能量引入存在於基板1上之一塗層5中,從而對變形4進行補償7。塗層5較佳定位於被動基板表面1p上,因為主動基板表面1a較佳經進一步處理而不塗覆。
塗層5在影響區域6中改變,以此一方式在其中積累拉伸或壓縮應力。後者可藉由與其他補償方法相同之物理及/或化學反應繼而產生。舉例而言,可設想一亞穩相向一穩定相之一轉變發生,其具有比亞穩相一更大之體積。在此情況下,積累壓縮應力。若穩定相具有比初始相一更小之體積,則積累拉伸應力。可設想離子、原子或分子之注入導致壓縮性質之增強。設想藉由昇華及/或熔化移除材料。設想藉由熱量供應移除一化合物之個別化學組件。舉例而言,塗層5可藉由一熱量供應除氣,且特別係損失水、氧氣或氮化合物。塗層較佳為氧化物,最佳為一原生氧化物。
放大圖C描述藉由塗層5之完全移除及/或甚至移除基板1之零件來對變形4進行補償7。基板1之部分移除亦可在主動基板表面1a上進行,但在該處不太有利,因為結構2可受到損壞及/或污染。此外,在隨後之製程步驟中,被動基板表面1p上之基板1之一部分移除可藉由一背面薄化製程來移除。
放大圖D描述藉由塗層5之結構化對變形4之補償7。為此目的,塗層5藉由一光微影製程結構化。結構化較佳借助壓印光微影發生。在此情況下,塗層之材料較佳為一聚合物。亦可設想使用無遮罩光微影。在無遮罩光微影中,使用具有至少一個SLM之一裝置,特別係一DMD。作為一結構化之結果,位於下方之基板上之塗層5的內應力效應改變,且因此允許變形4之補償7。
在全部上述補償方法中,藉由一雷射直接影響基板1為最有效率之類型,因為一塗層5之沈積可完全免去。當塗層5歸因於自然原因,特別係大氣而產生時,如原生氧化物之情況,使用一塗層5具有優點。
上文所描述之實施例僅用於繪示本發明背後之想法,且不以任何方式限制本發明之標的物。
圖3展示具有全域變形之一基板1之一側視圖。全域變形係整個基板1上之位置相關之變形。藉由根據本發明之方法之一位置相關的定向使用,特別係一雷射,可在影響區域6(圖4)中產生作用,此導致所期望之補償。接著,補償導致所期望之結果,舉例而言,未變形之基板1(見圖4)。
圖4展示根據本發明之方法之使用,藉此在影響區域6中以一定向方式產生作用,以便在邊緣處產生變形,使得基板1在邊緣處向上拱起。為明確起見,拱形在圖中以一誇飾之形式表示。
1:基板
1a:主動基板表面
1p:被動基板表面
2,2':結構
3,3':雷射
4:變形/偏差
5:塗層
6,6':影響區域
7:補償
A,B,C,D:放大圖
x,y:軸
圖1a 一預期狀態中一基板之一平面視圖,
圖1b 一實際狀態中一基板之一平面視圖,
圖1c 具有一補償變形之一基板之一平面視圖,
圖2 根據本發明之複數個補償方法之一側視圖,
圖3 具有全域變形之一基板之一側視圖,及
圖4 無全域變形之基板之一側視圖,
相同組件或具有相同功能之組件在圖中用相同元件符號表示。
1:基板
1a:主動基板表面
2,2':結構
x,y:軸
Claims (11)
- 一種用於補償(7)一基板(1)之至少一個基板表面(1a、1p)上之變形(4)的方法,其中至少一個局部作用在該等基板表面之至少一者上產生。
- 如請求項1之方法,其中該局部作用由電磁輻射產生,較佳地由一雷射產生。
- 如請求項1或2中任一項之方法,其中對該基板表面(1a、1p)進行監測,其中原位觀察該補償(7)。
- 如請求項1或2中任一項之方法,其中該局部作用由塗覆在該基板表面(1a、1p)上之塗層(5)產生。
- 如請求項1或2中任一項之方法,其中該局部作用藉由移除基板(1)之材料產生。
- 如請求項1或2中任一項之方法,其中該至少一個局部作用導致該基板(1)之變形,特別在該基板之邊緣處。
- 如請求項1或2中任一項之方法,其中對該基板表面(1a、1p)進行一量測,且接著對該基板表面(la、1p)上之該變形(4)進行該補償(7),且隨後再次量測該基板表面(1a、1p)。
- 一種用於接合兩個基板(1)之方法,其中使用如先前請求項中至少一項之方法補償該等基板(1)之至少一者之變形,且接著將該兩個基板(1)接合在一起。
- 一種用於補償(7)一基板(1)之至少一個基板表面(1a、1p)上之變形(4)的裝置,其中至少一個局部作用可在該等基板表面(1a、1p)之至少一者上產生。
- 如請求項9之裝置,其中該裝置包括用於產生該局部作用之構件,其中用於產生該局部作用之該構件較佳地包括一雷射。
- 一種用如先前請求項中至少一項之方法及/或裝置產生之產品。
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