TWI639862B - 用於使用嵌入光纖光學器件及環氧樹脂光學漫射器的基板溫度控制的設備、系統與方法 - Google Patents

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Abstract

基板溫度控制設備與電子裝置製造系統提供像素型光式加熱至處理腔室中的基板。處理腔室中的基板固持件可包括底板。底板具有頂表面，頂表面可具有複數個空腔與連接至空腔的複數個凹槽。光纖可接收在凹槽中，使得每一空腔具有個別的光纖終止於其中，以傳送光至每一空腔。一些或所有空腔可具有環氧樹脂光學漫射器設置在其中，以漫射光纖所提供的光。陶瓷板上可放置基板，陶瓷板可接合至底板。散熱板可選擇性地提供於底板與陶瓷板之間。也提供方法，用於控制橫越電子裝置製造系統中的基板固持件之溫度，以及其他態樣。

Description

用於使用嵌入光纖光學器件及環氧樹脂光學漫射器的基板 溫度控制的設備、系統與方法 【相關申請案】
本申請案主張美國先行專利申請案序號第62/020,367號的利益，其申請於2014年7月2日，且標題為「APPARATUS,SYSTEMS,AND METHODS FOR TEMPERATURE CONTROL OF SUBSTRATES USING EMBEDDED FIBER OPTICS AND EPOXY OPTICAL DIFFFUSERS(用於使用嵌入光纖光學器件及環氧樹脂光學漫射器的基板溫度控制的設備、系統與方法)」(代理人案號21975/L)，其在此以引用之方式針對所有目的將其全部併入。
此申請案也關於美國先行專利申請案序號第62/020,370號，其申請於2014年7月2日，且標題為「TEMPERATURE CONTROL APPARATUS INCLUDING GROOVE-ROUTED OPTICAL FIBER HEATING,SUBSTRATE TEMPERATURE CONTROL SYSTEMS,ELECTRONIC DEVICE PROCESSING SYSTEMS,AND PROCESSING METHODS(包括凹槽繞送光纖加熱的溫度控制設備、基 板溫度控制系統、電子裝置處理系統、與處理方法)」(代理人案號21949/L)，其在此以引用之方式針對所有目的將其全部併入。
本發明一般係關於電子裝置製造，且更具體地，係關於用於在處理期間控制橫越基板的溫度之設備、系統與方法。
在電子裝置製造系統中，基板(像是例如，積體電路晶圓)可在處理腔室中處理。處理可包括例如一或更多個沉積、蝕刻及/或清洗處理。基板可定位在處理腔室中、基板固持件上，基板固持件在一些系統中可為靜電夾盤。基板固持件可具有嵌入式加熱器，配置來加熱其上的基板至選定的溫度。橫越基板的均勻溫度通常係所欲的，因為在一些處理中，即使微小的溫度變化都會負面影響處理，這會使基板不可使用。但是，因為基板的異常(例如，不完全平坦)及/或一些已知的嵌入式加熱器配置、處理(例如，電漿蝕刻期間電漿密度的變化)及/或處理腔室配置(例如，基板固持件靠近腔室開口或其他結構)之限制，基板無法均勻加熱。亦即，橫越基板會產生一或更多個冷及/或熱點。橫越基板的一或更多個點或部分處的基板的不均勻加熱因此會需要提供基板均勻的溫度。但是，一些已知的電子裝置製造系統會受限於其性能，而無法提供不同數量的熱至基板的特定點或部分。在其他情況中，所欲的是產 生橫越基板之指定的不均勻溫度分布，以補償其他不均勻性。範例可包括控制溫度，以調整蝕刻速率，來補償蝕刻處理開始之前所測量之基板上的結構或膜厚度的不均勻尺寸。另一範例可為調整溫度分布，以補償不均勻的蝕刻電漿分布。因此，針對電子裝置製造系統中受處理的基板，需要橫越基板之改良的加熱與溫度控制。
根據一態樣，提供一種基板溫度控制設備。基板溫度控制設備包括基板固持件底板，基板固持件底板包括複數個空腔，複數個空腔形成於底板的第一表面中；複數個空腔的每一者連接至複數條光纖的一者，複數條光纖的每一者終止於複數個空腔的個別一者中並且係配置來從光纖傳輸光至該空腔且然後至底板之上的陶瓷板上的位置。
根據另一態樣，提供一種電子裝置製造系統。電子裝置製造系統包括：溫度偵測器；光源；光源控制器，光源控制器耦接於溫度偵測器與光源；以及處理腔室。處理腔室係配置來接收一或更多個基板並且包括基板固持件，基板固持件耦接於溫度偵測器與光源。基板固持件係配置來接收一或更多個基板於其上並且包括底板。底板包括：複數個空腔，複數個空腔形成於底板的第一表面中；以及複數條光纖，其中複數條光纖的每一者具有第一端與第二端，第一端終止於複數個空腔的個別一者中，以傳輸光至複數個空腔的個別一者，且第二端耦接於光源。
根據另一態樣，提供一種方法，用於控制橫越電子裝置製造系統中的基板固持件之溫度。該方法包括下述步驟：提供底板，底板包括複數個空腔，複數個空腔形成於底板的第一表面中；以及繞送複數條光纖，使得每一光纖的第一端終止於複數個空腔的個別一者中。
從下面的詳細說明中可輕易得知本發明的又其他態樣、特徵、與優點，其中例示與敘述數個範例實施例與實施，包括設想來實行本發明的最佳模式。本發明也可包括其他與不同的實施例，且其多個細節可在多個方面修改，都未偏離本發明的範圍。因此，圖式與說明係視為本質上為例示性，而非限制性。本發明涵蓋所有本文所揭示的態樣之修改物、均等物、與替代物。
100‧‧‧基板固持件
102‧‧‧底板
103‧‧‧彈性體接合
104‧‧‧陶瓷板
106‧‧‧電阻加熱器
107‧‧‧加熱線跡
108‧‧‧冷卻通道
200‧‧‧電子裝置製造系統
201‧‧‧基板固持件
202‧‧‧底板
203‧‧‧彈性體接合
204‧‧‧陶瓷板
210‧‧‧光源
212‧‧‧溫度偵測器
214‧‧‧光源控制器
216‧‧‧處理腔室
218‧‧‧雷射單元
220‧‧‧光纖
222‧‧‧電纜束
302‧‧‧底板
324‧‧‧反射器空腔
326‧‧‧第一表面
328‧‧‧凹槽
334‧‧‧饋送通孔
408‧‧‧冷卻通道
430‧‧‧光纖
536‧‧‧光纖尖端
603‧‧‧彈性體接合
604‧‧‧陶瓷板
638‧‧‧漫射器
640‧‧‧粒子
646‧‧‧通孔
648‧‧‧紅外線吸收塗層
738‧‧‧漫射器
742‧‧‧第一層
744‧‧‧第二層
800‧‧‧基板固持件
802‧‧‧底板
803‧‧‧第一彈性體接合
804‧‧‧陶瓷板
805‧‧‧第二彈性體接合
808‧‧‧冷卻通道
824‧‧‧反射器空腔
826‧‧‧第一表面
838‧‧‧漫射器
846‧‧‧通孔
850‧‧‧散熱板
852‧‧‧頂表面
900‧‧‧方法
902、904‧‧‧方塊
1002‧‧‧底板
1003‧‧‧彈性體接合
1004‧‧‧陶瓷板
1024‧‧‧反射器空腔
1030‧‧‧光纖
1036‧‧‧光纖尖端
1038‧‧‧漫射器
1040‧‧‧粒子
1054‧‧‧光
1056‧‧‧反射光
1058‧‧‧內芯
1060‧‧‧外包覆層
本領域中熟習技藝者將理解到，下述的圖式僅用於例示的目的。圖式不需要依尺寸繪製，並且不打算以任何方式限制本揭示案的範圍。
第1A圖與第1B圖根據先前技術，分別例示基板固持件的示意頂視圖與示意橫剖面側視圖。
第2圖根據實施例，例示電子裝置製造系統的示意圖。
第3A圖與第3B圖根據實施例，分別例示基板固持件底板的透視圖與頂視圖。
第4A圖與第4B圖根據實施例，分別例示基板固持件底板的部分頂視圖與橫剖面透視圖。
第5圖根據實施例，例示基板固持件底板的反射器空腔的透視圖。
第6A圖與第6B圖根據實施例，分別例示充填有光學漫射器之基板固持件底板的反射器空腔的透視圖與橫剖面側視圖。
第7圖根據實施例，例示充填有兩層光學漫射器之基板固持件底板的反射器空腔的橫剖面側視圖。
第8A圖與第8B圖根據實施例，分別例示包括散熱板的基板固持件的透視圖與橫剖面側視圖。
第9圖根據實施例，例示方法的流程圖，該方法用於控制橫越電子裝置製造系統中的基板固持件之溫度。
第10A圖至第10C圖根據實施例，例示光纖與漫射器配置的示意側視圖。
現在將詳細參照本揭示案的範例實施例，其例示在所附圖式中。盡可能的，相同元件符號在所有圖式中將用以表示相同或相似的部件。
改良的基板溫度控制可增加電子裝置製造系統中所處理的基板的品質與產量。基板溫度的空間控制可提供橫越基板之高度均勻的溫度或故意不均勻的溫度，取決於與基板的處理相關的各種狀況。空間控制可包括「像素型」溫度控制，「像素型」溫度控制指的是控制離散的溫度點的陣列。像素型溫度控制可提供橫越基板之方位角(或非徑向)的溫度變化。像素型溫度控制可由光纖型系統提 供，光纖型系統使用大量(例如，200或更多個)的雷射二極體、光纖、與嵌入於電子裝置製造系統中的處理腔室的基板固持件中的熱耦合位置。基板固持件可為例如靜電夾盤。雷射二極體(作為功率源)可發射紅外線能量通過光纖，光纖傳送紅外線能量至基板固持件。紅外線能量在嵌入於基板固持件中的熱耦合位置處轉移至基板固持件。每一雷射二極體可個別受到控制，以提供對於基板固持件的可變的離散點加熱。
在一態樣中，基板固持件的底板的表面可包括複數個反射器空腔，反射器空腔可作為至基板固持件的陶瓷板之熱耦合位置，陶瓷板上可放置基板。底板的表面也可包括連接至反射器空腔的複數個凹槽。凹槽係配置來繞送光纖至每一空腔，以提供光至每一空腔。在一些實施例中，環氧樹脂可施加至每一空腔，以固定終止於其中的光纖及/或漫射光纖所發射的光，來提供更均勻的熱分布。陶瓷板可接合至底板。在一些實施例中，散熱板可接合於底板與陶瓷板之間，以進一步更均勻地分配熱。
在其他態樣中，提供方法，用於控制橫越電子裝置製造系統中的基板固持件之溫度，如同下面將相關於第1圖至第10C圖更詳細解釋的。
第1A圖與第1B圖根據先前技術，例示已知的基板固持件100。基板固持件100可包括底板102、陶瓷板104、設置在底板102與陶瓷板104之間的彈性體接合103、與電阻加熱器106，電阻加熱器106通常嵌入於陶瓷 板104中。陶瓷板104可配置來接收且加熱定位在其上的基板。底板102可作為散熱器，並且可包括冷卻通道108(第1B圖中僅標示兩個)，冷卻劑可流動通過冷卻通道108。底板102也可對應地稱為冷卻板。彈性體接合103應有足夠撓性，以允許陶瓷板104相對於底板102移動，因為這兩個部件具有不同的熱膨脹係數並且通常處於不同的溫度。彈性體接合103也應提供陶瓷板104與底板102之間的抗熱性，使得電阻加熱器106可提高陶瓷板104的溫度高於底板102的溫度。
電阻加熱器106通常經由環形及/或同心的加熱線跡107(第1B圖中僅標示兩個)來提供徑向加熱。在一些已知的基板固持件中，電阻加熱器106可包括電性分離的加熱線跡，電性分離的加熱線跡可個別受到控制，以提供基板固持件有分離的徑向加熱區(例如，外部區、中間區、與內部區)。改變個別區中的加熱器功率可產生徑向的溫度分佈(例如，中心熱且邊緣冷)。但是，這些徑向加熱區無法控制方位角(或非徑向)的溫度變化，也無法提供局部或離散點的加熱變化。
第2圖根據一或更多個實施例，例示電子裝置製造系統200。電子裝置製造系統200可包括光源210、溫度偵測器212、光源控制器214、與處理腔室216。處理腔室216可為任何合適的基板處理腔室，配置來執行任何一或更多個沉積、蝕刻、清洗處理、及/或其他合適的基板處理。 處理腔室216可包括基板固持件201，基板固持件201在一些實施例中可為靜電夾盤。
基板固持件201可包括底板202、彈性體接合203與陶瓷板204。在一些實施例中，底板202可作為散熱器，並且可包括冷卻通道，冷卻劑可流動通過冷卻通道，相似或相同於底板102。在一些實施例中，陶瓷板204可包括嵌入式電阻加熱器(相似或相同於電阻加熱器106)，並且可配置來接收且加熱定位在其上的基板。彈性體接合203可相似或相同於彈性體接合103。
光源210可包括複數個雷射單元218(第2圖中僅標示其中一個)。(光源210可具有多於或少於所示的四個雷射單元218。)每一雷射單元218可包括二十至兩百個雷射二極體以及相關的電子電路與電源，用於調整每一雷射二極體的輸出功率(亦即，光強度)。雷射二極體發射的紅外線能量可經由光纖220束(每一個雷射二極體一條光纖)傳送至基板固持件201中，以提供光至基板固持件201，光可由陶瓷板204吸收並且轉換成熱。橫越基板固持件201的陶瓷板204所提供的溫度及/或溫度分布可藉由調整每一個別的雷射二極體所發射的功率而加以控制。每一雷射二極體可個別地受到控制，以輸出低或零功率位準至高或最大功率位準。在包括電阻加熱的那些實施例中，光源210可提供補充的加熱給基板固持件201。在其他實施例中，光源210可為唯一的熱源。
溫度偵測器212可經由電纜束222而從溫度感測器(未圖示)接收溫度反饋，溫度感測器熱接觸於例如基板固持件201的底板202及/或陶瓷板204。電纜束222可包括光纖及/或其他適於傳送溫度的媒介。在一些實施例中，溫度偵測器212可具有處理能力及/或可通訊於電子裝置製造系統200的其他控制器及/或元件。
光源控制器214可耦接至光源210與溫度偵測器212，並且可配置來控制每一雷射單元218中的每一雷射二極體的輸出功率。光源控制器214可因此設定與控制橫越基板固持件201之選擇的溫度及/或溫度分布。根據接收自溫度偵測器212的反饋，及/或光源控制器214中的編程執行，及/或按位置列出的設定點溫度的表格形式中的使用者輸入，光源控制器214可配置來藉由共同地控制雷射二極體群組或個別的雷射二極體，而橫越基板固持件201、橫越一或更多個局部區域(包括例如，方位角區域)、及/或在一或更多個離散加熱點處均勻地調整基板固持件201的溫度。因此，根據處理腔室216中正執行的基板處理及/或一或更多個相關的狀況，光源控制器214可提供橫越處理腔室216中正受處理的基板之高度均勻的溫度分布或故意不均勻的溫度分布。在一些實施例中，光源控制器214可提供任何合適的溫度分布輪廓。光源控制器214可為任何合適的控制器，具有合適的處理器、記憶體、與周邊元件係配置來控制來自光源210的光功率輸出。在一些實施例中，光源控制器214及/或光源控制器214所執行的功能 可額外地或替代地為電子裝置製造系統200的整體系統控制器的子部分及/或併入於其中。雷射二極體可為單一發射器二極體。雷射二極體可具有任何合適的輸出波長範圍，例如大約915nm與大約980nm之間，舉例來說。可使用其他的輸出範圍。輸出功率可在大約0W至大約10W之間調整。但是，可使用甚至更高功率的二極體(例如，>10W)。雷射二極體可包括光纖輸出，光纖輸出具有105微米的芯直徑，舉例來說。可使用例如來自MA的牛津的IPG Photonics公司的PLD-10模型。替代地可使用其他類型的光源。
在一些實施例中，電子裝置製造系統200可提供三級的基板溫度控制。第一級可包括冷卻通道提供的冷卻，在一些實施例中為底板202的冷卻通道。第二級可包括嵌入式電阻加熱器所提供的加熱，在一些實施例中為陶瓷板204的電阻加熱器。且第三級可包括光源210所提供之至陶瓷板204的像素型加熱。三級的基板溫度控制可提供來用於基板溫度分布的非常細膩微調，在一些實施例中，這可橫越300mm的陶瓷板產生小於一度C的目標溫度控制。
第3A圖、第3B圖、第4A圖、與第4B圖根據一或更多個實施例，例示可用於基板固持件201中的底板302。底板302可由鋁或其他合適的材料製成。底板302可包括複數個反射器空腔324(第3A圖、第3B圖、第4A圖、與第4B圖中僅標示其中一些)形成在底板302的第一 表面326中。第一表面326可為底板302的頂表面。反射器空腔324可具有任何合適的形狀，包括例如球形、拋物線形、與橢圓形。底板302也可包括複數個凹槽328(第3A圖、第3B圖、第4A圖、與第4B圖中僅標示其中一些)，凹槽328也形成在第一表面326中，其中凹槽328可配置來用於光纖繞送。複數個凹槽328可橫越第一表面326橫向延伸。複數個反射器空腔324的每一者可連接至複數個凹槽328的一者。反射器空腔324可為電性拋光的，以產生平滑、鏡面的磨光，且在一些實施例中，反射器空腔324可額外鍍金。鍍金可為所欲的反射鏡表面，用於900-1000nm波長範圍中的紅外線能量。其他合適的材料可用於反射器空腔324的電鍍。反射器空腔324與凹槽328可用任何合適的方式各自形成在第一表面326中，像是例如，任何合適的機械加工或研磨處理。雖然反射器空腔324在第3A圖、第3B圖、第4A圖、與第4B圖中係繪示為規則的網格圖案，在其他實施例中，反射器空腔324可用任何合適的圖案、佈置及/或位置來配置，其中反射器空腔324可最佳地補償熱不均勻性。此外，如同第3A圖、第3B圖、第4A圖、與第4B圖中所示之橫向延伸橫越第一表面326的凹槽328的圖案可用任何合適的佈置來配置。也注意到，在一些實施例中，底板302可具有其他數量的反射器空腔324及/或凹槽328。
底板302也可包括複數條光纖430係接收在複數個凹槽328中(其中為了清楚起見，第4A圖中僅繪示四 條代表性的光纖430，且第4B圖中僅繪示一條代表性的光纖430)。在一些實施例中，黏著劑可施加至一些或所有的凹槽328，以固定光纖430於其中。複數條光纖430的每一者可終止於複數個反射器空腔324的個別一者中。第5圖例示終止於反射器空腔324中的光纖430。終止於反射器空腔324中的每一光纖430可配置成以此種方式傳送光至該反射器空腔324：每一位置處的光係從該空腔導引至陶瓷板204，且光能量係由陶瓷板吸收，以產生熱。光纖430可包括任何合適的光纖類型，例如階躍折射率多模光纖(step-index multi-mode optical fiber)。可使用展現較高的抗彎曲性之光纖430。可使用較高數值孔徑(NA)的光纖，例如大於大約0.2、大於大約0.3、或甚至大於大約0.4的NA。
在一些實施例中，光纖430可一次一條地手動定位在凹槽328與空腔324中。複數條光纖430的一些光纖430(若非全部)在一些實施例中可塗覆有金並且預先彎曲，以順應複數個凹槽328的一些凹槽328。亦即，複數條光纖430的至少一些光纖430可被退火(亦即，在真空或惰性大氣中加熱至大約800至900度C)，同時被限制在夾具中，以彎曲光纖430至選定的半徑。在真空或惰性大氣中執行退火可防止光纖由於吸收經基(OH)或失透(石英玻璃的再結晶)而劣化。光纖上的金覆層在升高的溫度下可提供保護。當加熱時，光纖430中的內部彎曲應力應該鬆弛，允許光纖430彎曲成緊繃的半徑，例如可使用於凹槽 328中的那些。在後續的冷卻時，光纖430應保持彎曲的形狀。這可允許光纖430放置在凹槽328中，而無需黏著劑，並且可防止光纖430從定位彈出。另外，光纖斷裂及/或故障的風險可實質上降低。如同第4A圖所示，一或更多條光纖430可具有預先彎曲的部分432。額外地，光纖可安裝成束或繩束。合適材料的熱縮管(例如PTFE)可用於建構光纖束。
底板302也可包括至少一饋送通孔334係配置來接收通過其中的複數條光纖430。光纖430可配置為通過饋送通孔334的光纖束。在一些實施例中，底板302可包括例如八個饋送通孔334，如同所示(第3A圖、第3B圖、第4A圖、與第4B圖中僅標示其中的三個)。
底板302可進一步包括複數個冷卻通道408(繪示於第4B圖中)形成在其中，且冷卻通道408係配置成允許冷卻劑循環通過其中。冷卻劑可包括任何合適的氣體或液體。在一些實施例中，冷卻劑可經由耦接至底板302的冷卻劑來源(未圖示)而供應至底板302。
注意到，為了清楚起見，本領域已知之底板302的一些特徵已經從圖式省略，像是例如晶圓升舉銷、溫度感測器、以及用於電連接至例如夾持電極的高電壓端子(當底板302與靜電夾盤一起使用時)及/或嵌入於接合至底板302的陶瓷板中的加熱器之饋送通孔。
參見第5圖、第6A圖與第6B圖，根據一或更多個實施例，光纖430的光纖尖端536(亦即，輸出端)可利 用光學透明的環氧樹脂固定在反射器空腔324中。光學透明的環氧樹脂可為感測器包裝中已知的，且環氧樹脂材料可為在近紅外線(NIR,near-infrared)頻譜中為高度透明的。光學透明的環氧樹脂在各種黏性、使用溫度範圍、與彈性都可取得。一個範例可為Masterbond EP30LV-1，它在大約900-1000nm的波長範圍可具有大約97%的透射率。
在一些實施例中，光學透明的環氧樹脂可為環氧樹脂光學漫射器638，漫射器638可包括懸浮在其中的粒子640，如同第6A圖與第6B圖所示。粒子640作用為光散射元件，可漫射光纖430所發射的光。在一些實施例中，環氧樹脂光學漫射器638的優點可為：很少或沒有功率反射回光纖430中。粒子640可為玻璃微球或其他適當大小的粒子。玻璃微球可取得自例如加州的聖巴巴拉的Cospheric有限公司，直徑範圍從大約17微米至大約100微米。在一些實施例中，玻璃微球可為金屬塗覆的玻璃，以改良光散射。金屬塗層可為例如鋁、銀或金。在一些實施例中，粒子640應該較小於光纖430的直徑(光纖430的直徑在一些實施例中可為例如大約105微米)。大粒子會可能且負面地阻礙光纖430的光纖尖端536，這可能導致不良的光漫射及/或光能量反射回光纖430中。
如同第7圖所示，根據一或更多個實施例，環氧樹脂光學漫射器738可施加至兩層中。第一層742可為施加於光纖430的光纖尖端536之上的不含粒子的光學透明環 氧樹脂，以提供光纖尖端536與任何粒子640之間的最小間隙。第二層744可為施加於第一層742之上的含粒子的光學透明環氧樹脂，以充填反射器空腔324。
注意到，在一些實施例中，可使用合適的非環氧樹脂光學漫射器來取代環氧樹脂光學漫射器638與738，其中每一光纖430可替代地固定在個別的反射器空腔324中。可使用的光學漫射器(無環氧樹脂)可為光學透明的、不含粒子的、含粒子的、及/或其組合。
參見第10A圖，光纖尖端1036可固定在反射器空腔1024中，使得來自光纖1030的光1054撞擊在橢圓形、拋物線形或球形的反射器空腔1024的大致焦點處的光學漫射器粒子1040。這會導致反射光1056從反射器空腔的反射表面反射通過彈性體接合1003層至陶瓷板1004，其中反射光1056可被吸收且轉換為熱。此方案可允許底板1002與繞送在其中的光纖操作在明顯低於陶瓷板1004的溫度，即使底板1002正在傳送能量至陶瓷板1004
第10B圖與第10C圖例示光纖與漫射器的配置，使得來自光纖的光可最佳地散射至周圍的反射器空腔中，而只有最少的反射回到光纖中。在第10B圖中，光學漫射器1038(例如本文中所述的類型)可具有足夠大小的漫射器粒子1040，使得漫射器粒子1040接收從光纖1030傳送的所有光。使用光學透明的環氧樹脂或其他合適的方法，漫射器粒子1040可位於光纖尖端1036附近，但不一定在光纖尖端1036處。光纖尖端1036與漫射器粒子1040 之間的距離可藉由最大化散射效率與最小化反射回光纖而決定。
第10C圖例示替代的漫射器配置，其中光纖1030的內芯1058可藉由剝除外包覆層1060而露出，且光纖1030的內芯1058可具有藉由化學、雷射，或機械方式粗糙化的表面，使得以管輸送至內芯1058的光用漫射的方式離開。這種漫射器尖端的光纖可為熟知的，並且可用於導管型的醫療應用，例如光動力療法或光活化的化療。
返回至第6B圖與第7圖，在環氧樹脂光學漫射器638或738固化之後，在一些實施例中，底板302的第一表面326可加工且拋光，以獲得乾淨、平坦的表面來用於接合。彈性體接合603(其可為像是例如摻雜矽樹脂黏著劑的氧化鋁)可接合陶瓷板604至底板302。彈性體接合603可具有在每一反射器空腔324之上的通孔646。在接合之前，紅外線吸收塗層648可施加至陶瓷板604的底表面(亦即，相鄰於第一表面326與每一反射器空腔324的表面)。使用例如絲網印刷或合適的遮罩，紅外線吸收塗層648可僅施加至反射器空腔324之上的區域。紅外線吸收塗層648可為任何紅外線吸收材料。例如，黑色顏料可為合適的材料。或者，可使用塗料，像是例如以色列的Acktar有限公司的Black Metal VelvetTM。在一些實施例中，紅外線吸收塗層648可具有高達350度C的使用溫度，並且可施加大約13微米至大約25微米的厚度。
陶瓷板604可配置成經由終止於複數個反射器空腔324中的複數條光纖430來接收像素型光式加熱。在一些實施例中，底板302與陶瓷板604可用於基板蝕刻處理的靜電夾盤。在這些應用中，陶瓷板604可較薄(例如，大約2mm至大約5mm)。因此，陶瓷板604對於小熱源可能不夠厚來傳開成相當光滑的表面溫度分布。例如，在一些實施例中，陶瓷板604的表面溫度可從38度C變化至最高大約58度C，直接高於具有環氧樹脂光學漫射器638的每一反射器空腔324。在一些實施例中，散熱板850可用來矯正不均勻的表面溫度，如同第8A圖與第8B圖的基板固持件800所示。
散熱板850可將雷射能量熱轉換為合適的表面溫度分布。散熱板850可夾設於陶瓷板804與底板802之間。陶瓷板804可相似或相同於陶瓷板204及/或604，並且可包括靜電電極與選擇性的嵌入式電阻加熱器(均未圖示)。底板802可相似或相同於底板302，並且可包括複數個反射器空腔824，反射器空腔824可各自充填有環氧樹脂光學漫射器838，環氧樹脂光學漫射器838可相似或相同於環氧樹脂光學漫射器638或738。或者，可使用非環氧樹脂光學漫射器。底板802也可包括冷卻通道808，冷卻通道808可相似或相同於冷卻通道108或408。散熱板850可僅用來提供橫向熱擴散，並且可由高熱導性的材料建構，像是例如鋁或氮化鋁。可選擇氮化鋁，因為氮化鋁具有小的熱膨脹係數。可使用其他合適的材料。
散熱板850可經由設置於其間的第一彈性體接合803而耦接至底板802的第一表面826。第一彈性體接合803可具有通孔846(第8B圖中僅標示兩個)定位在每一反射器空腔824之上。第一彈性體接合803可相似或相同於彈性體接合603。在接合之前，紅外線吸收塗層(未圖示，相似或相同於紅外線吸收塗層648)可施加至散熱板850的底表面(亦即，相鄰於第一表面826與反射器空腔824的表面)。使用例如絲網印刷或合適的遮罩，紅外線吸收塗層可僅施加至反射器空腔824之上的區域。
陶瓷板804可經由設置於其間的第二彈性體接合805而耦接至散熱板850。第二彈性體接合805可相似或相同於第一彈性體接合603或803。
在一些實施例中，陶瓷板804可為大約2mm厚，且氮化鋁的散熱板850可為大約3mm厚。在那些實施例中，橫越陶瓷板804的頂表面852的溫度變化可減少至大約1℃。
第9圖根據一或更多個實施例，例示一種方法900，用於控制橫越電子裝置製造系統中的基板固持件之溫度。在程序方塊902處，方法900可包括：提供底板，底板包括在底板的第一表面中的複數個空腔。在一些實施例中，底板可為例如第3A圖、第3B圖、第4A圖、與第4B圖的底板302，其中第一表面可為第一表面326，且複數個空腔可為反射器空腔324。其他實施例可具有不同數量、型 態及/或配置的反射器空腔，相較於針對反射器空腔324所示的那些。
在程序方塊904處，方法900可包括：繞送複數條光纖，使得每一光纖的第一端終止於複數個空腔的個別一者中。如同第4A圖、第4B圖、與第5圖所示，複數條光纖可為光纖430，第一端可為光纖尖端536，且複數個空腔可為反射器空腔324。每一光纖430可被繞送，使得每一光纖430的光纖尖端536終止於個別的反射器空腔324中，如同第5圖所示。
在一些實施例中，方法900可包括提供底板，使得底板包括在第一表面中的複數個凹槽，其中複數個空腔的每一者係連接至複數個凹槽的一者。在一些實施例中，複數個凹槽可為第3A圖、第3B圖、第4A圖、與第4B圖的凹槽328。在其他實施例中，凹槽的數量、型態及/或配置可不同於針對凹槽328所示的那些。
在一些實施例中，方法900可包括施加環氧樹脂光學漫射器於至少一些或所有的空腔中。例如，在一些實施例中，環氧樹脂光學漫射器可為第6A圖與第6B圖的環氧樹脂光學漫射器638，環氧樹脂光學漫射器638可施加至每一反射器空腔324或僅其中的一些反射器空腔324。環氧樹脂光學漫射器638可包括懸浮在其中的粒子640，粒子640作用為光散射元件，以漫射從光纖430接收的光。
在一些實施例中，環氧樹脂漫射器的施加可包括：施加不含粒子層於終止於複數個空腔的一者中的每一 光纖的每一第一端之上，且然後施加含粒子層於複數個空腔的每一者中的不含粒子層之上。例如，如同第7圖所示，不含粒子層可為第一層742，第一層742可施加於終止於反射器空腔324中的每一光纖430的每一光纖尖端536(例如，第一端)之上。含粒子層可為第二層744，第二層744可施加於每一反射器空腔324中的第一層742之上。
在一些實施例中，方法900也可包括：經由設置於其間的第一彈性體接合而耦接散熱板至底板的第一表面，且經由設置於其間的第二彈性體接合而耦接陶瓷板至散熱板，陶瓷板係配置來接收與支撐其上的基板。例如，如同第8A圖與第8B圖所示，散熱板可為散熱板850，散熱板850可經由設置在其間的第一彈性體接合803而耦接至底板802的第一表面826。而且，陶瓷板可為陶瓷板804，陶瓷板804可經由設置在其間的第二彈性體接合805而耦接至散熱板850。
在一些實施例中，方法900也可包括：施加紅外線吸收塗層至陶瓷板的底表面，底表面將耦接於底板的第一表面，吸收塗層相鄰於複數個空腔的每一者。如同第6B圖所示，紅外線吸收塗層可為施加至陶瓷板604的底表面(亦即，相鄰於底板302的反射器空腔324與第一表面326之陶瓷板604的表面)之紅外線吸收塗層648。
一些實施例(或者其部分)可提供作為電腦程式產品或軟體，電腦程式產品或軟體可包括機器可讀取媒介，機器可讀取媒介具有非暫態指令儲存在其上，指令可 用來編程電腦系統、控制器、或其他電子裝置，以執行根據一或更多個實施例的程序。
本領域中熟習技藝者應容易理解到，本文所述的本發明容易受到廣泛的用途與應用。除了本文所述的那些實施例之外，本發明的許多實施例與調適以及許多變化、修改與均等配置將從本發明與其前面的敘述而變得明顯，或者由本發明與其前面的敘述合理地建議，而不偏離本發明的實質或範圍。例如，雖然相關於電子裝置製造系統來敘述，本發明的一或更多個實施例可用於需要橫越工件的均勻或不均勻熱分布與溫度控制之其他類型的系統。因此，雖然本發明在此已經相關於具體實施例來詳細敘述，應理解到，本揭示案僅為例示性的，並且呈現本發明的範例，且僅為了提供本發明的完整與可據以實施的揭示內容之目的而提出。此揭示案並不打算將本發明限制於所揭示的特定的設備、裝置、組件、系統或方法，但是，相反的，是打算涵蓋落入本發明的範圍內的所有修改物、均等物與替代物，如同以下的申請專利範圍所界定的。

Claims (20)

  1. 一種基板溫度控制設備，包括：一基板固持件底板，該基板固持件底板包括：複數個空腔，該複數個空腔形成於該底板的一第一表面中；及複數條光纖，其中該複數條光纖的每一者終止於該複數個空腔的一個別一者中並且係配置來傳輸光至該複數個空腔的該個別一者。
  2. 如請求項1所述之基板溫度控制設備，進一步包括複數個凹槽，該複數個凹槽形成於該第一表面中並且係配置來用於光纖繞送，其中該複數個空腔的每一者係連接至該複數個凹槽的一者。
  3. 如請求項1所述之基板溫度控制設備，進一步包括一光學漫射器，該光學漫射器設置在該複數個空腔的至少一些空腔中。
  4. 如請求項3所述之基板溫度控制設備，其中該光學漫射器包括懸浮在其中的漫射粒子。
  5. 如請求項3所述之基板溫度控制設備，其中該光學漫射器包括位於該複數條光纖的一光纖的的一輸出端附近的一漫射粒子。
  6. 如請求項1所述之基板溫度控制設備，進一步包括一陶瓷板，該陶瓷板經由設置於其間的一彈性體接合而耦接至該底板的該第一表面，該陶瓷板包括一紅外線吸收塗層，該紅外線吸收塗層相鄰於該複數個空腔的每一者。
  7. 如請求項1所述之基板溫度控制設備，進一步包括：一散熱板，該散熱板經由設置於其間的一第一彈性體接合而耦接至該底板的該第一表面；及一陶瓷板，該陶瓷板經由設置於其間的一第二彈性體接合而耦接至該散熱板。
  8. 如請求項1所述之基板溫度控制設備，其中該複數個空腔的至少一些空腔係電性拋光、鍍金、或兩者。
  9. 如請求項1所述之基板溫度控制設備，其中該複數條光纖的至少一些光纖係預先彎曲，以順應該複數個凹槽的一些凹槽。
  10. 一種電子裝置製造系統，包括：一溫度偵測器；一光源；一光源控制器，該光源控制器耦接於該溫度偵測器與該光源；及一處理腔室，該處理腔室係配置來接收一或更多個基板，該處理腔室包括一基板固持件，該基板固持件耦接於該溫度偵測器與該光源，該基板固持件係配置來接收該一或更多個基板於其上並且包括：一底板，該底板包括：複數個空腔，該複數個空腔形成於該底板的一第一表面中；及複數條光纖，其中該複數條光纖的每一者具有一第一端與一第二端，該第一端終止於該複數個空腔的一個別一者中，以傳輸光至該複數個空腔的該個別一者，且該第二端耦接於該光源。
  11. 如請求項10所述之電子裝置製造系統，其中該底板進一步包括複數個凹槽，該複數個凹槽形成於該第一表面中並且係配置來用於光纖繞送，其中該複數個空腔的每一者係連接至該複數個凹槽的一者。
  12. 如請求項10所述之電子裝置製造系統，其中該底板進一步包括一光學漫射器，該光學漫射器設置在該複數個空腔的至少一些空腔中。
  13. 如請求項12所述之電子裝置製造系統，其中該光學漫射器包括懸浮於其中的粒子。
  14. 如請求項10所述之電子裝置製造系統，其中該基板固持件進一步包括一陶瓷板，該陶瓷板經由設置於其間的一彈性體接合而耦接至該底板，該陶瓷板係配置成經由該複數條光纖來接收像素型光式加熱。
  15. 一種方法，用於控制橫越一電子裝置製造系統中的一基板固持件之溫度，該方法包括下述步驟：提供一底板，該底板包括複數個空腔，該複數個空腔形成於該底板的一第一表面中；及繞送複數條光纖，使得每一光纖的一第一端終止於該複數個空腔的一個別一者中。
  16. 如請求項15所述之方法，進一步包括下述步驟：提供具有複數個凹槽的該底板，該複數個凹槽形成於該第一表面中並且係配置來用於光纖繞送，該複數個空腔的每一者係連接至該複數個凹槽的一者。
  17. 如請求項15所述之方法，進一步包括下述步驟：施加一光學漫射器於該複數個空腔的至少一些空腔中。
  18. 如請求項15所述之方法，進一步包括下述步驟：耦接一陶瓷板至該底板的該第一表面。
  19. 如請求項15所述之方法，進一步包括下述步驟：施加一紅外線吸收塗層至一陶瓷板的一底表面，該底表面將耦接於該底板的該第一表面，該吸收塗層相鄰於該複數個空腔的每一者。
  20. 如請求項15所述之方法，進一步包括下述步驟：經由設置於其間的一第一彈性體接合而耦接一散熱板至該底板的該第一表面；及經由設置於其間的一第二彈性體接合而耦接一陶瓷板至該散熱板，該陶瓷板係配置來接收與支撐其上的一基板。
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