TWI690019B - 用於校正基板變形的方法和設備 - Google Patents

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Abstract

本文提供用於校正基板變形的方法和設備的實施方式。在一些實施方式中，一種基板支撐件包括：基部，具有由從所述基部向上延伸的壁形成的內部容積；多個紅外燈，設置在所述內部容積內；支撐板，設置在所述多個紅外燈上方，其中所述支撐板包括支撐表面以支撐基板；和覆蓋板，設置在所述支撐板的頂上並具有對應於所述支撐表面的中心開口和位於所述覆蓋板的頂表面的周邊的排氣部分，其中所述排氣部分包括多個穿孔，所述多個穿孔將所述覆蓋板上方的空間與形成在所述覆蓋板中的排氣導管流體地耦接。在本文中另外提供一種結合本發明的基板支撐件和噴頭組件的噴頭組件和處理設備的實施方式。

Description

用於校正基板變形的方法和設備
本揭示的實施方式總體涉及校正基板變形。
環氧樹脂模塑化合物用於將管芯封裝在基板封裝中。這些化合物在熱製程之後因不均勻的加熱和冷卻而弓起和翹曲，從而導致當前製程設備中不均勻的膨脹/收縮速率。常規的熱製程利用經由輻射、對流或傳導熱製程的定向傳熱。方向性造成各向異性的膨脹和收縮速率。當接近熱塑性狀態操作時，不均勻的冷卻以及後續的收縮速率產生翹曲基板。經常地觀察到這種翹曲和弓起效應，並且其暗示了基板在接近基板的熱塑性狀態下被加工，從而導致翹曲超過可接受的水準。
因此，發明人提供用於校正基板變形的方法和設備的實施方式。
本文提供用於校正基板變形的方法和設備。在一些實施方式中，一種基板支撐件包括：基部，具有由從所述基部向上延伸的壁形成的內部容積，其中所述壁設置在所述基部的周邊內；多個紅外燈，設置在所述內部容積內；支撐板，設置在所述多個紅外燈上方，其中所述支撐板包括支撐表面以支撐基板；和覆蓋板，設置在所述支撐板的頂上並具有對應於所述支撐表面的中心開口和位於所述覆蓋板的頂表面的周邊的排氣部分，其中所述排氣部分包括多個穿孔，所述多個穿孔將所述覆蓋板上方的空間與形成在所述覆蓋板上中的排氣導管流體地耦接。
在一些實施方式中，一種噴頭組件包括：上部板，具有氣體入口和由從所述上部板向下延伸的壁形成的內部容積，其中所述壁設置在所述上部板的周邊內；多個紅外燈，設置在所述內部容積內；保持板，設置在所述多個紅外燈的下方以將所述多個紅外燈支撐在所述內部容積內；阻擋板，具有多個孔隙並設置在所述保持板的下方，其中所述阻擋板包括凹陷部段，所述凹陷部段與所述保持板一起形成氣室，並且其中所述多個孔隙設置在所述凹陷部段中；氣體導管，從所述氣體入口延伸並穿過所述保持板以將氣體供應到所述氣室；和覆蓋板，設置在所述阻擋板的下方並具有對應於所述凹陷部段的中心開口，其中所述覆蓋板耦接到所述上部板的所述壁的頂部以將所述保持板和所述阻擋板耦接到所述上部板。
在一些實施方式中，一種處理腔室包括：腔室主體，具有處理容積；基板支撐件，設置在所述處理容積的下部部分中；和噴頭組件，與所述基板支撐件相對地設置在所述處理容積的上部部分中。所述基板支撐件包括：基部，具有由從所述基部向上延伸的第一壁形成的第一內部容積，其中所述第一壁設置在所述基部的周邊內；第一多個紅外燈，設置在所述第一內部容積內；支撐板，設置在所述第一多個紅外燈上方，其中所述支撐板包括支撐表面以支撐基板；和第一覆蓋板，設置在所述支撐板的頂上並具有對應於所述支撐表面的第一中心開口和位於所述第一覆蓋板的頂表面的周邊的排氣部分，其中所述排氣部分包括多個穿孔，所述多個穿孔將所述處理容積與形成在所述第一覆蓋板中的排氣導管流體地耦接。所述噴頭組件包括：上部板，具有氣體入口和由從所述上部板向下延伸的第二壁形成的第二內部容積，其中所述第二壁設置在所述上部板的周邊內；第二多個紅外燈，設置在所述第二內部容積內；保持板，設置在所述第二多個紅外燈的下方以將所述第二多個紅外燈支撐在所述第二內部容積內；阻擋板，具有多個孔隙並設置在所述保持板的下方，其中所述阻擋板包括凹陷部段，所述凹陷部段與所述保持板一起形成氣室，並且其中所述多個孔隙設置在所述凹陷部段中；氣體導管，從所述氣體入口延伸並穿過所述保持板以將氣體供應到所述氣室；和第二覆蓋板，設置在所述阻擋板的下方並具有對應於所述凹陷部段的第二中心開口，其中所述第二覆蓋板耦接到所述上部板的所述第二壁的頂部以將所述保持板和所述阻擋板耦接到所述上部板。
以下描述本揭示的其它和進一步實施方式。
本文提供用於校正基板變形的方法和設備的實施方式。所述方法和設備可以有利地在具有環氧樹脂塗層的特定基板中將因在先前處理期間對基板的加熱和/或冷卻而弓起或翹曲的基板平坦化。
圖1描繪了根據本揭示的實施方式的適於執行根據本揭示的一些實施方式的本發明的方法的基板處理系統100的方塊圖。如圖1所示，基板處理系統100包括封閉處理容積103的腔室102、用於支撐基板106的支撐件104、升舉銷組件107、真空源110、傳熱供源113、輻射熱源（燈陣列112）、燈驅動器114、控制器116和AC電源118。可以提供一個或多個溫度感測器和相關聯的硬體（未示出）並將其耦接到控制器以控制處理容積103內的溫度。基板106例如是半導體晶圓。基板106可以包括設置在其上的環氧樹脂塗層。
升舉銷組件107包括多個升舉銷109，多個升舉銷109延伸穿過形成在支撐件104中的對應的多個升舉銷通道105。升舉銷組件107可以通過驅動機構108（諸如電機或致動器）升高和降低以升高基板106離開支撐件104的支撐表面117或將其降低到支撐件104的支撐表面117上。腔室102可進一步包括開口119，機械臂（未示出）延伸通過開口119以將基板106插入到多個升舉銷109上/從多個升舉銷109上移除。升舉銷組件107可在第一位置與第二位置之間移動，在第一位置中，基板靠近燈陣列112，在第二位置中，基板106擱置在支撐表面117上。在一些實施方式中，基板106在第一位置中被加熱到第一預定溫度，並且在第二位置中被冷卻到第二預定溫度。
在一些實施方式中，支撐件104是真空吸盤，真空源110耦接到真空吸盤以將基板106吸緊到支撐表面117上。在一些實施方式中，支撐件104可替代地是靜電吸盤。支撐件104包括流體地耦接到傳熱供源113的多個傳熱通道111。在一些實施方式中，例如，傳熱供源113可以向傳熱通道111提供冷卻劑以冷卻放置在支撐件104的支撐表面117的頂上的基板106。
AC電源118將AC電力輸送到燈驅動器114，其操作由控制器116控制。燈驅動器114將電力分配到燈陣列112。繼而，燈陣列112產生熱以熱處理腔室102內的基板106。
在一些實施方式中，燈陣列112包括一個或多個燈，一個或多個燈中的每一個可以由控制器116通過燈驅動器114單獨地控制。如圖1所示，示出了三個燈（120、122、124），但是可以使用更少數量或更多數量的燈。每個燈120、122、124可以由控制器116單獨地控制以向對應的加熱區提供熱。由於燈可以單獨地控制，因此也可以控制加熱區中的溫度。
圖2是根據本揭示的一些實施方式的示出用於校正基板變形的方法200的流程圖。在205處，通過升舉銷組件107將變形（即，翹曲、弓起等）的基板106升高到靠近燈陣列112的第一位置。在210處，在第一預定時間段內將基板106加熱到預定溫度。預定溫度可以等於或高於設置在基板上的環氧樹脂（對於具有環氧樹脂塗層的基板）的玻璃轉變溫度。例如，可以在約30秒至60秒的持續時間內將基板106加熱到約180℃至約220℃的溫度。在215處，將基板106降低到支撐表面117上的第二位置。在220處，將基板106吸緊到支撐表面117以將變形基板平坦化。在225處，在第二預定時間段內使冷卻劑流過傳熱通道111以冷卻基板106並保持基板106的平坦化形狀。基板106被冷卻到至少低於基板上的環氧樹脂塗層的玻璃轉變溫度的溫度，諸如等於或低於約130℃。在一些實施方式中，第二預定時間段在約30秒至約60秒之間。
圖3描繪了根據本揭示的實施方式的適於執行根據本揭示的一些實施方式的本發明的方法的基板處理系統300的方塊圖。例如，基板處理系統300包括加熱系統301a，加熱系統301a包括具有第一處理容積304a的第一製程腔室302a（即，加熱腔室）和設置在第一處理容積304a的下部部分中以支撐基板305a、305b的第一基板支撐件306a。第一製程腔室302a可以是大氣腔室（即，不是真空腔室）或真空腔室。將第一製程腔室302a提供為大氣腔室有利地降低了系統成本，因為非真空腔室的製造和維護比真空腔室更便宜。
第一基板支撐件306a可以包括具有第一支撐表面308a的第一主體307a和支撐第一主體307a的第一軸310a。雖然在圖1中被示出為底座型設計，但是基板支撐件可以是具有支撐表面和構件（諸如第一軸310a或用於支撐支撐表面的任何其它合適的構件）的任何合適的基板支撐件。在一些實施方式中，第一基板支撐件306a可以包括陶瓷材料（諸如氧化鋁（Al2 O3 ）或氮化鋁（AlN））或金屬材料（例如，諸如鋁（Al））。例如，第一基板支撐件306a不包括諸如真空吸盤、靜電吸盤、夾具等的吸緊機構。第一基板支撐件306a還可以包括升舉銷機構（類似於圖1中所示的升舉銷組件107的驅動機構108），升舉銷機構具有多個升舉銷以促進將基板放置在第一支撐表面308a上或從第一支撐表面308a上移除。
第一基板支撐件306a包括第一加熱器322a，第一加熱器322a設置在第一基板支撐件306a中，靠近第一支撐表面308a，以在基板305a、305b設置在第一支撐表面308a上時向基板305a、305b提供熱。第一加熱器322a可以是在基板支撐件中使用的任何合適的加熱器，諸如電阻加熱器等。第一加熱器322a可以包括一條或多條導電線路324a，一條或多條導電線路324a從第一加熱器322a延伸穿過第一軸310a以向第一加熱器322a提供電力。例如，如圖3所示，一條或多條導電線路324a可以將第一加熱器322a耦接到設置在第一製程腔室302a的外部的第一電源326a。例如，一條或多條導電線路324a可以包括用於從第一電源326a向第一加熱器322a提供電力的第一線路和用於向第一電源326a返回電力的第二線路。第一電源326a可以包括交流（AC）電源、直流（DC）電源等。替代地（未示出），一條或多條導電線路324a可以是從第一電源326a向第一加熱器322a提供電力的單條導電線路。
第一基板支撐件306a可以包括設置在第一基板支撐件306a中的熱電偶328a以測量所期望的溫度，諸如第一基板支撐件306a的溫度、第一支撐表面308a的溫度，或基板305a、305b在被設置在第一支撐表面308a上時的溫度。例如，熱電偶328a可以是任何合適的熱電偶設計，諸如熱電偶探針等。熱電偶328a可以是可移除的。如圖3所示，熱電偶328a可以沿著第一基板支撐件306a的第一軸310a延伸以靠近第一支撐表面308a。如圖3所示的熱電偶328a僅是示例性的，並且熱電偶的尖端可以延伸到第一加熱器322a附近（如圖3所示）或延伸到第一加熱器322a上方並靠近第一支撐表面308a（未示出）。可以相對於第一支撐表面308a調整熱電偶328a的尖端的位置，以提供對基板305a、305b或諸如第一支撐表面308a的一些其它部件的最準確的溫度測量。熱電偶328a可以可操作地耦接到第一溫度控制器330a。例如，第一溫度控制器330a可以基於由熱電偶328a測量的溫度來控制第一電源326a。或者，第一溫度控制器330a可以是系統控制器（諸如可控制第一製程腔室302a的操作的第一控制器344a）的一部分或耦接到系統控制器。
在一些實施方式中，第一基板支撐件可以替代地是真空吸盤，諸如圖5和6中描繪的基板支撐件。圖5和6分別描繪了根據本揭示的一些實施方式的基板支撐件500的分解等距視圖和橫截面圖。在一些實施方式中，基板支撐件500包括基部502，基部502具有由從基部502向上延伸的壁506（第一壁）形成的內部容積504（第一內部容積）。在一些實施方式中，基部502包括形成在基部502中的冷卻劑通道602（圖6）。在一些實施方式中，冷卻劑通道602可以設置在壁506的外部。
多個紅外燈507設置在內部容積504內，以加熱待變平的基板。在一些實施方式中，多個紅外燈507包括多個加熱區，多個加熱區可以被獨立地或成組地控制。在一些實施方式中，多個加熱區包括1至4個加熱區。多個紅外燈507中的每一個被配置為達到約170℃至約200℃之間的溫度。在一些實施方式中，多個紅外燈507中的每一個具有約110伏的電壓和約350瓦的額定功率。然而，多個紅外燈可以包括具有其它電壓和額定功率的燈，以實現所期望的結果（即，翹曲基板的所期望的平坦度控制）。在一些實施方式中，多個紅外燈507被配置為將翹曲基板保持在約180℃和約200℃之間的溫度。發明人已發現，通過使用紅外燈代替電阻加熱元件，與電阻加熱元件相比，基板支撐件500的溫度可以有利地更快地改變。
基板支撐件500進一步包括設置在多個紅外燈507的上方的支撐板508和設置在支撐板508的頂上的覆蓋板510。支撐板508包括支撐表面512，以將基板支撐在支撐板508的頂上。覆蓋板510包括對應於支撐表面512並暴露支撐表面512的中心開口514。在一些實施方式中，支撐板508包括靠近支撐板508的中心設置的通孔526和從通孔526向外延伸的多個通道528。通孔526和多個通道528被配置為在變平的基板的底表面上方分佈真空吸緊力。在一些實施方式中，支撐板508由石英形成。
覆蓋板510進一步包括位於覆蓋板510的頂表面520的周邊518處的排氣部分516。排氣部分516包括多個穿孔522，多個穿孔522將在覆蓋板上方的空間（即，第一處理容積304a）與形成在覆蓋板510中位於多個穿孔522下方的排氣導管524流體地耦接。在一些實施方式中，覆蓋板510由導熱材料（例如，諸如鋁、不銹鋼等）形成。在一些實施方式中，覆蓋板510包括第一多個孔洞540，對應的多個固定元件（諸如螺栓、螺釘、夾具等，未示出）可以通過第一多個孔洞540延伸以插入在壁506的頂表面中的對應的第二多個固定孔洞542中來將覆蓋板510耦接到基部502。
在一些實施方式中，基板支撐件500進一步包括多個支撐支柱530，以在腔室（例如，第一處理腔室302a）內支撐基板支撐件500。排氣導管524流體地耦接到排氣管線532，排氣管線532耦接到泵604，泵604被配置成抽空製程腔室並將通過噴頭供應的氣體排出到處理容積中。通孔526流體地耦接到真空吸緊供源534。冷卻劑通道602流體地耦接到冷卻劑供源606，以使冷卻劑流過冷卻劑通道602並將基部502保持在所期望的溫度。
在一些實施方式中，基板支撐件500進一步包括具有多個升舉銷610的升舉銷組件608。基部502包括對應於多個升舉銷610的第一多個孔洞536。支撐板508類似地包括對應於第一多個孔洞536並與第一多個孔洞536對準的第二多個孔洞538，使得當升舉銷組件608處於升高位置時，多個升舉銷610延伸穿過第一多個孔洞536和第二多個孔洞538。升舉銷組件608包括升降機構612，諸如電機或致動器，升降機構612被配置為升高和降低升舉銷組件608。
返回圖3，第一製程腔室302a進一步包括設置在第一處理容積304a的上部部分中的第一噴頭319a，第一噴頭319a耦接到第一氣體控制板321a，如圖3所示，以向第一處理容積304a提供一種或多種製程氣體。一種或多種製程氣體可以包括一種或多種無毒惰性氣體，例如氮或氬。第一噴頭319a僅是用於將一種或多種製程氣體輸送到第一處理容積304a的一個示例性腔室部件。替代地或組合地，一種或多種製程氣體可以經由圍繞第一製程腔室302a的壁設置的側噴射口（未示出）或設置在製程腔室的其它區域中的氣體入口輸送到第一處理容積304a。在一些實施方式中，第一噴頭319a可以包括第二加熱器316a，第二加熱器316a設置在第一噴頭319a中，靠近噴頭的面向基板的表面，以加熱流過噴頭的一種或多種製程氣體。第二加熱器316a可以是在噴頭中使用的任何合適的加熱器，諸如電阻加熱器等。第二加熱器316a耦接到設置在第一製程腔室302a的外部的第二電源356a。第二電源356a可以包括交流（AC）電源、直流（DC）電源等。第二電源356a可以耦接到第二溫度控制器360a，以基於由熱電偶328a測量的溫度來控制第二電源356a，熱電偶328a可操作地耦接到第二電源356a。在一些實施方式中，可替代地在進入第一噴頭319a之前加熱一種或多種製程氣體。
在一些實施方式中，第一噴頭可替代地包括多個紅外燈，諸如圖7和8中描繪的噴頭組件。圖7和8分別描繪了根據本揭示的一些實施方式的噴頭組件700的分解等距視圖和橫截面圖。在一些實施方式中，噴頭組件700包括具有氣體入口704的上部板702和由從上部板702向下延伸的壁708（第二壁）形成的內部容積706（第二內部容積）。在一些實施方式中，上部板702包括形成在上部板702中的冷卻劑通道808，以防止熱傳輸到其中安裝有噴頭組件700的腔室主體。在一些實施方式中，冷卻劑通道808可以在壁708的外部。在一些實施方式中，冷卻劑通道808可替代地靠近壁708。冷卻劑通道808耦接到冷卻劑供源810以使冷卻劑流過冷卻劑通道808。
多個紅外燈710設置在內部容積706內。保持板712設置在多個紅外燈710的下方，以支撐內部容積706內的多個紅外燈710。在一些實施方式中，多個紅外燈710包括多個加熱區，多個加熱區可以被獨立地或成組地控制。在一些實施方式中，多個加熱區包括1至4個加熱區。多個紅外燈710中的每一個被配置為達到約170℃至約200℃之間的溫度。在一些實施方式中，多個紅外燈710中的每一個具有約110伏的電壓和約700瓦的額定功率。然而，多個紅外燈710可以包括具有其它電壓和額定功率的燈，以實現所期望的結果（即，翹曲基板的所期望的平坦度控制）。在一些實施方式中，多個紅外燈710被配置為將翹曲基板保持在約180℃和約200℃之間的溫度。發明人已發現，通過使用紅外燈代替電阻加熱元件，與電阻加熱元件相比，噴頭組件700的溫度可以有利地更快地改變。
噴頭組件700進一步包括阻擋板714，阻擋板714設置在保持板712的下方。阻擋板包括凹陷部段716，凹陷部段716與保持板712一起形成氣室802（圖8）。多個孔718穿過凹陷部段716中的阻擋板714形成。在一些實施方式中，阻擋板由透明材料（例如，諸如石英）形成。氣體導管720從氣體入口704延伸穿過保持板712，以將氣體供應到氣室802。
噴頭組件700進一步包括設置在阻擋板714的下方的覆蓋板722。覆蓋板722包括對應於凹陷部段716的中心開口724以暴露凹陷部段716並允許氣體從氣室802流過多個孔718並進入在噴頭組件的下方的處理容積（例如，第一處理容積304a）。覆蓋板722耦接到上部板702的壁708的底部，以將保持板和阻擋板保持在內部容積706內。在一些實施方式中，覆蓋板722可以包括多個對準銷728，多個對準銷728在安裝期間插入壁708的底部以將覆蓋板722相對於上部板702適當地對準。在一些實施方式中，覆蓋板722可以由導熱材料（例如，諸如鋁、不銹鋼等）形成。
在一些實施方式中，噴頭組件700進一步包括耦接到上部板702的氣體入口704的供氣管線726。在一些實施方式中，供氣管線726耦接到氣體供源804以將惰性氣體（例如，諸如氮）供應到處理容積（例如，第一處理容積304a）。在一些實施方式中，在一些實施方式中，供氣管線726包括設置在供氣管線726內的加熱器806，以加熱傳遞通過供氣管線726的氣體並將氣體保持在預定溫度處。
返回圖3，變形基板305a（以虛線示出）可以經由第一製程腔室302a的壁中的第一開口309a進入第一製程腔室302a。第一開口309a可以經由第一狹縫閥311a或其它機構選擇性地密封，以通過開口選擇性地提供進入腔室的內部的通路。第一基板支撐件306a可以耦接到第一升降機構338a（例如電機或致動器），第一升降機構338a可以將第一基板支撐件306a的位置控制在適於經由第一開口309a將基板傳入和傳出腔室的下部位置（如圖所示）與適於處理的可選擇的上部位置之間。製程位置可以經選擇以使基板上的溫度均勻性最大化。第一升降機構338a可以經由第一波紋管340a或其它柔性真空軟管耦接到第一製程腔室302a，以在第一基板支撐件306a移動時保持第一處理容積304a中的預定壓力範圍。
第一製程腔室302a可以進一步包括第一排氣系統342a以用於從第一製程腔室302a的第一處理容積304a中去除多餘的製程氣體。例如，第一排氣系統342a可以包括真空泵，真空泵經由泵送口耦接到泵送氣室以從第一製程腔室302a或任何合適的排氣系統中抽出排氣。例如，真空泵可以流體地耦接到排氣出口以用於將排氣輸送到適當的排氣處理設備。閥（諸如閘閥、z形運動閥等）可以設置在泵送氣室中，以促進結合真空泵的操作來控制排氣的流率。
為了促進如上所述對第一製程腔室302a的控制，第一控制器344a包括第一中央處理單元（CPU）346a、第一記憶體348a和用於第一CPU 346a的第一支援電路350a，並且促進對第一製程腔室302a的部件的控制。第一控制器344a可以是可在工業環境中用於控制各種腔室和子處理器的任何形式的通用電腦處理器。第一CPU 346a的第一記憶體348a或電腦可讀媒體可以是易獲得的記憶體中的一種或多種，諸如：隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、軟碟、硬碟或任何其它形式的數位存儲裝置（本端或遠端）。第一支援電路350a耦接到第一CPU 346a以用於以常規的方式支援處理器。這些電路包括快取記憶體、電源、時鐘電路、輸入/輸出電路和子系統等等。在第一製程腔室302a中執行的方法或其至少一部分可以作為軟體常式存儲在第一記憶體348a中。軟體常式還可以由遠離受第一CPU 346a控制的硬體的另一個CPU（未示出）存儲和/或執行。
基板處理系統300進一步包括冷卻系統301b，冷卻系統301b包括第二製程腔室302b（即，冷卻腔室），第二製程腔室302b具有第二處理容積304b和設置在第二處理容積304b中以用於支撐平坦化基板305b的第二基板支撐件306b。第二製程腔室302b也是大氣腔室（即，不是真空腔室）。為了簡潔起見，將省略對第二製程腔室302b的與第一製程腔室302a的對應的部件基本上相同的部件的描述。將僅描述第二製程腔室302b的部件。
在一些實施方式中，第二製程腔室302b可以任選地包括第二噴頭319b，第二噴頭319b耦接到第二氣體控制板321b，以向第二處理容積304b提供一種或多種製程氣體。一種或多種製程氣體可以包括一種或多種無毒惰性氣體，例如氮或氬。替代地或組合地，一種或多種製程氣體可以經由圍繞第二製程腔室302b的壁設置的側噴射口（未示出）或設置在製程腔室的其它區域中的氣體入口輸送到第二處理容積304b。第二噴頭319b可以包括第一多個冷卻劑通道316b以使冷卻劑從第一冷卻劑供源356b流動以冷卻傳遞通過第二噴頭319b的一種或多種製程氣體。第一冷卻劑供源356b可以耦接到第三溫度控制器360b以控制第一冷卻劑供源356b。
第二基板支撐件306b可以包括具有第二支撐表面308b的第二主體307b和支撐第二主體307b的第二軸310b。第二基板支撐件306b包括第二多個冷卻劑通道322b，第二多個冷卻劑通道322b設置在第二基板支撐件306b中，靠近第二支撐表面308b，以在平坦化基板305b設置在第二支撐表面308b上時冷卻平坦化基板305b。第二多個冷卻劑通道322b耦接到供應和返回管線324b，供應和返回管線324b從第二多個冷卻劑通道322b延伸穿過第二軸310b以向第二多個冷卻劑通道322b提供冷卻劑。供應和返回管線324b將第二多個冷卻劑通道322b耦接到設置在第二製程腔室302b外部的第二冷卻劑供源326b。第四溫度控制器330b可以控制第二冷卻劑供源326b以選擇性地將冷卻劑供應到第二多個冷卻劑通道322b。或者，第四溫度控制器330b可以是系統控制器（諸如可控制第二製程腔室302b的操作的第二控制器344b）的一部分或耦接到系統控制器。在一些實施方式中，第二基板支撐件306b可以包括吸緊機構（未示出），例如真空或靜電吸盤。
平坦化基板305b可以經由第二製程腔室302b的壁中的第二開口309b進入第二製程腔室302b。第二開口309b可以經由第二狹縫閥311b或其它機構選擇性地密封，以通過開口選擇性地提供進入腔室的內部的通路。第二基板支撐件306b還可以包括具有多個升舉銷的升舉銷機構（未示出），以促進將基板放置在第二支撐表面308b上或從第二支撐表面308b上移除。第二基板支撐件306b可以耦接到第二升降機構338b（例如電機或致動器），第二升降機構338b可以將第二基板支撐件306b的位置控制在適於經由第二開口309b將基板傳入和傳出腔室的下部位置（如圖所示）與適於處理的可選擇的上部位置之間。製程位置可以經選擇以使基板上的溫度均勻性最大化。第二升降機構338b可以經由第二波紋管340b或其它柔性真空軟管耦接到第二製程腔室302b，以在第二基板支撐件306b移動時保持第二處理容積304b中的預定壓力範圍。
第二製程腔室302b可以進一步包括第二排氣系統342b以用於從第二製程腔室302b的第二處理容積304b中去除多餘的製程氣體。例如，第二排氣系統342b可以包括真空泵，真空泵經由泵送口耦接到泵送氣室以從第二製程腔室302b或任何合適的排氣系統抽出排氣，如以上關於第一排氣系統342a所述。
為了促進如上所述對第二製程腔室302b的控制，第二控制器344b耦接到第二製程腔室302b的部件。第二控制器344b包括第二中央處理單元（CPU）346b、第二記憶體348b和用於第二CPU 346b的第二支援電路350b，並且促進對第二製程腔室302b的部件的控制。第二控制器344b可以是可在工業環境中用於控制各種腔室和子處理器的任何形式的通用電腦處理器。第二CPU 346b的第二記憶體348b或電腦可讀媒體可以是易獲得的記憶體中的一種或多種，諸如：隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、軟碟、硬碟或任何其它形式的數位存儲裝置（本端或遠端）。第二支援電路350b耦接到第二CPU 346b以用於以常規的方式支援處理器。這些電路包括快取記憶體、電源、時鐘電路、輸入/輸出電路和子系統等等。在第二製程腔室302b中執行的方法或其至少一部分可以作為軟體常式存儲在第二記憶體348b中。軟體常式還可以由遠離受第二CPU 346b控制的硬體的另一個CPU（未示出）存儲和/或執行。例如，第一控制器344a和第二控制器344b可實現為被配置為控制第一製程腔室302a和第二製程腔室302b中的每一個的單個控制器。
為了準備第一製程腔室302a以使翹曲基板305a平坦化，製程氣體（例如，一種或多種惰性氣體，諸如氮或氬）通過第一噴頭319a流入第一處理容積304a。隨後，第一加熱器322a被啟動以將第一基板支撐件306a加熱到第一預定溫度，並且第二加熱器316a被啟動以將製程氣體加熱到第二預定溫度。預定溫度可以等於或高於設置在基板上的環氧樹脂（對於具有環氧樹脂塗層的基板）的玻璃轉變溫度。例如，在一些實施方式中，第一預定溫度和第二預定溫度均在約150℃至約220℃之間。在一些實施方式中，第一預定溫度和第二預定溫度均在約160℃至約220℃之間。或者，預定溫度可以等於或略高於設置在基板上的環氧樹脂（對於具有環氧樹脂塗層的基板）的玻璃轉變溫度。例如，在一些實施方式中，第一預定溫度和第二預定溫度均在約150℃至約160℃之間。在一些實施方式中，第一預定溫度和第二預定溫度均為約160℃。
在第一製程腔室302a處於預定操作溫度之後，將翹曲基板305a（諸如具有環氧樹脂塗層的翹曲基板）放置在第一基板支撐件306a的第一支撐表面308a上。在一些實施方式中，翹曲基板305a最初處於室溫（例如，約21℃）。在第一時段期間，翹曲基板305a被快速地加熱到第一預定溫度。在第一預定溫度為約150℃至約160℃、或約160℃的實施方式中，第一時段為約5秒至約10秒。然後，將翹曲基板305a保持在第一預定溫度處達第二時段，以使翹曲基板305a變形並平坦化成平坦化基板305b。在第一預定溫度為約150℃至約160℃、或約160℃的實施方式中，第二時段在約10秒至約2分鐘之間。隨後，第二溫度控制器360a改變由第二電源356a供應到第二加熱器316a的電力，以將製程氣體的溫度降低到第三預定溫度。在一些實施方式中，第三預定溫度可以在約25℃至約130℃之間。因此，平坦化基板305b的溫度在第三時段期間以第一冷卻速率逐漸地降低到第四預定溫度。在一些實施方式中，第四預定溫度低於設置在基板上的環氧樹脂塗層的玻璃轉變溫度。在一些實施方式中，第四預定溫度為約130℃，並且第三時段在約30秒至約2分鐘之間。
在平坦化基板305b已經達到第四預定溫度之後，將平坦化基板305b從第一製程腔室302a移除並放置在第二基板支撐件306b的第二支撐表面308b上來以大於第一冷卻速率的第二冷卻速率快速地（即，在約5秒至約10秒之間）冷卻平坦化基板。第二處理容積304b保持處於第五預定溫度，使得當放置在第二製程腔室302b中時，平坦化基板305b被快速地冷卻。在一些實施方式中，第五預定溫度在約5℃至約21℃之間。在一些實施方式中，第一冷卻劑可以流過第二多個冷卻劑通道322b以更快地冷卻平坦化基板305b。在一些實施方式中，冷卻的製程氣體還可任選地通過第二噴頭319b提供到第二處理容積304b，第二噴頭319b由流過第一多個冷卻劑通道316b的第二冷卻劑冷卻。在第四時段之後，平坦化基板305b達到第五預定溫度。在第五預定溫度為約21℃的實施方式中，第四時段在約5秒至10秒之間。隨後，將平坦化基板305b保持在第五預定溫度處達第五時段以確保基板將不會變形回翹曲形狀。在一些實施方式中，第五時段為約1分鐘。
圖4是示出根據本揭示的一些實施方式的用於校正基板變形（即，使基板變平）的方法400的流程圖。在402處，將翹曲基板305a放置在第一基板支撐件上。在404處，將翹曲基板305a快速地（即，在約5秒至約10秒內）加熱到第一預定溫度。在一些實施方式中，第一預定溫度在約150℃至約220℃之間。在一些實施方式中，第一預定溫度在約160℃至約220℃之間。在一些實施方式中，第一預定溫度在約150℃至約160℃之間。在一些實施方式中，第一預定溫度為約160℃。在406處，在第一時段內將翹曲基板305a保持在第一預定溫度處，在此期間基板變形並變得平坦化。在第一預定溫度為約150℃至約160℃、或約160℃的實施方式中，第一時段為約10秒至約2分鐘，或約2分鐘。
在408處，使進入第一製程腔室302a的製程氣體的溫度降低到第二預定溫度。在一些實施方式中，第二預定溫度在約25℃至約130℃之間。在410處，因製程氣體的溫度降低而以第一冷卻速率將平坦化基板305b冷卻到小於第一預定溫度的第三預定溫度。在一些實施方式中，第三預定溫度為約130℃。在412處，將平坦化基板305b放置在第二製程腔室302b的第二基板支撐件306b上。在414處，以大於第一冷卻速率的第二冷卻速率將平坦化基板305b冷卻到小於第三預定溫度的第四預定溫度。在一些實施方式中，第四預定溫度為約21℃。
雖然前述內容針對本揭示的實施方式，但是可以在不脫離本揭示的基本範圍的情況下設計本揭示的其它和進一步實施方式。
100:基板處理系統
102:腔室
103:處理容積
104:支撐件
105:升舉銷通道
106:基板
107:升舉銷組件
108:驅動機構
109:升舉銷
110:真空源
111:傳熱通道
112:燈陣列
113:傳熱供應
114:燈驅動器
116:控制器
117:支撐表面
118:AC電源
119:開口
120:燈
122:燈
124:燈
200:方法
205:步驟
210:步驟
215:步驟
220:步驟
225:步驟
300:基板處理系統
301a:加熱系統
301b:冷卻系統
302a:第一製程腔室
302b:第二製程腔室
304a:第一處理容積
304b:第二處理容積
305a:基板
305b:平坦化基板
306a:第一基板支撐件
306b:第二基板支撐件
307a:第一主體
307b:第二主體
308a:第一支撐表面
308b:第二支撐表面
309a:第一開口
309b:第二開口
310a:第一軸
310b:第二軸
311a:第一狹縫閥
311b:第二狹縫閥
316a:第二加熱器
316b:第一多個冷卻劑通道
319a:第一噴頭
319b:第二噴頭
322a:第一加熱器
322b:第二多個冷卻劑通道
324a:導電線路
324b:返回管線
326a:第一電源
326b:第二冷卻劑供源
328a:熱電偶
330a:第一溫度控制器
330b:第四溫度控制器
338a:第一升降機構
338b:第二升降機構
340a:第一波紋管
340b:第二波紋管
342a:第一排氣系統
342b:第二排氣系統
344a:第一控制器
344b:第二控制器
346a:第一中央處理單元
346b:第二中央處理單元
348a:第一記憶體
348b:第二記憶體
350a:第一支援電路
350b:第二支援電路
356a:第二電源
356b:第一冷卻劑供源
360a:第二溫度控制器
360b:第三溫度控制器
400:方法
402:步驟
404:步驟
406:步驟
408:步驟
410:步驟
412:步驟
414:步驟
500:基板支撐件
502:基部
504:內部容積
506:壁
507:紅外燈
508:支撐板
510:覆蓋板
512:支撐表面
514:中心開口
516:排氣部分
518:周邊
520:頂表面
522:穿孔
524:排氣導管
526:通孔
528:通道
530:支撐支柱
532:排氣管線
534:真空吸緊供源
536:第一多個孔洞
538:第二多個孔洞
540:第一多個孔洞
542:第二多個固定孔洞
602:冷卻劑通道
604:泵
606:冷卻劑供源
608:升舉銷組件
610:升舉銷
612:升降機構
700:噴頭組件
702:上部板
704:氣體入口
706:內部容積
708:壁
710:紅外燈
712:保持板
714:阻擋板
716:凹陷部段
718:孔
720:氣體導管
722:覆蓋板
724:中心開口
726:供氣管線
728:對準銷
802:氣室
804:氣體供源
806:加熱器
808:冷卻劑通道
810:冷卻劑供源
可以參考附圖中描繪的本揭示的示例性實施方式來理解本揭示的以上簡要地概述且以下更詳細討論的實施方式。然而，附圖僅示出了本揭示的典型實施方式，並且因此不應視為限制範圍，因為本揭示可允許其它等效實施方式。
圖1描繪了根據本揭示的一些實施方式的基板處理系統的方塊圖。
圖2示出了根據本揭示的一些實施方式展示用於校正基板變形的方法的流程圖。
圖3描繪了根據本揭示的一些實施方式的基板處理系統的方塊圖。
圖4示出了根據本揭示的一些實施方式展示用於校正基板變形的方法的流程圖。
圖5描繪了根據本揭示的一些實施方式的基板支撐件的分解等距視圖。
圖6描繪了根據本揭示的一些實施方式的基板支撐件的橫截面圖。
圖7描繪了根據本揭示的一些實施方式的噴頭組件的分解等距視圖。
圖8描繪了根據本揭示的一些實施方式的噴頭組件的截面圖。
為了促進理解，已經盡可能地使用相同的附圖標記指定各圖共有的相同元件。各圖未按比例繪製，並且為了清楚起見，可以進行簡化。一個實施方式的元件和特徵可有益地結合在其它實施方式中，而不贅述。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
300‧‧‧基板處理系統
301a‧‧‧加熱系統
301b‧‧‧冷卻系統
302a‧‧‧第一製程腔室
302b‧‧‧第二製程腔室
304a‧‧‧第一處理容積
304b‧‧‧第二處理容積
305a‧‧‧基板
305b‧‧‧平坦化基板
306a‧‧‧第一基板支撐件
306b‧‧‧第二基板支撐件
307a‧‧‧第一主體
307b‧‧‧第二主體
308a‧‧‧第一支撐表面
308b‧‧‧第二支撐表面
309a‧‧‧第一開口
309b‧‧‧第二開口
310a‧‧‧第一軸
310b‧‧‧第二軸
311a‧‧‧第一狹縫閥
311b‧‧‧第二狹縫閥
316a‧‧‧第二加熱器
316b‧‧‧第一多個冷卻劑通道
319a‧‧‧第一噴頭
319b‧‧‧第二噴頭
322a‧‧‧第一加熱器
322b‧‧‧第二多個冷卻劑通道
324a‧‧‧導電線路
324b‧‧‧返回管線
326a‧‧‧第一電源
326b‧‧‧第二冷卻劑供源
328a‧‧‧熱電偶
330a‧‧‧第一溫度控制器
330b‧‧‧第四溫度控制器
338a‧‧‧第一升降機構
338b‧‧‧第二升降機構
340a‧‧‧第一波紋管
340b‧‧‧第二波紋管
342a‧‧‧第一排氣系統
342b‧‧‧第二排氣系統
344a‧‧‧第一控制器
344b‧‧‧第二控制器
346a‧‧‧第一中央處理單元
346b‧‧‧第二中央處理單元
348a‧‧‧第一記憶體
348b‧‧‧第二記憶體
350a‧‧‧第一支援電路
350b‧‧‧第二支援電路
356a‧‧‧第二電源
356b‧‧‧第一冷卻劑供源
360a‧‧‧第二溫度控制器
360b‧‧‧第三溫度控制器

Claims (20)

  1. 一種基板支撐件，包括： 一基部，具有由從該基部向上延伸的壁形成的一內部容積，其中該壁設置在該基部的周邊內；多個紅外燈，設置在該內部容積內；一支撐板，設置在該多個紅外燈上方，其中該支撐板包括一支撐表面以支撐一基板；和一覆蓋板，設置在該支撐板的頂上並具有對應於該支撐表面的一中心開口和位於該覆蓋板的一頂表面的一周邊的一排氣部分，其中該排氣部分包括多個穿孔，該等多個穿孔將該覆蓋板上方的一空間與形成在該覆蓋板中的一排氣導管流體地耦接。
  2. 如請求項1所述之基板支撐件，其中該支撐板包括： 一通孔，設置在該支撐板的一中心附近；和多個通道，從該通孔向外延伸，其中該通孔和該等多個通道被配置為在該基板的一底表面上方分佈一真空吸緊力。
  3. 如請求項1所述之基板支撐件，其中該等多個紅外燈包括在1與4個之間的加熱區。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之基板支撐件，其中該基部包括形成在該基部中的一冷卻劑通道。
  5. 如請求項1至3中任一項所述之基板支撐件，其中該支撐板由石英形成。
  6. 如請求項1至3中任一項所述之基板支撐件，其中該覆蓋板由鋁或不銹鋼形成。
  7. 如請求項1至3中任一項所述之基板支撐件，進一步包括： 一升舉銷組件，具有多個升舉銷，其中該基部包括對應於該等多個升舉銷的第一多個孔洞，其中該支撐板包括對應於第一多個孔洞且與該等第一多個孔洞對準的第二多個孔洞，使得該等多個升舉銷在該升舉銷組件處於一升高位置時延伸穿過該等第一多個孔洞和該等第二多個孔洞。
  8. 一種噴頭組件，包括： 一上部板，具有一氣體入口和由從該上部板向下延伸的壁形成的一內部容積，其中該等壁設置在該上部板的一周邊內；多個紅外燈，設置在該內部容積內；一保持板，設置在該等多個紅外燈的下方以將該等多個紅外燈支撐在該內部容積內；一阻擋板，具有多個孔隙並設置在該保持板的下方，其中該阻擋板包括一凹陷部段，該凹陷部段與該保持板一起形成氣室，並且其中該等多個孔隙設置在該凹陷部段中；一氣體導管，從該氣體入口延伸並穿過該保持板以將氣體供應到該氣室；和一覆蓋板，設置在該阻擋板的下方並具有對應於該凹陷部段的一中心開口，其中該覆蓋板耦接到該上部板的該等壁的一頂部以將該保持板和該阻擋板耦接到該上部板。
  9. 如請求項8所述的噴頭組件，進一步包括： 一供氣管線，耦接到該氣體入口，其中該供氣管線包括一加熱器，該加熱器被配置為加熱傳遞通過該供氣管線的氣體。
  10. 如請求項8所述之噴頭組件，其中該等多個紅外燈包括在1與4個之間的加熱區。
  11. 如請求項8至10中任一項所述之噴頭組件，其中該上部板包括形成在該上部板中的一冷卻劑通道。
  12. 如請求項8至10中任一項所述之噴頭組件，其中該阻擋板由石英形成。
  13. 如請求項8至10中任一項所述之噴頭組件，其中該覆蓋板由鋁或不銹鋼形成。
  14. 一種製程腔室，包括： 一腔室主體，具有一處理容積；一基板支撐件，設置在該處理容積的一下部部分中，該基板支撐件如請求項1至3中任一項所述；和一噴頭組件，與該基板支撐件相對地設置在該處理容積的一上部部分中，該噴頭組件如請求項8至10中的任一項所述。
  15. 如請求項14所述的製程腔室，進一步包括： 一第一電源，電耦接到該第一多個紅外燈；一第一溫度控制器，耦接到該第一電源以控制該第一電源；一第二電源，電耦接到該第二多個紅外燈；和一第二溫度控制器，耦接到該第二電源以控制該第二電源。
  16. 如請求項14所述的製程腔室，其中該基板支撐件的該基部包括在該基部中形成的一冷卻劑通道。
  17. 如請求項14所述的製程腔室，其中該噴頭組件的該上部板包括在該上部板中形成的一第二冷卻劑通道。
  18. 如請求項14所述的製程腔室，其中該基板支撐件進一步包括： 一升舉銷組件，具有多個升舉銷，其中該基部包括對應於該等多個升舉銷的第一多個孔洞，其中該支撐板包括對應於第一多個孔洞且與該等第一多個孔洞對準的第二多個孔洞，使得該等多個升舉銷在該升舉銷組件處於一升高位置時延伸穿過該等第一多個孔洞和該等第二多個孔洞。
  19. 如請求項14所述的製程腔室，其中該基板支撐件的該支撐板由石英形成，及其中該基板支撐件的該覆蓋板由鋁或不銹鋼形成。
  20. 如請求項14所述的製程腔室，其中該噴頭組件的該阻擋板由石英形成，及其中該噴頭組件的該覆蓋板由鋁或不銹鋼形成。
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