专利摘要:
工件係使用多小孔皮帶來運送,該皮帶將工件輸送至夾頭,該工件係藉由真空固持至該夾頭上。該皮帶可為多小孔PTFE。在可撓打印機被施加至一工件之前,該可撓打印機係藉由牽引該打印機朝向一加熱板、例如藉由真空而被預先加熱。藉由首先使該打印機的中心接觸至該工件的中心,且接著造成一接觸線由此共用的中心徑向地往外移動,該可撓打印機被施加至一工件,藉此防止空氣被捕集於該打印機及該工件之間。該打印機能藉由空氣壓力被膨大。該打印機能在佈圖之後被由該工件移除,首先藉由在該工件的外側邊緣及角落剝離該打印機遠離該工件,且接著逐漸地往內朝向該工件及該打印機之共有中心。工作站具有與毗連該工件用之位置隔開的間隔件,該工件係藉由差動氣壓鎖固至該工作站。該等間隔件具有一大約與該工件共平面、或較佳地係比該工件稍微更高的表面,以藉由造成該打印機由該工件橋接至該等間隔件、而非覆蓋環繞著該工件之邊緣,防止該打印機密封環繞著該工件之邊緣。在可撓打印機被加熱之前預先拉緊該可撓打印機,故該打印機於加熱及冷卻時不會改變尺寸,但相對地,該打印機經歷內部應力之改變。如此,於該打印機上之圖案的空間尺寸保持恆定,而不管其溫度。以此一使得其外部周邊總是在一溫度的方式加熱及冷卻該工件,該溫度係等於或高於該工件的中心之溫度。這防止可使該工件破裂的應力。加熱可為藉由一夾頭,該夾頭具有連接至中心及周邊導管的徑向通道;及藉由使熱水通過至該等周邊導管,且接著沿著該等徑向通道,及經過該中心導管離開該夾頭。冷卻能藉由在該相反方向中傳送較冷的水而被完成。
公开号:TW201324582A
申请号:TW101134892
申请日:2012-09-24
公开日:2013-06-16
发明作者:伊繆爾M 莎栩思;彼得E 凱恩;荷利G 蓋特斯;戴密安W 哈利斯;班傑明F 玻利多;郝克特A 伊尼利歐
申请人:1366科技公司;
IPC主号:B29C59-00
专利说明:
用於操縱、加熱與冷卻一基材之方法與裝置,且於該基材上之圖案是由一工具以熱流動材料塗裝包含基材運送、工具安置、工具拉緊與工具收縮方式完成 相關文件
2011年9月23日提出、標題為“用於操縱、加熱與冷卻一基材之方法與裝置,且於該基材上之圖案是由一工具以熱流動材料塗裝包含基材運送、工具安置、工具拉緊與工具收縮方式完成”之美國臨時申請案第61/538,542號的利益係據此被主張,且其整個揭示內容係據此完全以引用的方式併入本文中。
同此,以伊曼紐爾M.薩克斯之名義,指定美國之PCT(專利合作條約)申請案正在相同之日期被提出申請,並藉由美國專利暨商標局電子存檔系統在代理人案號第1366-0066-0070PCT號之下所提出,標題為“使用包含未填滿以留下一間隙與脈動打印之打印機於基材上之軟材料的改良壓印技術”,該PCT申請案對2011年9月23日提出、相同標題之美國臨時申請案第61/538,489號主張優先權。該PCT申請案在此中於下面被稱為該共同審理中之申請案,且係據此完全以引用的方式併入本文中。該優先權臨時申請案係亦據此完全以引用的方式併入本文中。
某些處理方案及架構以伊曼紐爾M.薩克斯及詹姆士F.佈雷特及指定美國麻省理工學院之名義被揭示於2008年2月15日提出之專利合作條約申請案第PCT/US2008/002058號中、標題為“具有特定結構的表面之太陽能電池”,其國家階段係美國專利申請案第12/526,439號、在2012年9月4日發行作為美國專利第8257998號,且亦對二臨時美國申請案、即2007年2月15日提出之第US 60/901,511號與2008年1月23日提出之第US 61/011,933號主張優先權。所有該PCT申請案、該美國專利、專利申請案、及該二美國臨時申請案據此完全以引用的方式併入本文中。在這些申請案中所揭示之技術在此中被共同地稱為自准電池(SAC)技術。
某些額外之處理方法及裝置被揭示在2009年4月17日以班傑明F.鮑裡托、霍利G.蓋茨、與伊曼紐爾M.薩克斯、及指定美國麻省理工學院與1366工業公司之名義提出的專利合作條約申請案第PCT/US2009/002423號中、標題為“不規則表面之楔子壓印佈圖”,其國家階段係美國專利申請案第12/937,810號,且亦對二臨時美國申請案、即2008年4月18日提出之第US 61/124,608號與2008年12月12日提出之第US 61/201,595號主張優先權。所有該PCT申請案、該美國專利申請案、及該二美國臨時申請案據此完全以引用的方式併入本文中。在此段落中所論及之申請案中所揭示的技術在此中被共同地稱為楔子壓印技術或楔入技術,雖然於一些情況中,具有異於楔子之形狀的突出部份可被使用。該等相關申請案在下面被稱為該等楔入應用。
簡言之,此楔子壓印技術包含諸方法。具有指定用於光電伏特及其他應用之特定結構的被佈圖之基材被製成。如參考圖1、2、3、4及5與6所顯示,該等基材係藉由壓印一可撓打印機110之突出部份112所製成,並壓印在蓋住一基材晶圓204的抗蝕劑材料202之薄層上。所使用之打印機工具係一足夠柔軟之材料(典型彈性的),以致該工具在與該基材或晶圓204接觸時變形,而一抗蝕劑202之塗層已事先被塗至該基材或晶圓204上。圖3顯示該打印機110之突出部份112剛剛接觸該抗蝕劑202之表面203。該抗蝕劑於加熱時變得柔軟,且在該等突出部份112於熱及壓力的條件之下由該等壓印之位置移走,顯露該基材毗連該突出部份之區域。(該抗蝕劑可在該等突出部份接觸該抗蝕劑之前或之後、或在該等突出部份接觸該抗蝕劑之前或之後兩者、以及在該等突出部份接觸該抗蝕劑期間被加熱。)該基材接著被冷卻,並使該打印機110位在適當位置中,且該打印機如在圖5中所顯示地被移除,而留下在孔洞521之下所暴露的基材之區域522,且該抗蝕劑已由該等區域522移走。該基材係進一步遭受一些塑形製程、典型為一蝕刻製程。該基材之被暴露部份522係藉由諸如蝕刻法之作用所移除,且該基材之藉由該抗蝕劑所保護的部份保持原狀,如在圖6中分別於622(蝕刻掉部份)及623(未蝕刻部份、或較少蝕刻部份)所顯示。
對於一些應用,該等打印機突出部份在與該抗蝕劑材料接觸時不會變形亦係可能的,但相反地,僅只由於其體積,它們替換足夠之抗蝕劑,使得該蝕刻作用能發生。例如,如果該等突出部份為平壓頭式,且僅只藉由強迫它們進入該抗蝕劑材料,這可發生,該抗蝕劑係由其原來之位置移走。
典型之基材為矽,且典型之抗蝕劑為蠟或蠟及樹脂與松香之混合物。該打印機可被一再地使用。該打印機之突出部份可為離散、隔開的,諸如所顯示之角錐狀元件112。或,它們可為延伸的、楔子形元件,諸如在該等楔入應用中所顯示。或,它們可為其一組合、或可造成該抗蝕劑材料由該原來之覆蓋條件移走的任何另一合適之形狀。
如此,打印機被使用於佈圖一工件上之抗蝕劑層,該工件接著被遭受一不同的塑形步驟,以塑形該工件。該工件可接著被使用於光電伏特的應用、或其他應用。能被提供至該工件的特定結構包含延伸之溝槽、離散且隔開的凹處、及其組合、以及其中間物。以壓盤為基礎之技術可被使用於佈圖該工件。粗糙及不規則之工件基材可藉由使用延伸之打印機元件所容納,以確保該打印機之塑形部份接觸該工件的表面。在該楔入應用中及上面所敘述之方法在此中被稱為楔子壓印或楔入。
對於一製程有益的是施加此圖案以能夠相當迅速地產生一被佈圖之元件。其亦有益的是提供此一元件,而不會損壞該基材。如果太多力量將被施加至該基材、同時壓按該圖案,此損壞可發生。損壞亦可由於被施加至軟化用於佈圖之可流動材料、且接著再次硬化該可流動材料用於保留此等圖案的熱循環而發生。此損壞亦可源自當覆蓋著該可流動材料時由該基材分開該工具。其典型係亦有益的是能夠加熱及冷卻該基材、及在其上之可流動材料。其將為有益的是具有一加熱及冷卻系統,該系統可迅速地加熱及/或冷卻該基材,但不會造成該晶圓中之不能接受的應力,該等應力可造成該晶圓破碎。如果空氣變得被捕集於該工具及該抗蝕劑塗附的晶圓之間,其他潛在的問題可發生。被捕集的空氣造成不想要之壓力規範,該等壓力規範係難以預料及控制,因為此被捕集的空氣亦可造成謬誤的不均勻壓力之位置,且如此,建立該抗蝕劑中之孔洞的尺寸中之不規則性。用於在此為最小、且理想上沒有空氣被捕集於該工具及該抗蝕劑層之間係有益的。其亦重要的是能夠安全地及迅速地移動基材至處理站,以接著當一製程係施加至該基材工件時固持該基材工件,且接著安全地及迅速地移動該基材工件至隨後之處理站。其係同樣重要的是能夠既施加該打印機至該基材,且接著又能夠由該基材移除該打印機,而不會損壞該基材及亦而不會干擾該可流動材料,該可流動材料將被佈圖、或其剛才被佈圖。
可發生的另一問題係因為該工具於該製程期間被加熱及冷卻。這能造成尺寸改變,其將接著於該抗蝕劑材料中所完成之圖案中造成不想要的尺寸差異。
如此,其想要的是具有一系統,該系統可迅速地及安全地操縱基材,將該基材移動至處理站,以接著當一製程係施加至該基材工件時固持該基材工件,且接著安全地及迅速地移動該基材工件至隨後之處理站。其亦想要的是具有一方法,其中當該打印機工具被帶至支承該可流動抗蝕劑材料時,沒有、或至多僅只最少之空氣被捕集於該可流動抗蝕劑材料及該打印機工具之間的凹處。其進一步想要的是提供一系統,該系統能夠快速地加熱及冷卻該基材及在其上面之可流動抗蝕劑材料,而不會斷裂或以別的方式不能接受地緊張該基材,又在一在商業上可接受之速率下。其亦為想要的是能夠在佈圖之後由該抗蝕劑材料移除該工具,而不會損壞該基材或該最近形成的圖案。其亦為想要的是提供一系統,其中加熱及冷卻該工具不會造成被提供於該可流動抗蝕劑材料中的圖案中之尺寸改變或不規則性。其將亦為想要的是開發一可靠及可複製的系統。
本發明於此的一方法係使用多小孔皮帶運送一工件之方法,該皮帶傳送一工件至一夾頭,該工件係藉由真空或差動氣壓來固持在該夾頭上。本發明於此的一裝置係多小孔皮帶、諸如由多小孔聚四氟乙烯(PTFE)所製成;及一裝配有孔隙之夾頭,差動氣壓可藉由該等孔隙所提供。
本發明於此之另一方法係藉由牽引該打印機朝向一加熱板、例如藉由差動空氣、或真空壓力,在可撓打印機被施加至工件之前預先加熱該可撓打印機的方法。
本發明於此之有關方法係施加一可撓打印機至工件的方法,其藉由首先使該打印機的中心接觸至該工件的中心,且接著造成一接觸線由此共用的中心徑向地往外移動,藉此防止空氣被捕集於該打印機及該被覆蓋的工件間之凹處、或至少使被捕集於該打印機及該被覆蓋的工件間之凹處的空氣減至最少。該打印機能藉由將氣壓施加至該打印機之側面所膨大,該打印機已事先藉由差動壓力被牽引離開該工件朝向一加熱板,例如藉由膨大一承載該打印機之可撓囊袋,或藉由在該可撓打印機及囊袋之後方使用一中心地定位的額外囊袋。
其另一發明係一工作站,該工件係藉由差動氣壓鎖固至該工作站,該工作站已經隔開毗連用於該工件、間隔件之位置。該等間隔件具有一表面,該表面可為大約與該工件共平面,或於一具體實施例中,藉由造成該打印機由該工件橋接至該等間隔件、而非覆蓋環繞著該工件之邊緣,該表面比該工件稍微更高,以防止該打印機密封環繞著該工件之邊緣。該等間隔件亦可具有一顯著地高於該工件表面的頂部表面,在該案例中,它們係位於進一步遠離該工件。在一工作站提供此等間隔件之方法亦為其一發明。
本發明於此之另一方法係在可撓打印機被加熱之前預先拉緊該可撓打印機,故該打印機於加熱及冷卻時不會改變尺寸,但相對地,該打印機經歷內部應力之改變。如此,於該打印機上之圖案的空間尺寸保持恆定,而不管其溫度。
本發明於此之另一方法係在佈圖之後由該工件移除經佈圖的打印機之方法,首先藉由在該工件之角落及外側邊緣、且接著逐漸往內朝向該工件及該打印機之共有中心從該工件剝離該打印機。
本發明於此之又另一方法係以此一使得其外部周邊總是在一溫度的方式加熱該工件,該溫度係等於或高於該工件的中心之溫度。本發明於此的一有關方法係以此一使得其外部周邊總是在一溫度的方式冷卻該工件,該溫度係等於或高於該工件的中心之溫度。加熱能藉由將該工件鎖固至一槽形夾頭被達成,該夾頭具有連接至中心及周邊導管的徑向通道,且藉由將熱水傳送至該周邊導管,接著沿著該等徑向通道,及經過該中心導管離開該夾頭。冷卻能藉由在該顛倒方向中傳送較冷的水而被做成。
本發明於此之裝置為一夾頭、諸如上面所述者。
在本文件中,已在上面被稱為打印機之項目亦可被稱為工具。該打印機突出及被使用於在該抗蝕劑材料中造成壓痕的元件通常被稱為突出部份。它們亦可被稱為壓頭、突出部份、楔子、及角錐體。在其上提供該抗蝕劑材料、且接著被佈圖的基材典型被稱為基材。其亦可被稱為晶圓或工件。被提供在該基材上之材料可被稱為抗蝕劑、或被稱為可流動材料、或僅只被稱為一材料。 詳細敘述 概觀
圖7A-7H概要地顯示一用於楔入之裝置的橫截面視圖,且說明一代表性之製程順序。夾頭707加熱及冷卻一經抗蝕劑塗裝之基材晶圓701。(用於加熱及冷卻夾頭的內部流動通道不被顯示在圖7A-7H中,但被顯示在圖9、9A、10及10A中)。多小孔皮帶703將該經抗蝕劑塗裝之晶圓701運送至該夾頭上及運送離開該夾頭。該夾頭707係藉由隔熱支撐件710所支撐。如在圖7中所顯示,真空被拉經該夾頭中之真空通道708、真空充氣部709、及真空通道711,且經過該多小孔皮帶703,以在一工件站向下將該晶圓固持抵靠著該皮帶及夾頭。該工件係於圖7及隨後中之工件站處位在適當位置中。此向下固持的真空在該晶圓及該夾頭之間提供良好的熱接觸,且稍後將有助於由該晶圓剝離該工具。該可撓工具/打印機706在預先拉緊之下被夾住在一圓環712中,以致該工具係平坦的,直至真空或壓力係經過通道704施加至其上。藉由在該工具及該壓盤之間施加真空以向上拉該工具抵靠著該壓盤、及在該工具及該壓盤之間造成良好的熱接觸,被加熱之頂部板件705能被使用於將該工具預先加熱至一標示溫度,如在圖7中所顯示。該被加熱之頂部板件705可完全或局部地由透明材料、諸如玻璃所製成,以有助於該製程之觀看及控制。該工具可被承載在一可撓薄膜上,該可撓薄膜係可膨脹的、諸如一囊袋。或,該工具本身可與構成囊袋之可撓薄膜成為一體的。
在形成操作之最初,一壓力被施加於該上壓盤705及該工具之間,以造成該工具放下抵靠著該抗蝕劑塗裝之晶圓701,如於圖7C-E中所顯示。例如,合適之壓力將為在約.02氣壓表至約.5氣壓表之間,較佳地係約.1氣壓表。該首先接觸較佳地係可為在該晶圓中的心,如於圖7C中所顯示,且該工具持續放下,該接觸區域徑向地往外移動,如在圖7D及圖7E中所顯示。藉由在該工具之前徑向地排除空氣,徑向放下作用避免該打印機及該經塗裝的晶圓間之空氣的捕集凹處、或至少使該打印機及該經塗裝的晶圓間之空氣的捕集凹處減至最小。於該工具被帶至在大體上該晶圓的整個面積之上完全地接觸該晶圓之後,當該工具之突出壓頭被壓入該抗蝕劑塗裝且被帶入與在下邊的晶圓表面接觸時,該壓力能被增加,藉此變形至一預定程度之壓縮。用於該製程之此部份的合適壓力可為高達2氣壓表。間隔件702(在下面更充分地討論)在離該晶圓一小段距離處圍繞該晶圓,如在圖7E中所顯示,並防止該工具配合該晶圓之邊緣及密封抵靠著它們。該打印機由該晶圓之剝離係藉由吸引頂部板件705及打印機706間之真空所完成,以將將該打印機向上拉,如圖7F中在713所顯示。當真空被持續施加時,該打印機706由該晶圓701之更多部份剝離,在藉由該打印機所施加之圖案的反向中分開,首先在該周邊分開、朝內移動、最後在該中心分開,如在圖7G及7E中所顯示。真空可被以任何合適的方式施加至該打印機706及該頂部板件705間之空間。一方式係抽真空、或在該頂部板件及該打印機間之空間的周邊相對該打印機及該基材之間的壓力減少壓力。通道能被由該周邊至該中心提供。該等通道能夠以任何合適之方式形成。形成該等通道的一方式係在面朝該打印機之頂部板件的側面上提供徑向間隔件(未示出),並將該等間隔件放置成靠近彼此,但在其間留下一通道。該真空能接著被由該周邊抽吸至該中心,經過這些形成於該等間隔件之間的通道。
另一態樣係於該工具706及該晶圓701間之最初接觸期間提供最佳的形狀及壓力,以便顯著地增加空氣由該工具706及該晶圓701之間逸出的速率。於一具體實施例中,參考圖8A、8B、8C、8D、8E、及8F所概要地顯示,此壓力能藉由採用一額外之內部囊袋814被達成。此內部囊袋可為位於該工具806及該被加熱頂部板件805之間,且可為具有一比該工具806較小的直徑。該壓力及真空能被由該工具806獨立地供給至該內部囊袋814。於操作期間,該內部囊袋814可被充分地膨大,同時該工具806能被維持在大氣壓力。譬如,該內部囊袋能被膨大至高達約.5氣壓表的壓力。關於該上面之範例,在該內部囊袋814被充分地加壓之後,該內部囊袋814及該工具806的背面間之空間可被加壓至.1氣壓表,其將該工具帶入接觸在該整個晶圓801的範圍之上。此壓力之位準造成一類似於如上面所討論的放下作用,使得沒有或極少之被捕集空氣的凹處發生。在該工具之後方,於此空間中之壓力接著持續增加,例如直至約2氣壓表,以使該等壓頭變形成與在該抗蝕劑塗裝下方的晶圓造成接觸。當該內部囊袋及該工具之間的壓力升高超過.5氣壓表時,該內部囊袋及該工具不再接觸,因為該內部囊袋及該工具之間的壓力係高於該內部囊袋後方之壓力,其係如此由該工具推開。該內部囊袋亦可藉由阻斷至該內部囊袋之氣流或來自該內部囊袋的氣流而不動。打破該內部囊袋814及該工具806之間的接觸使得與該晶圓表面801之潛在有害的相互作用減至最小,該相互作用可源自主動地施加真空至該內部囊袋814。一旦該內部囊袋被充分地放氣,其能接著於真空之下再次被固持抵靠著該被加熱的頂部板件805,直至該下一個循環。
該內部囊袋814之導入具有至少二功能之作用。該第一功能係在該製程之最初對該工具賦予一有益的形狀。藉由留下該工具本質上鬆弛的,且僅只使用該內部囊袋來提供移動,該工具及該基材之間的接觸在一較尖銳之角度下開始,其係較佳適合於推開被捕集的空氣免於接觸該基材的中心。該第二功能係於該整個空氣清除製程期間維持一比僅只以該工具將為可能之壓力較高的壓力。因為該內部囊袋被安裝在一比該工具較小的直徑,其需要更多壓力來達成相同之撓曲數量,且藉由延伸,達成表面接觸。此較高的壓力更迅速地推出被捕集的空氣。
應注意的是雖然其於該放下製程期間避免任何被捕集的氣囊係有益的,對於很多案例中之可接受的製程,所有被捕集的空氣之完全消除係不需要的。
並非使用氣動壓力、諸如空氣或另一流體推進該工具朝向該基材,如大致上在上面所敘述者,該工具能使用一機械式裝置被推進,該機械式裝置強迫該工具朝向及抵靠著該基材。關於該中心囊袋的情況也相同,該中心囊袋可使用一機械式配置被推進。典型之打印機可具有大約.3毫米之總厚度,使該突出部份大約是.01毫米(10微米)(典型在約2及約20微米之間的範圍內)。此一打印機將於該等突出部份上遍及一區域經歷一均勻的力量,該區域於二正交方向之每一方向中橫跨至少大約.7毫米。用於比該寬闊區域較小的不規則部份,在此一不規則部份至突出部份上之力量將不會特別接近於其他、更均勻的區域中之突出部份上的力量。該打印機能具有一分佈於約.05毫米及約1毫米之間的總厚度,具有一於約.1至約.5毫米之間的較佳範圍。較薄的打印機係能夠較佳地配合該基材中之表面不規則部份及粗糙度。薄、且因此很可撓之打印機、隨同施加至該打印機之背面的流體靜力壓力之組合提供一系統,該系統能在粗糙及波狀起伏的表面上建立一高保真度圖案。
該工具上之突出部份能被分開達約5微米及大約100微米之間、或甚至更多,視該最終產品之設計而定。其高度可為於約2微米至約100微米之間、或更多,亦相對於該最終產品之設計。典型地,較小的突出部份將更接近在一起地被隔開,雖然這不見得需要如此。 被加熱及冷卻之夾頭
該晶圓701可有益地被加熱至軟化該抗蝕劑及能夠使該楔入製程啟動。在該楔入製程之後,該晶圓可於該工具被剝離之前被有益地冷卻。加熱及冷卻有益地係被迅速地完成,以允許一高生產速率。然而,當迅速地加熱及冷卻一具脆性之材料時,由於熱應力有造成破裂的可能性。譬如,於加熱矽晶圓之案例中,如果該晶圓的中心比該等邊緣更快地被加熱,由於該中心之較高膨脹,拉張應力將沿著該等邊緣發展。因微裂紋及其他缺陷通常在晶圓之邊緣被發現,這可導致晶圓破損。然而,同時,一旦該加熱循環係結束,其想要的是該整個晶圓為在一均勻之溫度。
本發明於此的一態樣係造成該晶圓之加熱及冷卻被以此一使得該晶圓的中心係大體上總是在相同溫度或比該晶圓之周邊稍微較低的溫度之方式所完成。當加熱時,在該晶圓之周邊的溫度之增加速率被造成為高於該晶圓的中心中的增加之速率。這樣一來,該周邊係總是比該中心較熱。當該晶圓接近該目標溫度時,該周邊及該中心之間的溫度差異變小及接近零。於冷卻期間,溫度之減少的速率係造成在該中心比在該周邊較高。再者,當該晶圓接近該目標溫度時,該溫度差異接近零。
在該晶圓之上的溫度分佈能藉由越過該夾頭的溫度分佈所控制,該夾頭加熱及冷卻該晶圓。於一方法中,如參考圖9、9A、10及10A所概要地顯示,流體傳導路徑被設在該夾頭1207之本體內,且熱水及冷水或另一流體係通過該夾頭來分別加熱及冷卻該晶圓。圖9A及10A分別係圖9及10沿著該等剖線A-A之橫截面圖。該等路徑被配置,以在中心及周邊之間沿著徑向通道1223建立一徑向流動圖案。當該夾頭將被加熱時(參考圖9及9A所概要地顯示),熱水被允許至該等周邊導管1222,且該熱水流動環繞著周邊充氣部1227、經過底部板件1234中之孔洞1225、進入一形成於該底部板件1234及上方板件1232之間的延伸充氣部1229。熱流體持續沿著於這些二板件及肋條1233之間所形成的通道1223朝向該中心導管1224,如藉由箭頭H所指示。此流動圖案在一比該中心更快的速率下加熱該周邊。當該夾頭1207將被冷卻時,(參考圖10及10A所概要地顯示)冷水可被允許至該中心導管1224,且該冷水在上面所述之反向中流動、如藉由箭頭C所指示徑向地往外、藉由周邊導管1222離開,藉此再次保持該周邊比該中心更熱。此切換能經過閥、諸如電磁鐵作動閥之使用被達成。這些元件亦參考圖11由上面被顯示於一視圖中,使該頂部板件1232的一部份被移除,且為沿著圖9之剖線A-A的一橫截面圖。(應注意的是圖9、9A、10、10A及11僅只顯示該夾頭之加熱及冷卻流體流動特色。為清楚起見,它們不顯示該等通道,該等通道被使用於建立一真空,以將工件固持至該夾頭,及稍後釋放該工件)
藉由允許熱水首先至該夾頭之周邊及使其流動H朝向該中心,二機件促成朝向完成比該中心更快地加熱該周邊之目標。首先,該熱水在其抵達該中心之前抵達該周邊,且如比較於該中心,該周邊因此於加熱中具有一有利的開端。其次,該熱水當其流動朝向該中心時散熱至該夾頭,且因此抵達該中心之熱水係比流動通過該周邊的熱水較冷。
然而,抵消的第三因素亦可被考慮。譬如,如果一流動通道1223僅只被提供作為該夾頭的頂部板件1232及底部板件1234之間的空間,該流體在該中心區域中之速度將為較高的-因為該流動在該中心區域中之橫截面積係較低的。(注意該等通道1223的中心部份之寬度係比其在該周邊的寬度較狹窄)。此較高的速度能導致較高比率的熱傳送,藉此造成該夾頭的中心之溫度迅速地改變。
理想地,越過該夾頭之整個表面(中心與周邊)的熱傳係數將為相同的。一解決方法係於該周邊區域中加入肋條。這些肋條能作用至藉由二機件增加熱傳之速率。首先,藉由減少用於流動之橫截面積,該流體速度被增加。其次,該等肋條建立用於熱傳送之額外的表面積。在該周邊增強該熱傳送之另一方法係藉由提供湍流器及跳脫條片,根據渦輪葉片冷卻設計的技藝中所習知之方法。
加熱及冷卻允許比以該技藝所習知之方法將為可能者更快的溫度改變,使得該周邊係比該中心更熱,如比較於在該周邊,該方法不容納在該中心之不同的膨脹及收縮效果。譬如,典型之方法涉及越過一夾頭、由一側面至另一側面的流體流動。結果之短暫的溫度圖案將造成晶圓來自內應力的破碎。以蜿蜓的圖案所施加之管道將造成類似問題。
一旦該晶圓被移至該夾頭、或甚至即刻在該晶圓抵達該夾頭之前的任一者,加熱能開始。典型地,該夾頭之熱時間常數係於大約0.3秒-大約1.5秒之範圍中,較佳地係在該範圍的下端。如果該時間常數為1秒,對於該溫度需要大約3秒之時期來穩定化。 多小孔皮帶及間隔件與避免被捕集的空氣
該晶圓可在多小孔皮帶703上被運送進入及離開該形成站。該皮帶之多孔性允許真空將被吸引經過該皮帶。合適材料之範例係浸漬及塗以PTFE(聚四氟乙烯)、諸如鐵弗龍之玻璃纖維襯墊。此材料係可用於一塗裝數量之範圍中。多小孔皮帶源自鐵弗龍之輕塗裝,使得該織物中的玻璃纖維間之空間保持未填充的。此材料係可用來自加拿大L5T 2J3的密西沙加之綠色製帶工業公司者。
一重要態樣係防止該工具706及該晶圓701間之被捕集的空氣。這具有數個考量。首先,於壓力之施加至該工具後方的充氣部15期間,其首先以此一使得在該中心向外彎之方式膨大,如在圖7C中所顯示。該工具706接著放下,如在圖7C之順序中所描述。該工具首先在該工具及該晶圓兩者的中心接觸該經抗蝕劑塗裝之晶圓1,且當在該工具706的囊袋後方之壓力係增加時,該放下持續徑向地往外進行。這樣一來,當該工具放下時,存在於工具及晶圓之間的空氣之大部份體積被徑向地推出。
該囊袋/工具/打印機能被保持在拉緊之下,甚至當扁平時-亦即在膨大之前。於一具體實施例中,該囊袋能被伸展一標示數量,且接著該被伸展之囊袋能如所顯示地被夾住於二圓環之間。完成此操作的一方式係將該囊袋放置於一夾具中,且譬如在複數個翼片-例如十二個此等翼片上徑向地拉動。該等圓環接著被施加在那些翼片內側。在該等圓環已被旋緊在一起之後(在該等圓環之間夾住該囊袋),該等翼片可被切斷。典型地,該囊袋能被伸展達約百分之1-10。此伸展之數量在所有方向中於該囊袋之平面內可為相同的。當該囊袋放下在該經抗蝕劑塗裝之晶圓上時,使該囊袋在預先拉緊之下有助於確保該工具以可預期及很好界定之方式表現。(沒有此預先拉緊,囊袋之首先接觸部份可為異於在該中心中,且更確切地其係可能使該打印機之一大面積本質上同時地接觸,藉此捕集空氣。於一極有害之案例中,該打印機的周邊將首先往下接觸及捕集該中心中之氣囊係可能的)。
該打印機之預先拉緊在有助於管理該打印機中之溫度改變的衝擊中亦具有有利之效果。考慮一沒有預先拉緊及被放下在該經抗蝕劑塗裝的晶圓上之打印機。該晶圓701及打印機706接著被加熱。打印機之熱膨脹係數為遠高於該晶圓之熱膨脹係數(於該打印機典型為200 E-6/℃,相對4 E-6/℃)。其結果是,於加熱及冷卻兩者期間,該打印機能在該晶圓上橫側地滑動。這可造成被壓印於該抗蝕劑中之圖案扭曲,且其可造成一將被拖曳在該抗蝕劑中所形成的孔洞之上的浮渣層。然而,如果該打印機在拉緊之下開始,則溫度中之任何變化將導致該打印機的張力中之變化,但將不會導致該打印機的尺寸或幾何形狀中之變化。譬如,考慮一塊可撓材料、諸如為自立及具有200 E-61/℃之熱膨脹係數的橡膠。如果該溫度被升高達攝氏50度,此塊橡膠將膨脹達200 E-61/℃ 50℃=1%。亦即,該熱導致應變將為百分之1。該塊橡膠之總尺寸將為百分之1較大。如果該塊橡膠在此為250毫米直徑之圓形打印機,該打印機之直徑現在將為252.5毫米。該打印機上的在加熱之前將為20微米隔開的突出部份現在為20.2微米隔開。
反之,現在考慮一完全相同之橡膠塊係如上述在預先拉緊之下藉由將其夾住在圓環712中所固持,且該預先拉緊對應於百分之3的應變。較高程度的預先拉伸係亦可能的。當此預先拉緊的打印機被加熱時達攝氏50度時,其不會改變整個尺寸-因為該等邊緣仍然被夾住於該金屬圓環中(其不會可察覺地改變尺寸)。同時,該打印機上的突出部份間之間距不會改變。所改變者係該打印機的平面中之應力的數量。如果該打印機已被加熱,則該打印機中之拉張應力減少。如果該打印機已被冷卻,則該打印機中之拉張應力增加。為了該打印機當其被加熱時不改變尺寸,由於預先伸展的應變將超過將已藉著自由橡膠塊的熱膨脹所造成之最大應變。
應注意的是該等圓環被顯示為大致上係圓形的,但事情本來不需要是這樣的。它們可為任何合適之形狀,包含正方形、長方形等。
一旦該工具被放下,於該工具及不被該等壓頭所佔有之空間中的抗蝕劑之間仍然有一薄空氣層。當在該工具後方的壓力被增加時,該等壓頭貫穿該抗蝕劑,且典型地,亦變形。兩效果導致可用於該空氣之體積的減少。當在某種程度上時,該工具及該抗蝕劑之間的能壓縮,此壓縮導致該打印機及該經抗蝕劑塗裝的晶圓之間的氣體壓力中之增加,藉此導致該打印機上之力量的減少、及該抗蝕劑中所造成之孔洞的尺寸中之減少。因此,其對於該空氣為重要的是提供一逸出路徑。
該等間隔件702有助於保證該此一路徑保持打開。該間隔件對於該晶圓701外側的打印機706提供支撐,以致當壓力係施加至該打印機706時,其不會包封環繞著該晶圓701之邊緣。此包封將扭曲靠近該晶圓之邊緣的圖案,且亦潛在地密封該打印機至該等邊緣,藉此防止被捕集的空氣之逸出。其可能亦妨礙該晶圓與該打印機之分離。如此,該間隔件之尺寸被設計及被定位,以致該打印機保持未與該晶圓之邊緣密切接觸。
於一具體實施例中,在此該間隔件係相當接近至該基材之邊緣被隔開,間隔件之高度可為大約等於待佈圖的晶圓701之高度,使得該基材及該間隔件兩者之頂部表面大約係共平面的。於其他具體實施例中,該間隔件可為具有一頂部表面,其在該基材的頂部表面上方係顯著地較高,在該案例中,該間隔件係比於該下間隔件之案例中由該基材的邊緣更遠地隔開。大致上,考慮裝置尺寸之其它考量等,該等間隔件可被相當接近該基材之邊緣、或進一步遠離地隔開。該間隔件被進一步遠離地放置,則該裝置相對地應為更高。
用於接近地隔開之間隔件,其有益的是如果該間隔件最少稍微地高於該晶圓之頂部站立,(較接近至該趨近工具)例如在該晶圓頂部表面上方於約相等至約100微米之間。
該間隔件係由該晶圓之邊緣位移,以致空氣可沿著此間隙逸出及行進。此間隙亦可為有益地是被製成足夠寬,以容納進來之晶圓的尺寸變動。譬如,用於156毫米額定尺寸及+/-0.5毫米之長度容差的晶圓,該間隔件的內側邊緣間之距離可為大約157毫米。如此,如果一晶圓係在該容差的上端,該間隙將為大約.25毫米。如果一晶圓係在該容差的下端,該間隙將為大約.75毫米。於一些案例中,該間隙可為大到如1毫米,或如.15毫米般小。於一較佳具體實施例中,該等間隔件被形成為運送該等晶圓之皮帶的一部份、或被附接至該皮帶。
如上述,該等間隔件可為進一步遠離該基材地隔開,在該案例中,它們將具有一在該基材的上表面上方進一步隔開的上表面。譬如,間隔件能被設定有一頂部表面,其係在厚度0.2毫米之晶圓的頂部表面上方.8毫米。此間隔件將遠離該晶圓之邊緣隔開達1-10毫米,且典型隔開達2-4毫米。此較高間隔件方式之優點係該晶圓尺寸中之變異性將為該晶圓邊緣及該間隔件支撐件間之間隙的一小百分比,且如此,該等支撐件之效果將不會隨著晶圓尺寸變動而過多改變。將該晶圓定心在該等間隔件內之需求將亦較不嚴格的。如此,而非具有一相當接近地定位之間隔件,該間隔件具有一約等於100微米或在晶圓的表面上方之100微米高度的上表面,如上面所討論,具有此被更遙遠地定位、更高的間隔件,該間隔件可具有一同樣地在晶圓之表面上方隔開達3毫米的上表面。
如此,視遠離該晶圓之邊緣的距離而定,該距離之範圍可為由.15毫米至約1毫米之間,該等間隔件之頂部表面能停靠於大約與該晶圓的頂部表面齊平、至在該晶圓的頂部表面上方大約3毫米之間,使一較佳範圍係於該晶圓之頂部表面上方的.1及1毫米之間,或甚至更遠,如果其他考量未被妥協。 剝離該打印機
一旦晶圓已被冷卻,該打印機必需與該被佈圖之抗蝕劑分開。於某些具體實施例中,該打印機係由該抗蝕劑移除(剝離)。剝離的一有利方法係施加真空至該工具上方之充氣部。剝離能在角落及邊緣開始,且接著朝內持續進行。該剝離有益地在該等邊緣開始的一理由係該打印機在該晶圓外側有一區域717,該區域717未接觸抗蝕劑,且因此沒有固持其向下之黏著力量。如在圖7F中所顯示,此區域係首先藉由在該打印機上方施加真空所向上拉動。該剝離作用如此在該等邊緣開始。
於剝離期間,該晶圓701持續藉由真空被往下固持至該夾頭707。一旦該剝離已推進通過該等邊緣,在此有被施加在該剝離線的後方與前面兩者之真空往下固持力量。然而,在該剝離之開始處-當該剝離線係在該晶圓之邊緣時,在該剝離之前僅只有真空往下固持。其結果是,一旦該剝離線已由該等邊緣朝內推行,該晶圓在該剝離之起初係比其原先更易於由該真空夾頭拉離。在該晶圓之邊緣及角落,該真空按下能靠近該晶圓701之邊緣及角落藉由在該晶圓之下提供用於真空的更多開口11所完成。
於該等角落及邊緣達成剝離而沒有向上拉動該晶圓的一額外之方法係在該剝離之起初更緩慢地剝離。允許在該等角落及邊緣剝離而沒有向上拉動該晶圓的一額外之方法係變化剝離之速率。於其他案例中,其可為有利的是很迅速地剝離。剝離之較佳速率係藉由該固化抗蝕劑及該打印機的相互作用之本質所決定。很快速之剝離具有該剝離花費較少時間且因此生產速率上升之優點。其亦具有施加至該晶圓之舉昇力量係如此快速,以致用於往下固持該晶圓之真空沒有時間減少的優點,此優點係空氣沒有時間在該晶圓之下流動及進入該真空充氣部。另一方法係於剝離之前將該晶圓及抗蝕劑的溫度減少至室溫之下。
此揭示內容敘述及揭示超過一發明。該等發明係在此文件及相關文件的申請專利範圍中被提出,不只如所提出申請者,而且亦如於任何專利申請案之實施期間基於此揭示內容所開發者。本發明家意圖主張所有各種本發明至藉由該先前技藝所允許之限制,事實上隨後決定。沒有在此中所敘述之任何特色係在此中所揭示之每一發明不可缺的。如此,本發明家意圖使在此中未敘述之特色、而且在基於此揭示內容之任何專利的任何特別申請專利範圍中所未主張者應被併入任何此申請專利範圍。另一選擇係,於某些具體實施例中,其係考慮該等獨立之特色能被組合,以便享有每一特色之利益及優點。
例如,有關以下不同問題的發明之每一者係潛在地彼此分開,並可被獨自實現,或與該等被論及發明之任何單獨另一發明組合:A-使用多小孔皮帶,在該多小孔皮帶上運送一工件,該多小孔皮帶將藉由真空壓力被按下至一工作表面;B-在將可撓打印機施加至一工件之前,藉由將可撓打印機牽引朝向被加熱的板件來預先加熱一可撓打印機;C-藉由首先將該打印機的中心接觸至該工件的中心,將可撓打印機施加至一工件,且接著造成一接觸線由此共用的中心徑向地往外移動,不論是否使用一分開的中心囊袋;D-藉由提供與該工件之角落邊緣隔開的間隔件,防止一可撓打印機密封抵靠著工件之角落邊緣,但足夠高及足夠接近,以致該打印機橋接該可撓打印機與該工件之間的間隙,而不會嚴密地覆蓋環繞該工件之角落;E-在該可撓打印機被加熱之前預先拉緊該可撓打印機,以致其當被加熱及冷卻時不會改變尺寸,但相反地改變其應力之狀態;F-在佈圖之後藉由剝離該打印機離開該工件,由該工件移除該打印機,首先在該等外側邊緣及角落,且接著逐漸地往內朝向該工件及打印機之共有中心;G-例如藉由在該周邊提供溫暖之流體加熱該工件,但不須藉由熱接觸該工件至一槽形夾頭,其具有徑向地延伸之流體流動通道及周邊與中心供給導管,且維持各種條件,使得該周邊或該工件係總是比該工件的中心較溫暖;H-例如藉由在該中心提供冷流體冷卻該工件,但不須藉由熱接觸該工件至一槽形夾頭,其具有徑向地延伸之流體流動通道及周邊與中心供給導管,並維持各種條件,使得該周邊或該工件係總是比該工件的中心較溫暖。
如此,在此可有至少八個獨立之發明(雖然該等加熱及冷卻之發明係多少相關的,但可被獨立地實現。這些八個獨立的主意之每一者能被與任何其他單一主意一起使用,並與其他主意之任何二個、三個、四個、五個、六個、或所有七個一起使用。如此,有8個選擇2種組合,其總計有超過五十種可能之組合,該等組合被考慮為本發明於此之次組合。其將為不合實際的是獨立地列出它們之甚至一小部分。然而,對於所有司法權,包含及明確地係歐洲專利組織,每一組合被考慮為其一發明。
硬體的一些組裝件、或步驟之群組在此中被稱為一發明。然而,這並未允許任何此等組裝件或群組必定是可專利性差異之發明,尤其當藉由關於發明的數目之法律及法規所考慮時,其將於一專利申請案、或發明單一性中被檢查。其係意欲為解說發明之具體實施例的捷徑。
一摘要係同此被提出。其被強調的是此摘要被提供至遵守需要一摘要之規則,該摘要將允許審查員及其他檢查者迅速地確定該技術揭示內容之主題。該摘要係以其將不被使用於解釋或限制該等申請專利之範圍或意義的理解被提出,如藉由該專利局之規則所許諾者。
該前面之討論應被了解為說明性及將不被考慮為限制在任何意義中。雖然該等發明已參考其較佳具體實施例被特別顯示及敘述,那些熟諳該技藝者將了解可在其中作成樣式及細節中之各種變化,而不會由本發明之精神及範圍脫離,如藉由該等申請專利範圍所界定者。
所有機構或步驟加上下面該等申請專利範圍中之功能元件的對應結構、材料、作用、及同等項係意欲包含任何結構、材料、或作用,用於與其他被申請之元件組合地施行該等功能,如所特別申請者。 發明之態樣
本發明之以下態樣係意欲在此中被敘述,且此段落係確保它們被論及。它們被稱呼為態樣,且雖然它們類似於申請專利範圍般顯現,它們不是申請專利範圍。然而,將來在某一點,該等申請人保留於此申請案及任何相關申請案中主張任何及所有這些態樣的權力。
1.一種將可撓工具施加至基材之方法,包括以下步驟:a.將該可撓工具接觸至一經加熱的本體;b.維持該可撓工具與該經加熱的本體接觸達一段時間,而足以將該工具加熱至所需之溫度;c.釋放該工具,使其不再與該經加熱的本體接觸;及d.推進該工具朝向一基材,並與該基材造成接觸。
2.如態樣1之方法,接觸該可撓工具之步驟包括於第一方向中牽引該工具遠離該基材,以接觸一經加熱的本體。
3.如態樣2之方法,牽引該可撓工具之步驟包括於該可撓工具及該經加熱的本體間之空間施加第一壓力,該第一壓力係少於該可撓工具及該基材間之第二壓力。
4.如態樣3之方法,該第一壓力包括一真空壓力。
5.如態樣1-3中任一項之方法,推進該工具朝向該基材之步驟包括於該可撓工具及該經加熱的本體間之空間中施加第三壓力,該第三壓力係大於該可撓工具及該基材間之第四壓力。
6.一種將具有中心及周邊之可撓工具施加至亦具有中心及周邊的基材之方法,包括將該可撓工具的中心推進朝向該基材的中心之步驟,使得在該工具的任何另一部份接觸該基材之前,該可撓工具的中心接觸該基材的中心。
7.如態樣6之方法,推進該可撓工具的中心之步驟包括在該可撓工具的一側面上提供一囊袋,該側面相向於面朝該基材之工具的側面;及膨大該囊袋,以接觸及強迫該可撓工具的中心朝向該基材。
8.如態樣5-7中任一項之方法,另包括使該工具在一線接觸至該基材的步驟,當更多工具面積接觸該基材時,該線由該工具的中心徑向地往外推進。
9.如態樣8之方法,該線包括一圓,其具有一半徑,當更多工具面積接觸該基材時,該半徑增加。
10.如態樣6-9中任一項之方法,接觸該工具之步驟包括接觸該基材之連續面積,而不會捕集該工具及該基材間之氣囊。
11.如態樣7-10中任一項之方法,另包括當該可撓工具正接觸該基材時,由與該可撓工具接觸縮回該囊袋之步驟。
12.一種將具有周邊之可撓工具施加至亦具有周邊的基材之方法,包括以下步驟:a.於一載具上提供該基材;b.在該載具上提供一間隔件,其至少局部地圍繞該基材之周邊,並藉由一空間與該基材之周邊隔開;c.使具有一周邊之工具與該基材及該間隔件接觸,該工具之尺寸係大於該基材及間隔件的尺寸,使得該工具橋接該空間。
13.如態樣12之方法,該基材及該間隔件之每一者具有一頂部表面,設計該間隔件之尺寸,使得其頂部表面係大約與該基材的頂部表面共平面。
14.如態樣12之方法,該基材及該間隔件之每一者具有一頂部表面,設計該間隔件之尺寸,使得其頂部表面係稍微高於該基材之頂部表面。
15.如態樣12之方法,該基材及該間隔件之每一者具有一頂部表面,設計該間隔件之尺寸,使得其頂部表面係在一位置,該位置比該基材之頂部表面較高達至少大約100微米及少於大約3毫米。
16.如態樣12-15中任一項之方法,該空間係在大約.15及大約10毫米之間。
17.如態樣12-15中任一項之方法,另其中該載具係一運送皮帶,該基材係在該運送皮帶上被運送,該等間隔件包括被鎖固至該皮帶之元件。
18.如態樣12-15中任一項之方法,另其中該載具係一運送皮帶,該基材係在該運送皮帶上被運送,該等間隔件包括該皮帶的一體式零組件。
19.一種加熱具有中心及周邊之延伸的基材工件之方法,包括以下步驟:a.提供一夾頭,具有穿過該夾頭之流體流動通道;b.將該工件放置於該基材上;c.提供加熱流體至該等流動通道,使得該工件之周邊總是被維持在該工件的中心之溫度、或高於該工件的中心之溫度。
20.如態樣19之方法,提供一具有流體流動通道的夾頭之步驟,該等流體流動通道包括:a.一中心導管;b.至少一周邊導管;及c.複數個徑向通道,每一徑向通道與該中心導管及至少一周邊導管液壓相通。
21.如態樣19之方法,該至少一周邊導管包括複數個周邊導管。
22.如態樣20-21中任一項之方法,提供加熱流體之步驟包括提供溫熱的流體至該至少一周邊導管,及造成該流體沿著該等徑向通道朝內徑向地流動朝向及經過該中心導管。
23.如態樣19-22中任一項之方法,另包括藉由提供冷卻流體至該等流動通道來冷卻該工件之步驟,使得該工件之周邊總是被維持在該工件的中心之溫度、或高於該工件的中心之溫度。
24.如態樣23之方法,提供冷卻流體之步驟包括提供冷卻流體至該中心導管,且造成該流體沿著該等徑向通道徑向地往外流動朝向及經過至少一周邊導管。
25.一種冷卻具有中心及周邊之延伸的基材工件之方法,包括以下步驟:a.提供一夾頭,具有穿過該夾頭之流體流動通道;b.將該工件放置於該基材上;c.提供冷卻流體至該等流動通道,使得該工件之周邊總是被維持在該工件的中心之溫度、或高於該工件的中心之溫度。
26.如態樣25之方法,提供一具有流體流動通道的夾頭之步驟,該等流體流動通道包括:a.一中心導管;b.至少一周邊導管;及c.複數個徑向通道,每一徑向通道與該中心導管及該至少一周邊導管液壓相通。
27.如態樣26之方法,提供冷卻流體之步驟包括提供冷卻流體至該中心導管,且造成該流體沿著該等徑向通道徑向地往外流動朝向及經過該複數個周邊導管之至少一周邊導管。
28.一種用於鎖固工件之夾頭,該夾頭包括:a.中心部份及周邊;b.流體流動通道,包括:i.中心導管;ii.至少一周邊導管;及c.複數個徑向通道,每一個徑向通道具有中心端部及周邊端部,與該中心導管及該至少一周邊導管液壓相通。
29.如態樣28之夾頭,該至少一周邊導管包括複數個導管。
30.如態樣28-29中任一項之夾頭,另包括一元件,以如比較於靠近該中心者,由在該周邊流經通道之流體增加熱傳送。
31.如態樣30之夾頭,增加熱傳送之元件在至少一徑向通道中包括一肋條,該肋條至少局部地位於靠近該通道的周邊端部。
32.如態樣30之夾頭,增加熱傳送之元件包括湍流器。
33.如態樣30-32中任一項之夾頭,增加熱傳送之元件包括跳脫條片(trip strip)。
34.如態樣28-33中任一項之夾頭,另包括一工件站;及通道,其被配置成允許經過該夾頭抽真空,以在該工件站將工件固持於適當位置。
35.一種將可撓工具施加至基材之方法,包括以下步驟:a.靠近包括平面式可撓元件之可撓工具提供基材;b.施加張力至該可撓工具,該張力在所有方向中於該可撓元件之平面內實質上係相等的;c.推進該工具朝向該基材,並與該基材造成接觸。
36.如態樣35之方法,施加張力之步驟包括在一對圓環之間夾住該可撓元件。
37.如態樣35-36中任一項之方法,施加張力至該工具之步驟包括在複數個至少4個周邊位置徑向地往外拉動。
38.一種由亦具有中心及周邊之基材移除具有中心及周邊的可撓工具之方法,包括縮回該可撓工具之周邊遠離該基材的周邊之步驟,使得在該工具的所有其他部份由該基材縮回之後,該可撓工具的中心保持與該基材的中心接觸,使得該工具的中心在該工具的所有其他零件之後與該基材分開。
39.如態樣38之方法,另包括在一線由該基材縮回該工具之步驟,因較少之工具面積接觸該基材,該線徑向地往內推進朝向該工具的中心。
40.如態樣38及39中任一項之方法,該線包括一圓,其具有一半徑,當較少之工具面積接觸該基材時,該半徑減少。
41.如態樣38-40中任一項之方法,縮回之步驟係藉由提供一差動壓力至該工具的二面來進行。
42.一種施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,包括以下步驟:a.提供一可撓工具,該可撓工具在具有基材之環境中包括一平面式可撓元件,該平面式元件承載一圖案,且亦在拉緊狀態中,該拉緊狀態在所有方向中於該可撓元件之平面內實質上係相同的;b.在熱之下將該可撓元件接觸至該可流動層,該可撓工具相對該拉緊程度之加熱程度係使得該可撓工具在該接觸步驟期間保持於拉緊狀態中。
43.如態樣42之方法,另包括允許該可撓工具冷卻之步驟。
44.如態樣42-43中任一項之方法,該熱係藉由將熱施加至該基材、該可撓工具、及該環境之至少一者所建立。
45.如態樣42-44中任一項之方法,其中該加熱程度係使得該工具上所承載之圖案的尺寸不會改變。
46.如態樣42-45中任一項之方法,提供在拉緊狀態中之平面式元件的步驟包括提供一在高度拉緊狀態中之平面式元件,該拉緊狀態對應於一應變,該應變超過一將已藉由該可撓工具的熱膨脹所造成之最大應變,該可撓工具在施加熱之步驟期間自由地膨脹。
47.如態樣42-46中任一項之方法,該可撓工具包括在一對圓環之間所夾住的可撓元件。
48.如態樣47之方法,該可撓工具包括一平面式薄片及位於至少4個周邊位置之複數個翼片。
49.如態樣42-48中任一項之方法,該可撓工具具有中心及周邊,該基材亦具有中心及周邊,該方法另包括推進該可撓工具的中心朝向該基材的中心之步驟,使得在該工具的任何另一部份接觸該基材之前,該可撓工具的中心接觸該基材的中心。
50.如態樣49之方法,推進該可撓工具的中心之步驟包括膨大該可撓工具。
51.如態樣49之方法,推進該可撓工具的中心之步驟包括在該可撓工具的一側面上提供囊袋,該側面相向於面朝該基材的工具之側面;及膨大該囊袋,以接觸及強迫該可撓工具的中心朝向該基材。
52.如態樣49-51中任一項之方法,在該可撓工具的中心接觸該可流動材料之後,另包括膨大該可撓工具之步驟,以致實質上該可撓工具之整個範圍接觸該可流動材料。
53.如態樣49-52中任一項之方法,另包括使該工具在一線接觸至該可流動材料的步驟,當更多工具面積接觸該可流動材料時,該線由該工具的中心徑向地往外推進。
54.如態樣53之方法,該線包括一圓,其具有一半徑,當更多工具面積接觸該可流動材料時,該半徑增加。
55.如態樣49-54中任一項之方法,接觸該工具之步驟包括接觸該可流動材料之連續面積,而不會捕集該工具及該可流動材料間之氣囊。
56.如態樣51之方法,另包括當該可撓工具正接觸該可流動材料時,由與該可撓工具接觸縮回該囊袋之步驟。
57.如態樣50之方法,膨大該可撓工具之步驟包括在該可撓工具的一側面上提供約.1及2氣壓表間之壓力,該側面相向於面朝該基材的工具之側面。
58.如態樣51之方法,膨大該囊袋之步驟包括提供約.5氣壓表之壓力至該囊袋。
本發明在此中所揭示之這些及其他目的及態樣將參考該圖示之各圖面被較佳了解,其中:圖1概要地顯示一被使用於楔入之打印機(先前技藝);圖2概要地顯示圖1之打印機及一塗以抗蝕劑的基材,該基材將藉由該打印機所佈圖(先前技藝);圖3概要地顯示圖2之打印機及基材,使該打印機之突出部份的尖端剛好接觸該抗蝕劑(先前技藝);圖4概要地顯示一打印機及一基材於填充模式中,使該打印機之突出部份變形及壓抵靠著該基材,並使抗蝕劑大體上填充該基材及該打印機的本體之間的空間(先前技藝);圖5概要地顯示一打印機及一基材,在以該打印機楔入之後具有一被佈圖抗蝕劑所塗裝的基材(先前技藝);圖6概要地顯示在蝕刻之後的一基材,具有如在圖5中所顯示之被佈圖的抗蝕劑遮罩(先前技藝);圖7A以橫截面概要地顯示一裝置在用於其製程發明中之一步驟的條件中,其中經塗裝之基材被帶入夾頭中之適當位置,且準備用於將藉由一可撓打印機來佈圖;圖7B顯示圖7A之裝置,使該基材藉由真空被固持在該夾頭上之適當位置中,且該打印機被牽引朝向一加熱板;圖7C顯示圖7A之裝置,使該打印機膨大,使該等打印機中心開始壓按至該基材的中心上;圖7D顯示圖7A之裝置,使該打印機之較大、又依然不完整的部份壓按至該基材上;圖7E顯示圖7A之裝置,使該打印機完全地壓按至該基材之整個範圍上,且亦超出該基材的範圍;圖7F顯示圖7A之裝置,使該打印機正開始藉由真空壓力所縮回、離開該夾頭、仍舊在該打印機已經開始由該基材本身剝離之前;圖7G顯示圖7A之裝置,使該打印機被進一步剝離,又不完整地由該基材剝離;圖7H顯示圖7A之裝置,使該打印機被甚至進一步剝離、幾乎、但不完整地由該基材剝離;圖8A以橫截面概要地顯示一裝置在用於其製程發明中之一步驟的條件中,類似於該等圖7A-7H中所顯示者,亦包含一中心地定位之可撓囊袋;圖8B顯示圖8A之裝置,使該基材藉由真空被固持在該夾頭上之適當位置中,且該打印機及中心囊袋被牽引朝向一加熱板;圖8C顯示圖8A之裝置,使該中心囊袋膨大,使該等打印機中心開始壓按至該基材的中心上;圖8D顯示圖8A之裝置,使該打印機之囊袋亦被膨大,使得該打印機之較大、又依然不完整的部份壓按至該基材上;圖8E顯示圖8A之裝置,使該打印機完全地壓按至該基材之整個範圍上,且亦超出該基材的範圍,及該中心囊袋被縮回至其最初、停靠位置;圖8F顯示圖8A之裝置,當該打印機正開始藉由真空壓力所縮回、離開該夾頭時,仍舊在該打印機已經開始由該基材本身剝離之前;圖9以橫截面平面圖概要地顯示其發明之夾頭,顯示一內部充氣部及用於輸送加熱及冷卻流體的流體流動導向器,並顯示用於加熱之流體流動圖案;圖9A以橫截面視圖概要地顯示圖9沿著該等剖線A-A之夾頭;圖10以橫截面平面圖概要地顯示圖9之夾頭,並顯示用於加熱之流體流動圖案;圖10A以橫截面視圖概要地顯示圖10沿著該等剖線A-A之夾頭;及圖11於一視圖中由上面、在一角度、使頂部板件被移除、及局部橫截面地概要顯示圖9之夾頭,顯示一內部充氣部及用於輸送加熱及冷卻流體的流體流動導向器。
权利要求:
Claims (31)
[1] 一種施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,包括以下步驟:a.提供一可撓工具,該可撓工具在具有基材之環境中包括一平面式可撓元件,該平面式元件承載一圖案,且亦在拉緊狀態中,該拉緊狀態在該可撓元件之平面內所有方向中實質上係相同的;b.在熱之下將該可撓元件接觸至該可流動層,該可撓工具相對該拉緊程度之加熱程度係使得該可撓工具在該接觸步驟期間保持於拉緊狀態中。
[2] 如申請專利範圍第1項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,該熱係藉由將熱施加至該基材、該可撓工具、及該環境之至少一者所建立。
[3] 如申請專利範圍第1-2項中任一項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,其中該加熱程度係使得該工具上所承載之圖案的尺寸不會改變。
[4] 如申請專利範圍第1-3項中任一項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,提供在拉緊狀態中之平面式元件的步驟包括提供一在高度拉緊狀態中之平面式元件,該拉緊狀態對應於一應變,該應變超過一藉由該可撓工具的熱膨脹所造成之最大應變,該可撓工具在施加熱之步驟期間自由地膨脹。
[5] 如申請專利範圍第1-4項中任一項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,該可撓工具具有中心及周邊,該基材亦具有中心及周邊,該方法另包括推進該可撓工具的中心朝向該基材的中心之步驟,使得在該工具的任何另一部份接觸該基材之前,該可撓工具的中心接觸該基材的中心。
[6] 如申請專利範圍第5項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,推進該可撓工具的中心之步驟包括膨大該可撓工具。
[7] 如申請專利範圍第5項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,推進該可撓工具的中心之步驟包括在該可撓工具的一側面上提供囊袋,該側面相向於面朝該基材的工具之側面;及膨大該囊袋,以接觸及強迫該可撓工具的中心朝向該基材。
[8] 如申請專利範圍第7項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,在該可撓工具的中心接觸該可流動材料之後,另包括膨大該可撓工具之步驟,以致該可撓工具大體上之整個範圍接觸該可流動材料。
[9] 如申請專利範圍第5項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,另包括使該工具在一線接觸至該可流動材料的步驟,當更多工具面積接觸該可流動材料時,該線由該工具的中心徑向地往外推進。
[10] 如申請專利範圍第9項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,該線包括一圓,其具有一半徑,當更多工具面積接觸該可流動材料時,該半徑增加。
[11] 如申請專利範圍第5-10項中任一項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,接觸該可撓元件之步驟包括接觸該可流動材料之連續面積,而不會捕集該工具及該可流動材料間之氣囊。
[12] 如申請專利範圍第7項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,另包括當該可撓工具正接觸該可流動材料時,由與該可撓工具接觸縮回該囊袋之步驟。
[13] 如申請專利範圍第6項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,膨大該可撓工具之步驟包括在該可撓工具的一側面上提供約.1及2大氣壓錶讀數間之壓力,該側面相向於面朝該基材的工具之側面。
[14] 如申請專利範圍第7項施加可撓工具至基材及該基材表面上之可流動層的方法,膨大該囊袋之步驟包括提供約.5大氣壓錶讀數之壓力至該囊袋。
[15] 一種將可撓工具施加至基材之方法,包括以下步驟:a.將可撓工具接觸至一經加熱的本體;b.維持該可撓工具與該經加熱的本體接觸達一段時間,而足以將該工具加熱至所需之溫度;c.釋放該工具,使其不再與該經加熱的本體接觸;及d.推進該工具朝向一基材,並與該基材造成接觸。
[16] 如申請專利範圍第15項將可撓工具施加至基材之方法,接觸該可撓工具之步驟包括於第一方向中牽引該工具遠離該基材,以接觸一經加熱的本體。
[17] 如申請專利範圍第16項將可撓工具施加至基材之方法,牽引該可撓工具之步驟包括於該可撓工具及該經加熱的本體間之空間施加第一壓力,該第一壓力係少於該可撓工具及該基材間之第二壓力。
[18] 一種將具有中心及周邊之可撓工具施加至亦具有中心及周邊的基材之方法,包括將該可撓工具的中心推進朝向該基材的中心之步驟,使得在該工具的任何另一部份接觸該基材之前,該可撓工具的中心接觸該基材的中心。
[19] 如申請專利範圍第18項將具有中心及周邊之可撓工具施加至亦具有中心及周邊的基材之方法,推進該可撓工具的中心之步驟包括在該可撓工具的一側面上提供一囊袋,該側面相向於面朝該基材之工具的側面;及膨大該囊袋,以接觸及強迫該可撓工具的中心朝向該基材。
[20] 如申請專利範圍第18-19項中任一項將具有中心及周邊之可撓工具施加至亦具有中心及周邊的基材之方法,另包括使該工具在一線接觸至該基材的步驟,當更多工具面積接觸該基材時,該線由該工具的中心徑向地往外推進。
[21] 如申請專利範圍第18-20項中任一項將具有中心及周邊之可撓工具施加至亦具有中心及周邊的基材之方法,接觸該工具之步驟包括接觸該基材之連續面積,而不會捕集該工具及該基材間之氣囊。
[22] 如申請專利範圍第19-21項中任一項將具有中心及周邊之可撓工具施加至亦具有中心及周邊的基材之方法,另包括當該可撓工具正接觸該基材時,由與該可撓工具接觸縮回該囊袋之步驟。
[23] 一種將具有周邊之可撓工具施加至亦具有周邊的基材之方法,包括以下步驟:a.於一載具上提供該基材;b.在該載具上提供一間隔件,其至少局部地圍繞該基材之周邊,並藉由一空間與該基材之周邊隔開;c.使具有一周邊之工具與該基材及該間隔件接觸,該工具之尺寸係大於該基材及間隔件的尺寸,使得該工具橋接該空間。
[24] 如申請專利範圍第23項將具有周邊之可撓工具施加至亦具有周邊的基材之方法,該基材及該間隔件之每一者具有一頂部表面,設計該間隔件之尺寸,使得其頂部表面係稍微高於該基材之頂部表面。
[25] 如申請專利範圍第23項將具有周邊之可撓工具施加至亦具有周邊的基材之方法,該基材及該間隔件之每一者具有一頂部表面,設計該間隔件之尺寸,使得其頂部表面係在一位置,該位置與該基材之頂部表面隔開至少大約100微米及少於大約3毫米。
[26] 如申請專利範圍第23-25項將具有周邊之可撓工具施加至亦具有周邊的基材之方法,該空間係在大約.15及大約10毫米之間。
[27] 如申請專利範圍第23-26項將具有周邊之可撓工具施加至亦具有周邊的基材之方法,另其中該載具係一運送皮帶,該基材係在該運送皮帶上被運送,該等間隔件包括被鎖固至該皮帶之元件。
[28] 如申請專利範圍第23-26項將具有周邊之可撓工具施加至亦具有周邊的基材之方法,另其中該載具係一運送皮帶,該基材係在該運送皮帶上被運送,該等間隔件包括該皮帶的一體式零組件。
[29] 一種由亦具有中心及周邊之基材移除具有中心及周邊的可撓工具之方法,包括縮回該可撓工具之周邊遠離該基材的周邊之步驟,使得在該工具的所有其他部份由該基材縮回之後,該可撓工具的中心保持與該基材的中心接觸,使得該工具的中心在該工具的所有其他零件之後與該基材分開。
[30] 如申請專利範圍第29項由亦具有中心及周邊之基材移除具有中心及周邊的可撓工具之方法,另包括在一線由該基材縮回該工具之步驟,因較少之工具面積接觸該基材,該線徑向地往內推進朝向該工具的中心。
[31] 如申請專利範圍第29-30項中任一項由亦具有中心及周邊之基材移除具有中心及周邊的可撓工具之方法,縮回之步驟係藉由提供一差動壓力至該工具的二面來進行。
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