用於均衡襯底堆棧的方法和裝置與流程

2023-06-12 18:45:26

本發明涉及一種如權利要求1中所述的方法及一種如權利要求8中所述的對應裝置。

背景技術：

在現代半導體行業中，襯底的層厚度的減小是用於不斷促進半導體組件的小型化的基本先決條件。儘管幾年前主動和被動組件僅在單個襯底(尤其晶圓)上生產，但現今不同功能性的襯底彼此對準且彼此接合。使個別功能單元之間接觸經由穿矽導通體(英語：through silicon vias, TSV)優選地發生。TSV允許襯底之間的導電連接的直接生產。

該多襯底堆棧的生產中的關鍵過程中之一是背部薄化過程。在背部薄化過程中，具有通常數百毫米的直徑的襯底經薄化為直至小於50 µm的層厚度。因此，該襯底在背部薄化過程期間使用載體襯底來以機械方式穩定。此外，穩定技術也會允許對幾微米厚襯底的進一步處理、運輸和儲存。

最頻繁使用的載體技術是所謂的暫時接合。在暫時接合中，將暫時膠合劑施加至產品晶圓(其待背部薄化)和/或載體襯底。此後，產品襯底與載體襯底之間的暫時接合過程發生。此處往往如此，使得運用暫時膠合劑固定於載體晶圓上的產品襯底側已具有功能單元。該功能單元可為微晶片、LED、MEM、RDL或凸塊（英語：bumps）。暫時膠合劑的層厚度必須相應地大於功能單元的最大高度，以便確保功能單元在膠合劑中的完全嵌入。

先前技術中的極嚴重問題是所謂的總厚度變化(英語：total thickness variation, TTV)。它定義為對象沿著給定方向或平面的最大厚度與最小厚度之間的差。例如，矽晶圓的TTV定義為將在矽晶圓的一個位置處發現的最大厚度與將在別處發現的其最小厚度之間的差。

TTV的概念也可擴展為經組合對象。因此，在半導體行業中，通常測量經接合襯底堆棧的厚度變化。在如此做時將其中其第一襯底的表面指向外側的襯底堆棧安置於儘可能平坦的測量裝置的平面上。此後，襯底堆棧相對於傳感器的相對移動發生。傳感器通常是雷射幹涉儀。運用雷射幹涉儀可偵測並確定納米範圍內的厚度改變。沿著測量方向對襯底堆棧厚度的測量是通過經接合襯底堆棧與雷射幹涉儀之間的相對移動發生。層厚度圖譜以及最大和最小層厚度以及因此TTV可依據已以此方式獲得的變化曲線確定。

TTV知識主要對在接合、主要背部薄化和蝕刻過程之後應用於產品襯底的那些過程是重要的。具體來說，過大TTV提供不均勻厚度移除且因此在最壞的情形中導致產品襯底的破壞。

技術實現要素：

本發明的目標是設計可藉此減小厚度變化且因此改良厚度變化的過程和裝置。

此目標是運用權利要求1和8的特徵來達成。在從屬權利要求中給出本發明的有利改進方案。在說明書、權利要求和/或各附圖中給出的特徵中的至少兩個的所有組合也歸屬於本發明的範疇內。在給定值範圍下，所指示限制內的值也將考慮為經揭示作為邊界值且將其以任何組合主張。就此程度，針對該裝置所揭示的特徵也可視為方法特徵，其也可根據該方法應用且反之亦然。

本發明的基本理念是通過藉助於具有至少一個施加單元的施加設備對局部厚度極端(尤其厚度峰)進行局部施加而均衡襯底堆棧的厚度變化，該襯底堆棧是藉助於連接層、第一襯底(尤其是載體襯底)和第二襯底(尤其是產品襯底)而連接。厚度極端可為厚度峰或厚度谷。在此專利文獻的下文中，示例性地而非排他地使用根據本發明的優選的對厚度峰的施加，以闡述根據本發明的實施方式。

尤其是製作為產品晶圓的產品襯底比尤其是製作為載體晶圓且將支撐產品襯底的載體襯底薄。

本發明的範疇內的均衡尤其是意指，通過執行根據本發明的方法將厚度變化減小25%、優選地減小50%、再更優選地減小至少75%、最優選地減小至少90%，所有當中最優選地減小至少95%。

本發明尤其涉及用於減小經接合襯底堆棧的總厚度變化的方法和裝置。本發明的方面尤其是在於用於尤其結合以下裝置來確定TTV或局部峰的X-Y位置的測量裝置：該裝置可對襯底堆棧、尤其兩個襯底之間的邊界表面或該襯底之間的連接層優選地在局部上施加，以便以受控制方式改變厚度波動、尤其是以便均衡厚度波動。根據本發明的方法優選地實施為接合後過程。根據本發明的方法和根據本發明的裝置優選地用以減小兩個襯底之間和其之間的層(尤其是膠合劑層)的TTV。備選地，該裝置和該方法也可用以直接操縱層(尤其是膠合劑層)的TTV。尤其是，因此同樣考慮揭示根據本發明的關於層(尤其是膠合劑層)的直接操縱的所有所提及實施方式和過程。本發明尤其是涉及用於減小，尤其是用於完全消除尤其是襯底堆棧的總厚度變化的方法和裝置。該襯底堆棧優選地是已通過暫時接合過程生產的襯底堆棧。根據本發明的方法也可根本上用於對永久經接合襯底堆棧和/或通過預先接合生產的襯底堆棧的不平整性和因此TTV的局部補償。

根據本發明的實施方式和根據本發明的裝置的根本優點在於TTV的接合後減小的可能性。就過程技術來說，在接合期間將總是做出努力來完全減小TTV。但經驗表示，甚至對於最有效和最現代接合裝置，TTV的完全減小是不可能的。

根據本發明的裝置尤其是由至少兩個單元組成，也就是：

-至少一個測量單元，其用於測量厚度分布或厚度峰的X-Y位置，以及

-施加設備，其用於對以下的針對性改變(尤其是均衡)：襯底堆棧的凸出弓形面或襯底堆棧的厚度峰（尤其連接層）。

測量單元

第一單元是用於沿著襯底堆棧的表面，尤其沿著產品襯底的表面測量局部厚度的測量單元。尤其是總厚度變化和/或厚度峰和/或厚度谷的X-Y位置可依據沿著前述表面中之一對不同X-Y位置處的厚度的測量而確定。X-Y位置優選地保存於中央控制單元中以控制所有方法步驟和裝置的組件。

該測量單元尤其是由傳輸器和接收器組成。優選地，傳輸器和接收器以機械方式彼此耦合。在再更優選實施方式中，傳輸器和接收器共同安裝於一個單元中，尤其是安裝於優選地封閉殼體中。下文中，以簡化術語論述傳輸器。因此傳輸器指發射信號(例如，電磁波、聲學聲波)、接收、評估並分析該信號以便將先前所提及厚度確定為可進一步用於根據本發明的均衡的值的組件。

在根據本發明的測量單元的第一實施方式中，該測量單元是尤其是具有光學傳輸器的光學測量單元。該光學測量單元優選地具有幹涉儀。該幹涉儀可為單色白光幹涉儀或根據優選實施方式多色白光幹涉儀。在一個具體實施方式中該幹涉儀是紅外線幹涉儀。

在根據本發明的第二實施方式中該測量單元製作為尤其是具有聲學傳感器的聲學測量單元。該聲學測量單元優選地具有超音波傳輸器。為將超音波信號注入至襯底堆棧中，優選地將流體(尤其液體)施加於傳輸器與襯底堆棧的表面之間。因此該類型的測量不是優選的。

該傳輸器關於底座優選地剛性地或靜態地安裝。該底座儘可能平坦且用以容納試樣夾持器，該試樣夾持器可沿著底座優選地移動且襯底堆棧可固定於該試樣夾持器上，且經固定以供測量和/或均衡。可移動試樣夾持器實現襯底堆棧與傳輸器之間的相對移動和(因此)沿著先前所提及表面對襯底堆棧的層厚度的測量。

隨後平整性用作平坦區(尤其是表面)的完美性的量度。與平坦表面的偏差由波紋和粗糙性導致。表面的波紋由該表面在尤其是毫米範圍、通常低於微米範圍內的特定周期性升高和降低來表徵。相反地，粗糙性是微米或納米範圍內的相當非周期性現象。這種表面性質的確切定義是熟習表面物理學、摩擦學、機械工程設計或材料科學的技術者所已知的。為處理與理想表面的不同偏差，下文中粗糙性的概念同義地用於先前所提及效應和所有這種效應的迭加。粗糙性規定為平均粗糙性、平方粗糙性或經平均粗糙高度。平均粗糙性、平方粗糙性和經平均粗糙高度的所確定值對於相同所測量距離或測量區通常不同，但通常是為相同數量級。因此，以下粗糙性數值範圍應理解為平均粗糙性的值、平方粗糙性的值或經平均粗糙高度的值。

根據本發明，底座的粗糙性儘可能小，尤其是小於100 µm、優選地小於10 µm、更優選地小於1 µm、最優選地小於100 nm、所有當中最優選地小於10 nm、再更優選地小於1 nm。底座優選地由具有低塑性變形性的機械剛性材料(尤其花崗巖)組成。底座的彈性模數是尤其大於0.01 GPa、優選地大於0.1 GPa、再更優選地大於1 GPa、最優選地大於100 GPa、所有當中最優選地大於1000 GPa。高表面平整性和(因此)低粗糙性是尤其是通過研磨、拋光和蝕刻方法達成。

試樣夾持器沿著底座在氣墊軸承上優選地移動。試樣夾持器的表面優選地具有對應低粗糙性。試樣夾持器表面的粗糙性尤其是小於100 µm、優選地小於10 µm、更優選地小於1 µm、最優選地小於100 nm、所有當中最優選地小於10 nm、再更優選地小於1 nm。試樣夾持器 的彈性模數尤其大於0.01 GPa、優選地大於0.1 GPa、再更優選地大於1 GPa、最優選地大於100 GPa、所有當中最優選地大於1000 GPa。

在尤其優選實施方式中，在雙步驟過程中確定位置相關厚度。在第一步驟中，通過襯底堆棧與傳輸器之間的相對移動(包含其X-Y位置)來確定襯底堆棧的厚度。此後，襯底堆棧圍繞其表面法線的180°旋轉和對該襯底堆棧的重複測量發生。然後可依據在旋轉之前和之後的兩個厚度分布的算術平均值來計算襯底堆棧的實際厚度分布。此平均過程的先決條件是在彼此翻轉的兩個坐標系統之間對襯底堆棧點和X-Y位置的明確指派。此實施方式的優點主要在於通過對所測量層厚度的統計平均，試樣夾持器和/或安裝板的不平整性對經平均最終結果具有較少影響。若根據本發明在不旋轉的情況下實施對每一點的重複測量，則僅將獲得更好計數統計。

施加設備

根據本發明尤其是獨立的第二單元或裝置是施加設備，襯底堆棧通過該施加設備曝露於局部影響(尤其是變形)至減小襯底堆棧的TTV所必須的程度。該影響可為機械、電、磁和/或熱影響。根據本發明，機械和/或熱影響是優選的。

預先準備且保存於尤其受軟體控制的控制設備中的襯底堆棧的厚度分布現在用以辨識局部極端(因此峰和/或谷)。這種極端尤其是發生於已通過暫時接合生產的襯底堆棧中。至少主要地，襯底堆棧由於暫時膠合劑或連接層的厚度的不均勻性而指向局部不同厚度。此外，厚度(尤其是隔離的或附屬的)受產品襯底的拓撲影響，受包含物、粒子或熱負載的影響。

根據本發明的方面在於針對性地使用施加設備來減小局部極端。尤其是，該施加設備經設計以與測量單元類似地具有剛性、經相應確切地製造、可被負載，且遞送重現性結果。在具體實施方式中，施加設備與測量單元組合，尤其位於且固定於相同底座上。因此，根據本發明設計根據本發明的裝置的緊密實施方式。此外，襯底堆棧的在測量單元與施加設備之間的運輸路徑是最小的。測量單元與施加設備的組合的另一優點是對厚度的測量和局部改變的並行執行。

尤其是將可設想測量單元的傳輸器將位於第一位置處且施加設備的施加單元將位於根據本發明的該實施方式的第二位置處。只要襯底堆棧在底座上方移動，使得該襯底堆棧的局部峰的X-Y位置首先通過測量單元的傳輸器的位置且然後通過施加單元的位置，可在第一位置處進行厚度測量且可在第二位置處同時實施層厚度的改變。因此，達成對應較高生產能力。

在整個具體實施方式中，測量單元和施加設備彼此單獨地優選地位於相同工廠(英語：Fab)的不同模塊中或甚至不同工廠的模塊中。以此方式，對厚度分布的測量與對襯底堆棧的均衡分離且根據本發明將不同製造商的測量單元與施加設備彼此組合變得可能。

施加設備可製作為點施加設備或面施加設備。面施加設備是根據本發明優選的實施方式，這是因對於均衡來說生產能力明顯較高。尤其是，其由點施加設備的場組成，且點施加設備中的每一個尤其是可單獨地操控並監視。通過對點施加設備的操作方式的說明，根據本發明的方法和根據本發明的裝置的操作方式尤其是變得清晰且簡單。

點施加設備

在根據本發明的第一實施方式中，施加設備確切地具有尤其是能夠將機械壓力施加至襯底堆棧的表面、尤其產品襯底的表面的施加單元。該施加單元優選地衝壓為銷形狀。優選地，局部峰的凸出弓形面上的壓縮應力導致載體襯底與產品襯底之間的連接層的流動和(因此)連接層和(因此)襯底堆棧的厚度的均化。銷的尖端可具有不同形狀。因此，可設想尖頭形狀、圓頭、尤其球面或矩形形狀。

在根據本發明的實施方式中可加熱施加單元。尤其是，施加單元的溫度可以優於 5 ℃、優選地優於2 ℃、再更優選地優於1 ℃、最優選地優於0.1 ℃、所有當中最優選地優於0.01 ℃的精確度來調節。施加單元的可操控溫度範圍尤其介於室內溫度與100 ℃之間、優選地介於室內溫度與300 ℃之間、再更優選地介於室內溫度與500 ℃之間、最優選地介於室內溫度與700 ℃之間。可加熱施加單元可與襯底堆棧的表面接觸且經由熱傳導遞送熱，或可停留在距襯底堆棧的表面的特定距離處且可通過熱輻射和/或熱對流來加熱較緊靠附近。熱的遞送主要致使(局部受限)加熱和(因此)暫時膠合劑的黏度改變(尤其黏度降低)和(因此)優選地致使凸出弓形面通過鬆弛的降低，這尤其由於產品襯底和/或載體襯底的內部應力。

在根據本發明的第三實施方式中，施加單元具有尤其是可儘可能確切地聚焦的雷射。相干雷射光是通過光學器件優選地集中於位於產品襯底與載體襯底之間(因此在連接層中)的焦點處。以此方式，對連接層儘可能局部受限、強烈且快速的加熱受影響。尤其是，通過連續優選地高頻率接通和關斷而使雷射優選地施加脈衝。此施加脈衝在極大程度上完全防止附近的加熱。雷射尤其是是紅外線雷射、可見光雷射或UV光雷射。雷射的波長優選地介於10-8與10-3 m之間、優選地介於10-8與10-4 m之間、最優選地介於10-8與10-5 m之間。可在連接層中導致化學反應的波長範圍內的雷射是尤其優選的。此化學反應尤其是導致共價鍵的斷裂。化學鍵的斷裂所必須的能量是優選地在UV波長範圍內。此化學反應可能影響連接層的黏度行為和(因此)可進一步最佳化TTV的減小。

在尤其優選實施方式中，施加單元組合加熱單元和/或壓力單元和/或雷射單元，使得熱和/或機械和/或光化學應力是同時可能的。

然而並非優選的根據本發明的其它實施方式要求將施加單元切換為場電極，使得高強度電場可在儘可能尖頭的尖端處產生。在如此做時，尤其是將試樣夾持器設定至被相應地相反充電的電位。連接層可通過對應高電場的產生而受到物理上和/或化學上的影響。

在根據本發明的另一實施方式中，可設想將施加單元建立為磁極靴，使得可產生儘可能強的磁場。此場穿透襯底堆棧且導致連接層的改變，這允許均衡。

根據本發明，點施加設備和/或試樣夾持器是經由對應軟體和/或固件和/或硬體而受控制，使得將對其進行施加的凸出凸起或厚度峰被個別地靠近且通過施加單元在表面上的負載而儘可能廣泛地平面化。這最小化襯底堆棧的TTV。

根據本發明的任何實施方式中的優選實施方式的施加單元可至少沿著Z軸移動。

面施加設備

面施加設備由可尤其是單獨地操控和/或離散地布置的多個施加單元組成。如上文所闡述，每一個體施加單元因此可以機械方式和/或以熱方式和/或以電方式和/或以磁方式操作，以便影響襯底堆棧的凸出弓形面或厚度峰和(因此)最小化TTV。與點施加設備相比，面施加設備可同時控制多個施加單元和(因此)可同時處理多個位置，尤其是多個凸出弓形面。這致使尤其對應於所提供的施加單元的數目的倍數地大量加速。

根據本發明的以下實施方式是由多個施加單元組成的裝置。該施加單元彼此緊挨(尤其是)齊平地布置於靜止位置中。施加單元的布置是優選地規則的，尤其是布置沿著矩形柵格發生。也將可設想具有可相應地增加的半徑的彼此同心的多個圓中的施加單元的布置。根據本發明可設想的另一可能性將是沿著六邊形或面心柵格的施加單元的布置。

根據根據本發明的面施加設備的第一實施方式，施加單元對產品襯底的表面直接施加。施加單元可以機械方式和/或以熱方式和/或以電方式和/或以磁方式改變產品襯底的表面。如上文所闡述的點施加設備中的類似考慮適用於不同版本的影響。相應地，施加單元又可具有內建加熱器和/或用於產生強電場和/或磁場的設備。也將可設想靜態施加單元或以下那些靜態施加單元的使用：該靜態施加單元不施加機械負載且不改變其位置或在任何情形下改變位置以調整至產品襯底的表面的距離，因此總是具有至襯底堆棧的大於零的距離。此實施方式中的凸出弓形面受加熱組件極大地尤其是排外地影響。此面施加設備尤其是將受限於與上文所闡述實施方式相比將不產生最佳結果的局部可調整加熱器。

在根據本發明的第二實施方式中，可沿施加單元的施加方向伸展的柔性且靈活的隔膜伸展於施加單元前面。該隔膜通過施加單元至少局部地變形至一個施加位置中。與離散施加單元相比，該隔膜具有連續表面，尤其覆蓋面施加設備的整個施加側的連續表面。此實施方式產生產品襯底/襯底堆棧的表面的經改良平面負載。

該隔膜根本上可由任何材料組成，但優選地為耐磨耗、耐熱、塑性和/或具有對應高強度。

關於硬度，存在不同技術特性。正確硬度測量方法取決於諸多影響因素。最重要因素是待測試的材料以及測試本體。金屬和陶瓷、(因此)具有對應高強度和/或對應塑性能力的固體主要運用但不排外地運用洛克威爾(Rockwell)、勃氏(Brinell)和維克氏(Vickers)硬度方法來測試。個體硬度測量值是有條件地可能的。對應圖表和格式存在且為本領域技術人員已知。但必須提及，確切轉換並不總是可能的或是不確切的。以下硬度測量值與維克氏硬度有關。隔膜材料的維克氏硬度尤其是是大於100、優選地大於500、再更優選地大於1000、最優選地大於5000、所有當中最優選地大於10000。在根據本發明的特定實施方式中，也可優選地使用具有極低硬度且因此可尤其良好地適合於襯底的表面的隔膜材料。這種尤其優選隔膜材料主要由塑料組成，尤其由溫度穩定高達攝氏數百度的塑料組成。用於塑料的優選硬度測量方法是蕭耳(Shore)方法。塑料的蕭耳硬度尤其是小於100、優選地小於75、再更優選地小於50、最優選地小於25、所有當中最優選地小於5。可在對應標準DIN ISO 7619-1和DIN EN ISO 868中查找確切定義。

在此情境中，溫度抵抗意指升高溫度下的隔膜並不開始蠕變，因此在負載下不發生擴散過程引起的塑性變形。為避免必須解決蠕變的較詳細物理和化學過程，根據本發明的耐蠕變材料特徵在於對應材料不會隨時間而經歷塑性變形直至最大張力和最大溫度為止。根據本發明的最大溫度尤其是是大於0 ℃、優選地大於50 ℃、再更優選地大於100 ℃、最優選地大於250 ℃、所有當中最優選地大於500 ℃。根據本發明的最大張力尤其是大於10E6 Pa、優選地大於10E7 Pa、更優選地大於10E8 Pa、最優選地大於10E9 Pa。

通過彈性模數表示彈性。根據本發明的隔膜的彈性模數是尤其介於1 GPa與1000 GPa之間、優選地介於10 GPa與1000 GPa之間、更優選地介於25 GPa與1000 GPa之間、最優選地介於50 GPa與1000 GPa之間、所有當中最優選地介於100 GPa與1000 GPa之間。例如，一些類型的鋼的彈性模數大約是200 GPa。

屈服點規定本體並未塑性地變形的最大張力。根據本發明，具有高屈服點以便防止永久塑性變形的隔膜材料是優選的。根據本發明的隔膜材料的屈服點是尤其大於1 MPa、優選地大於10 MPa、再更優選地大於100 MPa、最優選地大於500 MPa、所有當中最優選地大於1000 MPa。

不汙染產品襯底的表面的隔膜材料尤其是優選的。因此，隔膜材料應優選地不含對半導體應用關鍵的所有元素，尤其是類似銅、金、鉬和鈦的金屬。優選地使用基於聚合物和/或碳材料的隔膜材料。

在根據本發明的第三實施方式中，施加單元是彼此分割開且可運用壓力尤其單獨地操控和/或供應的壓力室。該壓力室在將通過隔膜且橫向上通過彈性可變形壓力室壁對其進行施加的產品襯底的表面的方向上被環繞。該壓力室可優選地個別地曝露於過壓力和/或負壓力且允許隔膜的變形，且(因此)在與產品襯底的表面接觸之後，旋即允許根據本發明的對凸出弓形面的施加。

根據本發明的壓力室尤其是具有介於10-8 mbar與10 bar之間、優選地介於10-8mbar與8 bar之間、再更優選地介於10-8 mbar與6 bar之間、最優選地介於10-8 mbar 與4 bar之間、所有當中最優選地介於10-8 mbar與2 bar之間的壓力。該壓力室可用任何流體(因此用液體和/或氣體)來供應。相應地，該壓力室是液壓和/或氣壓壓力室。優選地不使用液體，使得氣壓壓力室是優選的。

如上文所闡述，根據本發明可設想面施加設備與測量單元的組合。優選地首先測量整個襯底堆棧(尤其是，關於襯底堆棧的厚度和/或該襯底堆棧的個別層的厚度，諸如產品襯底、載體襯底和/或連接層的厚度)。此後根據本發明的厚度變化(TTV)的改良在根據本發明的面施加設備中發生。在另一選用步驟中，然後襯底堆棧的重複測量發生。若所確定TTV應小於給定邊界值，則可進一步處理襯底堆棧。若所確定TTV較大，則藉助於根據本發明的施加設備發生根據本發明的厚度變化(TTV)的重複改良。

在優選實施方式中，根據本發明的面施加設備和測量單元位於一個單元內或相同模塊內，因此襯底堆棧的測量與TTV的改進之間的改變得以加速。

施加單元的布置和形狀

施加單元的尤其是在施加側和/或位於端上的護套表面上的形狀根本上可為任選的，只要可以以此方式對表面進行施加即可。然而據展示，特定形狀適合於具體使用範圍。

施加單元的護套表面優選地經塑形為圓形、尤其環形或方柱形。

施加側(或施加頭部)尤其是經塑形為圓頭的、扁平的、尖頭的、椎體平坦化的或六邊形扁平的。

扁平施加頭部根據本發明更好地適合於減小凸出弓形面且適合於熱轉移。

尖頭施加頭部主要在將產生且局部化高電場和/或磁場時是重要的。

具有六邊形形狀的扁平施加頭部尤其是是優選的，這是因為其一方面是扁平的，可完全覆蓋表面，且由於其六邊形對稱性而與其對應相鄰者具有最佳徑向關係。

本發明的其它優點、特徵和細節將自對優選例示性實施例的以下說明且使用該附圖而變得顯而易見。

附圖說明

圖1a展示不具有TTV的理想襯底堆棧的示意性剖面，

圖1b展示具有厚度變化(TTV)的真實襯底堆棧的示意性剖面，

圖1c展示真實襯底堆棧的處理過程(此處：背部薄化)的示意性剖面，

圖2展示根據本發明的測量單元的實施方式的示意性剖面，

圖3展示根據本發明的點施加設備的實施方式的示意性剖面，

圖4展示已根據本發明而組合的測量單元和點施加設備的實施方式的示意性剖面，

圖5a展示用於根據本發明的方法的實施方式的根據本發明的第一處理步驟的示意性剖面，

圖5b展示用於根據圖5a的實施方式的根據本發明的第二處理步驟的示意性剖面，

圖5c展示用於根據圖5a的實施方式的根據本發明的第三處理步驟的示意性剖面，

圖5d展示用於根據圖5a的實施方式的根據本發明的選用第四處理步驟的示意性剖面，

圖6a展示根據第一實施方式的根據本發明的面施加設備的示意性剖面，

圖6b展示根據第二實施方式的根據本發明的面施加設備的示意性剖面，

圖7展示根據第三實施方式的根據本發明的面施加設備的示意性剖面，

圖8展示根據本發明的施加頭部的六個實施方式的剖面(各個左邊)和俯視圖(各個右邊)的示意圖，且

圖9展示根據本發明的具有六邊形扁平施加頭部的場的面施加設備的第四實施方式的示意性俯視圖。

在各圖中運用相同組件符號識別相同組件或具有相同動作的組件。

具體實施方式

圖1a展示理想襯底堆棧1的示意性剖面，該理想襯底堆棧由載體襯底2、製作為暫時膠合劑的連接層3和產品襯底4組成。在無法在技術上實施或可以不成比例的花費實施的此實施方式中，載體襯底2、連接層3和產品襯底4具有均勻厚度，因此厚度變化(TTV)為零。載體襯底2、連接層3和產品襯底4的均勻厚度因此產生均勻襯底堆棧厚度。

圖1b展示真實襯底堆棧1的示意性剖面，該真實襯底堆棧由載體襯底2、具有厚度變化的連接層3和產品襯底4組成。厚度變化由連接層3至少極大地、基本排外地規定。產品襯底4比載體襯底2薄，出於此原因產品襯底4基本上遵循連接層3的厚度變化，而至少在執行根據本發明的方法時的載體襯底2容納於(尤其是固定於)平的試樣夾持器 8上。

不均勻襯底堆棧厚度t是可清晰辨識的。在對產品襯底4的表面4o的背部薄化(參見圖1c)期間的襯底堆棧厚度t的不均勻性導致對應不均勻產品襯底4。表面4o的凸出彎曲區段(局部峰)被較強勁地移除，而表面4o的凹入彎曲區段(局部谷)被較小程度地移除。儘管整個產品襯底4預先具有均勻厚度，但該產品襯底在剝離過程之後將是不均勻的。

此過程僅可通過下列方式而防止：真實襯底堆棧1的不均勻厚度分布和(因此) TTV (其中將TTV考慮為尺寸)通過根據本發明的實施方式減小至獲得理想襯底堆棧1的此程度。在根據本發明的實施方式已將真實襯底堆棧1轉換成理想襯底堆棧1之後，也可相應地處理後者。理想襯底堆棧1定義為具有低於固定邊界值的TTV值的襯底堆棧1。

圖2展示由傳感器7 (優選地幹涉儀、甚至更優選地白光幹涉儀)組成的測量單元5。傳感器7經由支柱10緊密地連接至牢固底座。底座6用作機械振動阻尼器。此外，試樣夾持器8在底座6上、優選地在氣墊軸承上沿由該底座定義的X-Y方向移動。

試樣夾持器8可經由各種固定組件(未展示)固定襯底堆棧1。固定組件可為真空固定件、靜電固定件、機械夾具、黏合表面或類似固定機構。該固定組件可為本領域技術人員已知。

試樣夾持器8可沿著X和Y方向平移移動且也可沿著Z方向(垂直於X和Y方向)優選地移動，使得該試樣夾持器實現襯底堆棧1的升高。在尤其優選實施方式中，試樣夾持器8可圍繞局部Z軸翻轉和/或可圍繞局部X和/或Y軸傾斜。

根據本發明的第一步驟是通過測量單元5測量襯底堆棧1的厚度分布，因此確切地測量襯底堆棧1的每個X-Y位置的層厚度。該測量單元由控制設備(未展示)控制且所測量值經保存以供稍後在施加設備11 (參見圖3至圖9)的控制中使用。

圖3展示此處製作為點施加設備的施加設備11，該施加設備由經由支柱10'連接至底座6的施加單元9組成。點施加設備11和試樣夾持器8是藉助於軟體和/或固件和/或硬體(控制設備)來控制。凸出弓形面或峰12 (通過沿X和Y方向移動試樣夾持器8和/或施加單元9)經個別地靠近且通過施加單元9在表面4o上進行施加而儘可能平面化。

沿著Z方向(參見圖3中的箭頭)使施加單元9升高和降低，以便通過使施加頭部9k與表面4o接觸、尤其通過均衡凸出弓形面12來均衡襯底堆棧厚度t。

施加單元9優選地是銷。相應地，凸出弓形面12的負載尤其是定義為機械壓縮負載。優選地，凸出弓形面12的機械壓縮負載產生載體襯底2與產品襯底4之間的暫時膠合劑2的流動和(因此)較均勻分布。

圖4展示尤其優選實施方式，其中具有傳感器7的測量單元5和具有施加單元9的施加設備11已彼此組合於一個單元或一個模塊中。以此方式可執行對應緊密測量和均衡。主要地，測量與均衡之間的改變可通常視需要且最重要的是對應有效地並且快速地實施。

圖5a展示根據本發明的第一過程步驟的示意性剖面，其中特定凸出弓形面12定位於傳感器7下方。傳感器7測量真實襯底堆棧厚度tsr。在已知載體襯底厚度tt和產品襯底厚度tp的情況下，可確定凸出弓形面12。根據本發明的凸出弓形面12將沿朝向載體襯底2的負Z方向通過變形路徑dz儘可能大地變形，以便在此X-Y位置處達成所要理想襯底堆棧厚度tsi。

圖5b展示相同凸出弓形面12在施加單元9下方的定位的示意性剖面。凸出弓形面12的定位應以高精確度發生。該精確度尤其是優於1 mm (在X-Y方向上的最大偏差/容差)、優選地優於100 µm、更優選地優於10 µm、最優選地優於1 µm。

圖5c展示通過降低且以此方式在施加頭部9k與表面4o接觸之後通過對凸出弓形面12進行機械壓縮施加而使用施加單元9的示意性剖面。在如此做時，凸出弓形面12得以平面化。出於在對該弓形面進行施加時連接層3的更好變形性，將其優選地加熱，使得變形儘可能塑性地發生。

圖5d展示選用第四測量步驟的示意性剖面，該選用第四測量步驟對相同位置重複測量，以便驗證凸出弓形面12的降低或甚至消失，或者必要時重新執行施加和/或校準施加設備11。

在真實情況下可展示：凸出弓形面12由於襯底堆棧的內部應力或連接層3的流動行為而通過變形路徑dz沿負Z方向所致的變形並不總是確切地可能的，使得理想參數是藉助於上文所闡述實施方式通過經驗測量而確定。

針對襯底堆棧1的所測量峰的所有X-Y位置實施根據本發明的在圖5a至圖5d中展示的過程步驟。

圖6a展示施加設備11'的優選實施方式，該施加設備製作為面施加設備，由多個施加單元9組成。施加單元9沿Z方向可移動地固定於支柱主體10''上，該支柱主體又固定於底座6上。

施加單元9可根據如圖3中所展示的實施方式對產品襯底4的表面4o或襯底堆棧1以機械方式和/或以熱方式和/或以電方式和/或以磁方式進行施加且因此可致使凸出弓形面12的減小。

根據本發明的關於面施加設備的理念首先在於在處理多個襯底時的快速生產能力和(因此)低成本，且其次在於實施產品襯底4的表面4o和下伏連接層3的平行變形的可能性。此主要在通過施加單元9在一個位置處對凸出弓形面12的移除導致材料流動和另一凸出弓形面12的產生的情況下是必須的。通過產品襯底的表面4o的多個點的針對性和受控制同時負載，可更好地控制暫時膠合劑3的材料流動且可甚至更有效地減小厚度變化。

施加單元9可個別地操控且可沿Z方向自靜止位置移動至施加位置中。在靜止位置中施加單元9齊平地位於平行於X-Y方向的平面中。施加單元9優選地彼此等距地布置且形成施加單元9的場。

圖6b展示構成根據圖6a的實施方式的擴充的施加設備11"。此處施加設備11"具有隔膜14。隔膜14附著至支柱主體10"且與施加單元9的施加頭部9k重疊。在對表面4o進行施加時施加單元9使隔膜14變形，且與產品襯底4的表面4o的接觸因此不再直接發生，而是經由隔膜14發生。以此方式，類似但較連續(由於隔膜13的連續性)和(因此)較均勻分布的壓縮施加得以達成。

根據圖7中所展示的另一實施方式，存在具有呈壓力室的形式的施加單元9VI的施加設備11"'。壓力室由彈性壓力室壁13和隔膜14定界。該壓力室可通過其施加以壓力而被個別地控制。通過經由流體通道15路由進入或離開壓力室的流體施加壓力。流體可為氣體、氣體混合物、液體、液體混合物或在特定應用中為氣體液體混合物。

隔膜14除其作為壓力轉移組件的功能的外也可具有尤其是可位置分散地（ortsaufgeloest）操控的加熱組件，該加熱組件用以加熱襯底堆棧1，尤其是連接層3。

圖8展示施加單元9、9'、9"、9"'、9IV、9V、9VI的不同替代形式。施加單元9、9'、9"、9"'、9IV、9V、9VI的護套表面優選地塑形為圓形、尤其是環形(左邊三個版本9、9'、9")或方柱形(右邊三個版本9"'、9IV、9V)。

施加側(或施加頭部)尤其是是圓頭(施加單元9)、扁平的(施加單元9'、9"')、尖頭的(施加單元9")、椎體平坦化的(施加單元9IV)或六角形扁平的(施加單元9V)。

在圖9中展示施加設備11IV的實施方式，該施加設備製作為根據本發明的具有六邊形平的施加單元9V的場的面施加設備。施加單元9V以蜂巢形式彼此鄰接且因此因劃分和穩定性而突出良好地適合於根據本發明的方法。

附圖標記列表

1 襯底堆棧

2 第一襯底，尤其是載體襯底

3 連接層，尤其是暫時膠合劑

4 第二襯底，尤其是產品襯底

4o 產品襯底的表面

5 測量單元

6 底座

7 傳輸器-接收器單元

8 試樣夾持器

9，9'，9"' 施加單元

9"'，9IV 施加單元

9V，9VI 施加單元

9k 施加頭部

10，10'，10" 支柱，支柱主體

11，11'，11" 施加設備

11"'，11IV 施加設備

12 凸出弓形面，厚度峰

13 壓力室壁

14 隔膜

15 流體通道

dz 變形路徑

t 襯底堆棧厚度

tsi 理想襯底堆棧厚度

tsr 真實襯底堆棧厚度

tt 載體襯底厚度

tp 產品襯底厚度