[发明专利]用于加热衬底的设备和方法

说明书

一种用于加热衬底的设备，所述设备包括加热器和具有衬底保持器表面的衬底保持器，其中要加热的衬底能够被放置在所述衬底保持器表面上，该设备此外具有用于对加热器加载力的装置，此外该设备具有用于控制所述装置的控制单元，其中能够通过所述装置使加热器变形。

技术领域

本发明涉及一种用于加热和用于处理衬底的设备和方法。

背景技术

在半导体工业中需要加热器，借助于所述加热器能够相对快速且高效地加热衬底和衬底堆叠。在不同的技术领域中需要加热器。例如在压印光刻中的应用将会是可设想的，以便加热具有沉积于衬底上的压印物质的衬底，尤其是以便硬化压印物质（Prägemasse）。另一可设想的应用是在接合设备中使用加热器。使用接合设备来将两个衬底临时或永久地相互连接。可以使用通过加热器引入的热量来产生用于金属扩散接合的所需要的能量。还可设想的是，使用热量来降低粘合剂的粘度。加热器的另一使用可能性将会是在剥离设备中的应用，其目的在于再次将临时接合的衬底彼此分离。

在文本的进一步进程中，词语衬底也被用作衬底堆叠或至少两个彼此叠置的衬底的同义词。根据本发明的设备优选地是接合机，尤其是热压接合机。在这些设备中，衬底堆叠或至少两个彼此叠置的尚不必被预先固定的衬底被相互接合。然而，由于为了简单起见，文本和图仅显示这样的设备的下面部分，因此选择这种简化的描述。

在现有技术中存在各种类型的衬底保持器，所述衬底保持器的任务在于固定不同尺寸和形状的衬底。这些衬底保持器可以拥有装入的加热器。加热器具有以下任务：加热衬底保持器并且因此也加热固定在所述衬底保持器上的衬底。在大多数情况下，加热器并不直接位于可更换的衬底保持器中，而是位于用于衬底保持器的容纳处中。加热器于是是相应的设备的一部分，而衬底保持器可以被更换。

在现有技术中描述的衬底保持器的一个问题在于加热器不能在固定的衬底或衬底堆叠中产生最佳、均匀的温度分布。由加热器产生的热量必须始总是流经加热器的部分并且流经衬底保持器，直至所述热量使衬底升温。沿着该路段，不同的热流可以朝不同的方向不同快速地离开主热流。最终结果是在衬底或衬底堆叠中的一般不均匀的或至少非常差的准均匀的温度分布。甚至可设想的是，衬底或衬底堆叠本身拥有热各向异性，并且将到来的热量朝不同的方向不同强烈和快速地消散，这同样可能导致不期望的效应。

另一问题是在一些设备中使加热器遭受的大多数非常高的压力载荷。尤其是在接合设备中，非常高的力或压力作用于衬底，并且因此也作用于衬底保持器以及作用于基座，衬底保持器被固定在所述基座上。这种机械载荷于是也对基座内的加热器产生作用。这些外部力或压力导致加热器的不期望的变形，并且可能不利地影响加热行为。

在极为罕见的情况下，整个工艺腔室被置于一温度（auf Temperaturgegbracht）。在大多数情况下，衬底保持器直接借助于加热器、尤其是表面加热器被升温。这些加热器是非常紧凑的但相对重的构件。由于为了升温需要相对高的电流量，因此所述加热器大多数由厚线圈组成。当然，也可以设想由多个、尤其是对称分布的加热元件组成的加热器，所述加热元件尤其是也可以单独地被操控。示出这样的设备的出版物是WO2012083978A。缺点在于这样的操控也需要相应复杂的控制系统。

发明内容

因此，本发明的任务是表明一种设备和方法，所述设备和方法至少部分地消除、尤其是完全消除在现有技术中列出的缺点。尤其是应该表明一种设备和方法，借助于所述设备和方法可以在表面处、尤其是在衬底表面处产生期望的温度分布。温度分布优选地是均匀的，但是原则上可以被形成为任意的。此外，应该表明一种设备和方法，借助于所述设备和方法可以补偿或均衡加热器的不期望的变形。

本任务利用并列权利要求的特征来解决。本发明的有利改进方案在从属权利要求中得以说明。由在说明书、权利要求和/或附图中说明的至少两个特征组成的所有组合也落入本发明的范围内。在所说明的值范围的情况下，位于所提到的极限内的值也应该被认为是作为极限值公开的并且以任意组合可要求保护。