调节支撑元件的方法和设备

此申请要求于2019年8月1日提交的美国专利申请序列第16/529,439号，名称为“用于调节基底支撑设备的表面形貌的方法和设备”的优先权。

技术领域

本公开的实施例涉及调节基底支撑设备的上表面的表面形貌以匹配由支撑设备支撑的物体的非线性表面，更具体地，涉及调节晶片支撑设备的一或多个支撑元件的上表面位置。更具体地，一些实施例涉及用于调节一或多个支撑元件以匹配半导体晶片的非线性后侧表面的方法。

背景技术

在半导体晶片处理领域中，通常的做法是使晶片经受蚀刻工艺，所述蚀刻工艺从多层装置选择性地去除部分材料。在半导体晶片处理技术中使用各种类型的蚀刻工艺和蚀刻设备来制造微电子集成电路。在半导体晶片处理技术中，通过顺序地沉积和蚀刻集成电路组件来形成微电子装置。湿法和干法蚀刻图案化工艺均被使用，其中材料的部分作为工艺的一部分被选择性地去除，以制造微电子装置的特征或组件。在湿法和干法蚀刻工艺中，期望在半导体晶片表面上均匀地并且精确对准地选择性地去除材料，以维持图案化结构的临界尺寸(CD)，并且避免损害后续工艺，例如进一步的光刻图案化工艺。在某些情况下，微电子装置结构形成有在设计规范之外不可接受的CD，导致处理晶片的高成本废弃。

半导体晶片工艺可以包含在例如半导体晶片(其最初是平坦的)之类的基底上提供光致抗蚀剂膜(例如，电阻膜)，并且随后烘烤(例如，施加后烘烤(PAB))基底和光致抗蚀剂膜。电阻膜的烘烤在晶片上生成应力。此应力可能导致晶片的弯曲(例如，正弯曲和/或负弯曲)或翘曲。

在蚀刻工艺中解决翘曲或弯曲的晶片的一种常规解决方案是在烘烤工艺(例如，施加后烘烤)期间使用通过加热板施加到晶片后侧的真空将晶片固定到加热板。真空的力“吸”或“拉”晶片(包含电阻膜)使其与加热板的平坦顶表面接触，使得晶片平坦。然而，当在加热板和晶片之间施加真空时，此解决方案导致空气流动。空气流动可能导致晶片上的温度不均匀，并且导致电阻膜的不均匀烘烤/固化，这又可能导致由随后的蚀刻工艺产生的不可接受的CD。

此外，例如三维(3-D)分层集成电路的各种技术使用比其它常规技术更厚的电阻膜涂层。因此，对于3-D分层集成电路，晶片的弯曲或翘曲可能比使用其它常规技术处理的晶片的弯曲或翘曲更严重。具有此些严重弯曲或翘曲的晶片可能不能被真空充分地“拉”到与加热板接触。另外，增加的真空力将具有大弯曲的晶片拉到加热板增加电阻膜的不均匀烘烤/固化。

发明内容

在一些实施例中，一种设备包括一组相互横向相邻的支撑元件，每个相互横向相邻的支撑元件被配置成至少竖直地独立地移动并且包括上表面；热能传递装置，所述热能传递装置可操作地耦合到所述横向相邻的支撑元件中的每一个；以及致动器系统，所述致动器系统可操作地耦合到所述相互横向相邻的支撑元件中的每一个，以选择性地竖直地移动所述相互横向相邻的支撑元件中的一或多个。

在另外的实施例中，晶片支撑设备包括连续柔性支撑层，所述连续柔性支撑层包括接收晶片的底表面的上表面，其中所述连续柔性支撑层包括一组相邻的温度区；致动器系统，其可操作地耦合到所述连续柔性支撑层并且被配置成使所述连续柔性支撑层的所述上表面弯曲以与所述晶片的所述底表面适形；以及热能传递装置，其可操作地耦合到所述连续柔性支撑层并且被配置成独立地向或从所述温度区中的每一个传递热能。

在进一步的实施例中，一种方法包括接收半导体晶片的底表面的表面轮廓数据图；以及至少部分地基于所述表面轮廓数据图，调节一组支撑元件的上表面的水平面，以使一组支撑元件的所述上表面接近所述半导体晶片的所述底表面的所述表面轮廓。

附图说明

图1A是根据本公开的多个实施例的设备的顶视图，所述设备包含基底支撑设备的一组相互横向相邻的支撑元件。

图1B示出了根据本公开的各种实施例的包含一组相互横向相邻的支撑元件的基底支撑设备的横截面图。

图1C示出了根据本公开的各种实施例的包含竖直地平移的一组相互横向相邻的支撑元件的基底支撑设备的横截面图。

图1D示出了根据本公开的各种实施例的包含竖直地平移的一组相互横向相邻的支撑元件的基底支撑设备的横截面图。

图1E示出了根据本公开的各种实施例的包含基底支撑设备的光刻系统的框图，所述基底支撑设备包含可以独立地竖直地平移的一组相互横向相邻的支撑元件。

图2A是根据本公开的各种实施例的基底支撑设备的顶视图，所述基底支撑设备包含在一组相互横向相邻的支撑元件上的连续柔性层。

图2B是根据本公开的各种实施例的基底支撑设备的横截面图，所述基底支撑设备包含在一组相互横向相邻的支撑元件上的连续柔性层。

图2C是根据本公开的各种实施例的基底支撑设备的横截面图，所述基底支撑设备包含在弯曲状态下在一组相互横向相邻的支撑元件上的连续柔性层。

图3A是根据本公开的多个实施例的基底支撑设备的顶视图，所述基底支撑设备包含以行和列的阵列布置的一组相互横向相邻的支撑元件。

图3B是根据本公开的各种实施例的基底支撑设备的顶视图，所述基底支撑设备包含具有各种形状并且基本上同心地布置的一组相互横向相邻的支撑元件。

图3C是根据本公开的各种实施例的基底支撑设备的顶视图，所述基底支撑设备包含一组相互横向相邻的支撑元件，每个支撑元件具有扇形区形状。

图3D示出了根据本公开的各种实施例的接收具有3-D非线性后侧表面的晶片的基底支撑设备的一组相互横向相邻的支撑元件的横截面图。

图4A是根据本公开的各种实施例的支撑元件和相关联的致动器元件的侧视图。

图4B是根据本公开的各种实施例的支撑元件和相关联的致动器元件的侧视图。

图4C是根据本公开的各种实施例的支撑元件和相关联的致动器元件的侧视图。

图4D是根据本公开的各种实施例的支撑元件和多个相关联的致动器元件的侧视图。

图5A是根据本公开的各种实施例的支撑元件、热能传递装置(TETD)和致动器系统的侧视图的框图。

图5B是根据本公开的各种实施例的支撑元件、热能传递装置(TETD)和致动器系统的侧视图的框图。

图5C是根据本公开的各种实施例的支撑元件、热能传递装置(TETD)、致动器系统和连续柔性层的侧视图的框图。

图6A是根据本公开的各种实施例的包含连续柔性支撑层的基底支撑设备的顶视图。

图6B是根据本公开的各种实施例的包含连续柔性支撑层的设备的横截面图。

图6C是根据本公开的各种实施例的在弯曲状态下的包含连续柔性支撑层的设备的横截面图。

图7是根据本公开的各种实施例的平移一或多个支撑元件的实例方法的流程图。

具体实施方式

集成电路(IC)的制造通常包含在半导体(例如，硅)基底上执行的各种物理和化学工艺，所述半导体基底可以被配置成晶片或另一体基底，例如绝缘体上硅(SOI)基底或玻璃上硅(SOG)基底。为方便起见，所有此些基底在本文中被称为“晶片”。一种此些工艺是光刻(例如，光刻)，其尤其包含在例如硅晶片的基底上施加光致抗蚀剂膜，并且随后烘烤所述光致抗蚀剂膜。在图案化之前烘烤光致抗蚀剂膜(例如，后施加烘烤，也被称为“软”烘烤，以去除光致抗蚀剂的溶剂组分并增强光致抗蚀剂对活性表面的粘附)可能导致晶片变形(例如，弯曲或翘曲)。弯曲或翘曲的晶片可能导致在集成电路的制造期间不能维持特征的临界尺寸(CD)。在各种实施例中，根据本公开的实施例实现的光刻包含将热能传递到晶片(加热/烘烤)或从晶片(冷却)传递热能。典型地，在加热/冷却过程中，将晶片放置在支撑设备上，例如冷却板或加热板。

本文中描述的各种实施例涉及调节支撑设备(例如，加热板或冷却板)的顶表面或上表面以匹配晶片的非线性后侧表面。通常，晶片的非线性后侧表面是非线性(或非平面)的后侧表面的至少一部分。非线性表面的实例是但不限于弯曲和翘曲。弯曲表面和/或翘曲表面可以是凹的和/或凸的。本文中进一步详细地提供了例如弯曲和翘曲的非线性后侧表面的附加描述和实例。

在一个实施例中，一种设备(例如，晶片支撑设备)包含一组相互横向相邻的支撑元件。每个相互横向的支撑元件被配置成至少竖直地独立地移动并且包括上表面。支撑设备还包含可操作地耦合到支撑元件中的每一个的热能传递装置，以及可操作地耦合到相互横向的支撑元件中的每一个以选择性地竖直地移动一或多个相互横向的支撑元件的致动器系统。

如将在本文中进一步详细描述的，通过调节支撑设备的顶表面以与晶片(其放置在支撑设备的顶表面上)的非线性后侧表面适形，可以将基本上均匀的温度施加到晶片，以促进均匀的溶剂去除和粘附到晶片的活性表面。施加到非线性晶片表面的均匀温度有助于在IC制造中维持图案化结构的临界尺寸(CD)。

图1A至B描绘了用于支撑晶片160的设备100(例如，加热板或冷却板)。图1A是设备100的顶视图。图1B是设备100沿平面A(图1A中)的横截面图。设备100包含一组支撑元件120，例如支撑元件120-1、120-2...120-N和顶表面110。设备100包含五个单独的相互横向相邻的支撑元件。然而，相互横向的支撑元件的数量可以多于或少于五个。

顶表面110由各个支撑元件的各个顶表面形成，例如顶表面110-1、110-2...110-N，在此实施例中，这些顶表面基本上同心地布置。在一个实施例中，顶表面110包含顶表面110-1、110-2、110-3、110-4和110-5。在各种实施例中，支撑元件120(例如，支撑元件120-1、120-2、120-3、120-4和120-5)是一组相互横向相邻的支撑元件。每个支撑元件被配置成至少竖直地独立地移动，这将在下面进一步详细描述。

设备100包含热能传递装置(TETD)130，其由TETD控制器135控制。TETD 130可操作地耦合到支撑元件120中的每一个，并且能够在各个热能传递区(TET区)(例如，加热区和/或冷却区)处个别地和选择性地向和/或从晶片160传递热能。在一个实施例中，各个支撑元件的每个顶表面对应于热能传递区。例如，设备100可以包含例如五个单独的TET区。具体地，第一TET区对应于(支撑元件120-1的)顶表面110-1、第二TET区对应于(支撑元件120-2的)顶表面110-2、第三TET区对应于(支撑元件120-3的)顶表面110-3，以此类推。

TETD 130可以包括能够在一或多个TET区将热能传递到晶片160(例如，加热)或从晶片160(例如，冷却)传递热能的任何热传递装置。例如，TETD 130可以包含但不限于加热装置(例如，电阻加热元件、流体传递系统等)和冷却装置(例如，流体传递系统等)。在一个实施例中，TETD 130是被配置成使用珀尔帖效应选择性地加热或冷却的热电装置。

设备100包含由致动器系统控制器145控制的致动器系统140。致动器系统140可操作地耦合到支撑元件120中的每一个，以选择性地竖直地移动一或多个支撑元件。结果，每个支撑元件的顶表面110的组合整体上与放置在支撑元件上的物体(例如，晶片160)的非线性表面适形，这将在下面进一步详细描述。

致动器系统140可以是支撑元件120竖直平移的任何致动装置/系统。致动器系统140可以包含但不限于压电致动器、静电致动器、微机电系统(MEMS)致动器或形状记忆合金致动器。

设备100包含基座150。在各种实施例中，支撑元件120设置在基座150的上部处。另外，例如TETD 130致动器系统140，TETD控制器135和致动器系统控制器145的各种组件设置在基座150内。

参考图1B，晶片160(例如，半导体晶片)包含顶表面162和底表面164。晶片160的底表面164放置在设备100的顶表面110上。如图所描绘，晶片160是非线性的(例如，非平面的)。晶片160可以具有各种类型的非线性后侧表面，例如弯曲、翘曲或其组合。在一个实施例中，弯曲测量是从中间表面的中心点的偏差。如图所描绘，晶片160具有从平面166和平面168测量的弯曲测量170，平面166对应于晶片160的底表面164的顶点，平面168对应于非线性晶片160的外围边缘。在一个实施例中，弯曲测量170在约+/-700μm的范围内。在另一实施例中，弯曲测量170在约+/-1mm的范围内。弯曲可以是正弯曲(参见图1B至C)或负弯曲(参见图1D)。晶片160可以包含各种类型的非线性后侧表面，例如但不限于翘曲。通常，翘曲测量是使用整个中间表面的中间表面的最大和最小距离之间的差，而不仅仅是如弯曲测量的中心点。在各种实施例中，翘曲测量由例如晶片直径、晶片厚度、重力以及如何保持晶片之类的因素来确定。翘曲的晶片可以相对于晶片的主平面在多个方向上呈现曲率，并且沿晶片的平面在不同方向上呈现不同的曲率。例如，翘曲的晶片可以呈现浅的扭曲配置或波纹配置。可以预期晶片的其它类型的非线性后侧表面。例如，晶片的非线性后侧表面可以是抛物面，例如双曲抛物面。

由于晶片160的非线性后侧表面，间隙172形成在顶表面110和底表面164之间。间隙172防止经由TETD 130向/从晶片160的均匀能量传递。如上所描述，在传统技术中，由于存在间隙172，不能在晶片160的整个有效表面维持临界尺寸(CD)。

图1C描绘了设备100的支撑元件120竖直地平移(选择性地和独立地)以接近底表面164的表面轮廓(例如，正弯曲)。在一个实施例中，致动器系统140使一或多个支撑元件120竖直地朝向底表面164平移并与底表面164物理接触。例如，致动器系统控制器145向致动器系统140提供控制信号，以至少使支撑元件120-1、120-2、120-3和120-4朝向晶片160的底表面164竖直地平移(并与其物理接触)。在一个实施例中，在支撑元件120平移之前，支撑元件120-5与底表面164接触。因此，支撑元件120-5不竖直地平移。

支撑元件120的平移使顶表面110-1、110-2、110-3和110-4接近底表面164的表面轮廓。换句话说，支撑元件120的平移消除或减小了在顶表面110和底表面164之间的间隙172(如图1B中所描绘)。

如上所描述，各个支撑元件的每个顶表面对应于TET区。例如，设备100包含对应于支撑元件120的各个顶表面的五个单独的TET区。

在支撑元件120平移时，TETD控制器135使TETD 130在每个相应的TET区选择性地向/从晶片160传递能量。例如，TETD 130加热/冷却(1)第一TET区(对应于顶表面110-1)到第一温度，(2)第二TET区(对应于顶表面110-2)到第二温度，以此类推。进而加热/冷却晶片160(1)到对应于第一TET区的位置处的第一温度，和(2)到对应于第二TET区的位置处的第二温度，以此类推。应当理解，不同TET区处的温度可以彼此相同或不同。

将支撑元件120朝向底表面164平移(以去除间隙172并接近底表面164的表面轮廓)使得能够经由TETD 130有效地向/从晶片160传递能量。这尤其导致向/从晶片160的均匀能量传递，这有助于维持图案化结构的CD。

图1D描绘了设备100的支撑元件120竖直地平移(选择性地和独立地)支撑元件以接近底表面164的表面轮廓(例如，负弯曲)。在一个实施例中，致动器系统140使一或多个支撑元件120竖直地朝向底表面164平移并与底表面164物理接触。例如，致动器系统控制器145向致动器系统140提供控制信号，以至少使支撑元件120-2、120-3、120-4和120-5朝向晶片160的底表面164竖直地平移(并与其物理接触)。在一个实施例中，在支撑元件120平移之前，支撑元件120-1与底表面164接触。因此，支撑元件120-1不竖直地平移。

在支撑元件120平移时，TETD控制器135使TETD 130在每个相应的TET区选择性地向/从晶片160传递能量。进而在对应于相应的TET区的位置处将晶片160加热/冷却到所需温度。

图1E描述了用于竖直地平移一或多个支撑元件120以接近晶片的表面轮廓的系统190。在各种实施例中，系统190可以是有助于处理半导体晶片的任何系统。例如，系统190可以包括光刻涂布机和/或光刻显影剂。

系统190包含相机192、表面轮廓生成器194和支撑设备100。

相机192被配置成拍摄晶片的照片，例如具有非线性后侧表面的晶片160。相机192生成晶片160的表面轮廓数据193(例如，图像数据)。

表面轮廓生成器194接收表面轮廓数据193。表面轮廓数据193表示晶片160的后侧在X、Y和Z平面中的表面轮廓。表面轮廓生成器194基于表面轮廓数据193生成表面轮廓数据图196。表面轮廓数据图196可以包含但不限于弯曲测量、翘曲测量等。表面轮廓数据图196可以包含任何表面映射数据，例如二维(2-D)测量和/或3-D测量。

致动器系统控制器145接收表面轮廓数据图196。在接收到表面轮廓数据图196时，致动器系统控制器145使致动器系统140平移一或多个支撑元件120。这使得支撑元件120的各个顶表面接近晶片160的后侧表面的表面轮廓，并且维持各个顶表面与晶片160的后侧表面的接触。

图2A至C描绘了根据各种实施例的支撑设备的连续柔性层200。特别地，图2A描绘了连续柔性层200的顶视图。图2B描绘了支撑元件120平移之前在支撑元件120上的连续柔性层200的横截面图。图2C描绘了支撑元件120平移之后在支撑元件上的连续柔性层200的横截面图。为了清楚和简洁起见，图2A至C描绘了设备100的支撑元件120、连续柔性层200和晶片160。

参考图2A至B，连续柔性层200设置在支撑元件120上。具体地，连续柔性层200包含被配置成接收晶片160的底表面164的顶表面210和与支撑元件120的顶表面110相邻的底表面212。

连续柔性层200可以由任何柔性材料(例如，聚合物材料)组成，所述柔性材料有益于由支撑元件120的平移引起的弯曲。另外，连续柔性层200可以包含一或多种有助于在TETD 130和晶片160之间传递热能的材料。例如，已经开发了基于纳米纤维的聚乙烯膜，其例如比大多数聚合物以及钢和陶瓷的导热性高两个数量级。

连续柔性层200包含在每个支撑元件的上端处横向设置在材料230(例如，传热材料)之间的绝热材料220。材料230设置在支撑元件120的各个顶表面上。如上所描述，各个支撑元件的每个顶表面对应于TET区。例如，设备100可以包含对应于支撑元件120的各个顶表面的五个单独的TET区。因此，材料230对应于相应的TET区。例如，材料230-1设置在对应于(支撑元件120-1的)顶表面110-1的第一TET区上，材料230-2设置在对应于(支撑元件120-2的)顶表面110-2的第二TET区上，材料230-3设置在对应于(支撑元件120-3的)顶表面110-3的第三TET区上，材料230-4设置在对应于(支撑元件120-4的)顶表面110-4的第四TET区上，并且材料230-5设置在对应于(支撑元件120-5的)顶表面110-5的第五TET区上。

绝热材料220设置在支撑元件120的相邻边缘上。例如，绝热材料220-1设置在支撑元件120-1和120-2的相邻横向侧表面上，绝热材料220-2设置在支撑元件120-2和120-3的相邻横向侧表面上，绝热材料220-3设置在支撑元件120-3和120-4的相邻横向侧表面上，并且绝热材料220-4设置在支撑元件120-4和120-4的相邻横向侧表面上。

绝热材料220被配置成在材料230的横向相邻区段之间提供绝热。例如，绝热材料220-1绝热材料230-1和230-2、绝热材料220-2绝热材料230-2和230-3，以此类推。因此，绝热材料220被配置成在TET区之间提供绝热。例如，绝热材料220-1使对应于(支撑元件120-1的)顶表面110-1的第一TET区与对应于(支撑元件120-2的)顶表面110-2的第二TET区绝热，绝热材料220-2使对应于(支撑元件120-2的)顶表面110-2的第二TET区与对应于(支撑元件120-3的)顶表面110-3的第三TET区绝热，以此类推。

参考图2C，支撑元件120朝向晶片160的底表面164竖直地平移，如上关于至少图1C所描述。具体地，设备100的支撑元件120竖直地平移(选择性地和独立地)以接近底表面164的表面轮廓(例如，负弯曲)。结果，连续柔性层200弯曲，使顶表面210接近底表面164的表面轮廓。

在支撑元件120平移时，TETD控制器135使TETD 130在每个相应的TET区选择性地向/从晶片160传递能量。特别地，TETD 130经由连续柔性层200的相应的材料230在每个TET区处选择性地向/从晶片160传递能量。进而在对应于相应的TET区的位置处将晶片160加热/冷却到所需温度。

图3A至C描绘了各个支撑设备的支撑元件的各种实施例。图3A描绘了一组相互横向相邻的支撑元件300A的顶视图。具体地，图3A描绘了九个单独的相互横向相邻的支撑元件的顶视图。然而，相互横向的支撑元件的数量可以多于或少于九个，并且不限于特定数量。每个支撑元件被配置成至少竖直地独立地移动。支撑元件300A被配置成行和列的阵列。支撑元件300A的组合包含顶表面310A。每个支撑元件包含顶表面(例如，310A-1至310A-9)。

如上所描述，各个支撑元件的每个顶表面对应于热能传递区。例如，第一TET区对应于(第一支撑元件的)顶表面310A-1，第二TET区对应于(第二支撑元件的)顶表面310A-2，第三TET区对应于(第三支撑元件的)顶表面310A-3，以此类推。

图3B描绘了一组相互横向相邻的支撑元件300B的顶视图。具体地，图3B描绘了九个单独的相互横向相邻的支撑元件的顶视图。然而，相互横向的支撑元件的数量可以多于或少于九个，并且不限于特定数量。每个支撑元件被配置成至少竖直地独立地移动。支撑元件300B被配置成各种配置(例如，圆形、半圆形等)。支撑元件300B的组合形成顶表面310B。如上所描述，各个支撑元件的每个顶表面对应于热能传递区。例如，第一TET区对应于(第一支撑元件的)第一顶表面，第二TET区对应于(第二支撑元件的)第二顶表面，第三TET区对应于(第三支撑元件的)第三顶表面，以此类推。

图3C描绘了一组相互横向相邻的支撑元件300C的顶视图。具体地，图3C描绘了八个单独的相互横向相邻的支撑元件的顶视图。然而，相互横向相邻的支撑元件的数量可以多于或少于八个，并且不限于特定数量。支撑元件300B是扇形区形状的。每个支撑元件被配置成至少竖直地独立地移动。在一个实施例中，支撑元件的第一边缘(例如，边缘380)竖直地平移第一距离，并且第二相对边缘(例如，边缘382)竖直地平移第二距离(小于第一距离)。因此，支撑元件能够相对于支撑元件300C的中心点“倾斜”。

支撑元件300C的组合包括支撑设备的顶表面310C。每个支撑元件包含顶表面。如上所描述，各个支撑元件的每个顶表面对应于热能传递区。例如，第一TET区对应于(第一支撑元件的)第一顶表面，第二TET区对应于(第二支撑元件的)第二顶表面，第三TET区对应于(第三支撑元件的)第三顶表面，以此类推。

图3D描绘了一组相互横向相邻的支撑元件300D的横截面图。例如，支撑元件320-1、320-2、320-3、320-4和320-5。应了解，支撑元件300D可以包含多于或少于支撑元件320-1、320-2、320-3、320-4和320-5，并且不限于特定数量的支撑元件。支撑元件300D被配置成接收包含3-D非线性后侧表面(例如，正弯曲和负弯曲)的晶片360D。此外，支撑元件300D被配置成竖直地(例如，向上和/或向下)平移以接近晶片360D的表面轮廓(例如，正弯曲和负弯曲)。

图4A至D描绘了可操作地耦合到支撑元件的底表面的致动器系统的至少一部分的实施例的侧视图。图4A描绘了支撑元件420A。支撑元件420A可以是一组相互横向相邻的支撑元件(例如，支撑元件120)中的支撑元件(例如，支撑元件120-1)。支撑元件420A包含顶表面410A和底表面412A。致动器元件430A(例如，柱)耦合到底表面412A。致动器元件430A耦合到致动器系统(例如，致动器系统140)。致动器系统使致动器元件430A和支撑元件420A在竖直方向410上朝向晶片160的底表面平移，并与晶片160的底表面接触。在一个实施例中，间隙490A可以仍然保持在晶片160的后侧和支撑元件420A的顶表面410A之间。任选地，致动器元件430A可以利用聚合物、其它弹性体或其它弹性构件柔性地耦合到支撑元件420A的底表面412A。

图4B描绘了支撑元件420B。支撑元件420B可以是一组相互横向相邻的支撑元件(例如，支撑元件120)中的支撑元件(例如，支撑元件120-1)。致动器元件430B耦合到支撑元件420B的底表面。致动器元件430B耦合到致动器系统(例如，致动器系统140)。致动器系统使致动器元件430B和支撑元件420B在竖直方向上朝向晶片160的底表面平移，并与晶片160的底表面接触。致动器元件430B包含球形接头431B。球形接头431B使致动器元件430B在与晶片160的底表面接触时能够枢转。结果，支撑元件420B的顶表面和晶片160的底表面之间的间隙490B被最小化(例如，与间隙490A相比)。

图4C描绘了支撑元件420C。支撑元件420C可以是一组相互横向相邻的支撑元件(例如，支撑元件120)中的支撑元件(例如，支撑元件120-1)。致动器元件430C耦合到支撑元件420C的底表面。致动器元件430C耦合到致动器系统(例如，致动器系统140)。致动器系统使致动器元件430C和支撑元件420C在竖直方向上朝向晶片160的底表面平移，并与晶片160的底表面接触。致动器元件430C包含柔性柱。当致动器元件430C与晶片160的底表面接触时，柔性柱弯曲。这使得致动器元件430C的顶表面转向晶片160的底表面。结果，支撑元件420C的顶表面和晶片160的底表面之间的间隙490C被最小化(例如，与间隙490A相比)。

图4D描绘了支撑元件420D。支撑元件420D可以是一组相互横向相邻的支撑元件(例如，支撑元件120)中的支撑元件(例如，支撑元件120-1)。多个致动器元件(例如，元件430D和元件431D)耦合到支撑元件420D的底表面。致动器元件耦合到致动器系统(例如，致动器系统140)。致动器系统使致动器元件和支撑元件420C在竖直方向上朝向晶片160的底表面平移，并与晶片160的底表面接触。在一个实施例中，致动器元件420D是一组支撑元件300C中的扇形致动器元件中的一个(参见图3C)。因此，致动器元件430D的第一边缘(例如，边缘380)竖直地平移第一距离，而第二相对边缘(例如，边缘382)竖直地平移第二距离(小于第一距离)。这使得支撑元件420D相对于支撑元件300C的中心点“倾斜”。另外，支撑元件420D的顶表面和晶片160的底表面之间的间隙490D被最小化(例如，与间隙490A相比)。

图5A至C描绘了支撑元件、TETD和致动器系统之间的物理关系的框图。图5A描绘了支撑元件520。支撑元件520可以是一组相互横向相邻的支撑元件(例如，支撑元件120)的支撑元件(例如，支撑元件120-1)。TETD 530和致动器系统540可操作地耦合到支撑元件520的底表面。例如，TETD 530可以直接耦合到支撑元件520，并且致动器系统540耦合到TETD530。

图5B描绘了设置在支撑元件520中的TETD 530。致动器系统540可操作地耦合到支撑元件520的底表面。因此，致动器系统540能够竖直地平移支撑元件520(和嵌入支撑元件520中的TETD 530)。TETD 530可以部分地嵌入或完全地嵌入支撑元件520内。

图5C描绘了设置在层200内的TETD 530。TETD 530可以部分地嵌入或完全地嵌入层200内。致动器系统540可操作地耦合到支撑元件520的底表面。因此，致动器系统540能够竖直地平移支撑元件520(和嵌入在层200中的TETD 530)。

图6A和B描绘了晶片支撑设备600的连续柔性支撑层605的实施例。图6A描绘了连续柔性支撑层605的顶视图。图6B描绘了连续柔性支撑层605的横截面图。连续柔性支撑层605包含被配置成接收晶片160的底表面的顶表面610。支撑层605包含多个相邻的TET区660(例如，TET区660-1、660-2、660-3、660-4和660-5)。

图6C描绘了在弯曲位置中的连续柔性支撑层605的实施例。连续柔性支撑层605包含TETD 630和致动器系统640。TETD 630和致动器系统640可以部分地或完全地设置在支撑层605中。致动器系统640可操作地耦合(例如，嵌入)到连续柔性支撑层605，并被配置成使支撑层605的上表面弯曲以与晶片160的底表面适形。在一个实施例中，致动器系统640是形状记忆合金致动器。形状记忆合金是可以在第一温度下变形并在第二温度下恢复其预变形(“记忆”)形状的合金。TETD 630可操作地耦合(例如，嵌入)到支撑层605，并且被配置成独立地向或从TET区660中的每一个传递热能。

图7是根据本公开的各种实施例的平移一或多个支撑元件以接近半导体晶片的底表面的表面轮廓的方法700的流程图。方法700可以根据本公开中所描述的至少一个实施例来布置。在一些实施例中，方法700可以由装置或系统执行，例如图1A至1D的设备100、图2A至5C中的支撑元件和/或图6A至B的设备600或另一设备或系统。尽管被示为离散的框，但是取决于期望的实施方案，各种框可以被划分为附加的框、组合为更少的框或被消除。

在方法700的框710处，接收半导体晶片底表面的表面轮廓数据图。例如，致动器系统控制器145接收表面轮廓数据图196(由表面轮廓生成器194生成)。

在框720处，至少部分地基于表面轮廓数据图，调节一组支撑元件的上表面的水平面，以使上表面接近半导体晶片的底表面的表面轮廓。例如，在接收到表面轮廓数据图196时，致动器系统控制器145使致动器系统140独立地和竖直地平移一或多个支撑元件120。这使得支撑元件120的各个顶表面接近晶片160的后侧表面的表面轮廓，并且维持各个顶表面与晶片160的后侧表面的接触。

本公开的一或多个实施例包含一种包含一组相互横向相邻的支撑元件的设备。每个相互横向相邻的支撑元件被配置成至少竖直地独立地移动并且包含上表面。所述设备进一步包含可操作地耦合到相互横向的支撑元件中的每一个的热能传递装置，以及可操作地耦合到相互横向的支撑元件中的每一个以选择性地竖直地移动一或多个支撑元件的致动器系统。

根据另一实施例，一种晶片支撑设备，其包含连续柔性支撑层。连续柔性支撑层包含接收晶片的底表面的上表面和一组相邻的温度区。所述晶片支撑设备进一步包含致动器系统，所述致动器系统可操作地耦合到所述连续柔性支撑层并且被配置成使所述连续柔性支撑层的所述上表面弯曲以与所述晶片的所述底表面适形；以及热能传递装置，所述热能传递装置可操作地耦合到所述连续柔性支撑层并且被配置成独立地向或从所述温度区中的每一个传递热能。

在又一实施例中，一种方法，其包含：接收半导体晶片的底表面的表面轮廓数据图；以及至少部分地基于所述表面轮廓数据图，调节一组支撑元件的上表面的水平面，以使所述上表面接近所述半导体晶片的所述底表面的表面轮廓。

下面描述本公开的附加的非限制性实例实施例。

实施例1：一种设备，其包括：一组相互横向相邻的支撑元件，每个相互横向相邻的支撑元件被配置成至少竖直地独立地移动并且包括上表面；热能传递装置，所述热能传递装置可操作地耦合到所述横向相邻的支撑元件中的每一个；以及致动器系统，所述致动器系统可操作地耦合到所述相互横向相邻的支撑元件中的每一个，以选择性地竖直地移动所述相互横向相邻的支撑元件中的一或多个。

实施例2：根据实施例1所述的设备，其中所述热能传递装置是热电装置，所述热电装置被配置成通过使用珀尔帖效应选择性地加热或冷却。

实施例3：根据实施例1和2中任一项所述的设备，其中所述热能传递装置：设置在所述相互横向相邻的支撑元件的底表面处，设置在所述相互横向相邻的支撑元件的上表面处或嵌入在所述相互横向相邻的支撑元件中。

实施例4：根据实施例1至3中任一项所述的设备，其进一步包括：连续柔性层，其在所述相互横向相邻的支撑元件的各个顶表面上并且被配置成与相邻物体的底表面适形。

实施例5：根据实施例4所述的设备，其中所述连续柔性层设置在所述热能传递装置上并且进一步包括：在所述相互横向相邻的支撑元件的横向相邻边缘之间的绝缘材料；以及在各个相互横向相邻的支撑元件的每个上表面上的传热材料。

实施例6：根据实施例1至5中任一项所述的设备，其中所述致动器系统进一步包括：一或多个致动器，其耦合到所述相互横向相邻的支撑元件中的每一个的底表面。

实施例7：根据实施例1至6中任一项所述的设备，其中所述致动器系统进一步包括多个致动器，所述多个致动器选自由以下组成的群组：压电致动器、静电致动器、微机电系统(MEMS)致动器或形状记忆合金致动器。

实施例8：根据实施例1至7中任一项所述的设备，其中一或多个相互横向相邻的支撑元件的上表面被配置成相对于所述致动器系统进行调节以与接触物体的非线性底表面的底表面适形。

实施例9：根据实施例1至8中任一项所述的设备，其中所述一组相互横向相邻的支撑元件被布置成支撑元件的行和列的阵列、一系列扇形区形状的支撑元件或一系列基本上同心的支撑元件。

实施例10：根据实施例1至9中任一项所述的设备，其进一步包括：热能传递控制器，其被配置成独立地控制每个支撑元件的温度。

实施例11：根据实施例1至10中任一项所述的设备，其进一步包括：致动器控制器，其被配置成：接收半导体晶片的后侧表面的表面轮廓数据图；以及响应于表面轮廓数据图，独立地并且竖直地平移支撑元件中的一或多个，以使支撑元件的各个顶表面接近半导体晶片的后侧表面的表面轮廓，并且维持各个顶表面与半导体晶片的后侧表面的实质接触。

实施例12：一种晶片支撑设备，其包括：连续柔性支撑层，其包括接收晶片的底表面的上表面，其中所述连续柔性支撑层包括一组相邻的温度区；致动器系统，其可操作地耦合到所述连续柔性支撑层并且被配置成使所述连续柔性支撑层的所述上表面弯曲以与所述晶片的所述底表面适形；以及热能传递装置，其可操作地耦合到所述连续柔性支撑层并且被配置成独立地向或从所述温度区中的每一个传递热能。

实施例13：根据实施例12所述的晶片支撑设备，其中所述致动器系统：嵌入在所述连续柔性支撑层中或可操作地耦合到所述连续柔性支撑层的底表面。

实施例14：根据实施例12和13中任一项所述的晶片支撑设备，其中所述热能传递装置：嵌入在所述连续柔性支撑层中或可操作地耦合到所述连续柔性支撑层的底表面。

实施例15：根据实施例12至14中任一项所述的晶片支撑设备，其中所述热能传递装置是热电装置，所述热电装置被配置成通过使用珀尔帖效应选择性地加热或冷却所述温度区中的每一个。

实施例16：根据实施例12至15中任一项所述的晶片支撑设备，其中所述一组相邻的温度区被配置成行和列的阵列、扇形区形状区段或基本上同心区段。

实施例17：根据实施例12至16中任一项所述的晶片支撑设备，其中所述致动器系统选自由以下组成的群组：压电致动器、静电致动器、微机电系统(MEMS)致动器或形状记忆合金致动器。

实施例18：根据实施例12至17中任一项所述的晶片支撑设备，其进一步包括：致动器控制器，其被配置成：接收半导体晶片的底表面的表面轮廓数据图；以及响应于表面轮廓数据图，使致动器系统弯曲连续柔性支撑层以与晶片的底表面适形。

实施例19：一种方法，其包括：接收半导体晶片的底表面的表面轮廓数据图；以及至少部分地基于所述表面轮廓数据图，调节一组支撑元件的上表面的水平面，以使一组支撑元件的所述上表面接近所述半导体晶片的所述底表面的所述表面轮廓。

实施例20：根据实施例19所述的方法，其进一步包括：维持所述一组支撑元件的上表面与所述半导体晶片的底表面的物理接触。

实施例21：根据实施例19和20中任一项所述的方法，其中所述接收半导体晶片的底表面的表面轮廓数据图进一步包括：接收所述半导体晶片的弯曲测量和翘曲测量中的一或多个。

实施例22：根据实施例19至21中任一项所述的方法，其中调节一组支撑元件的上表面的水平面进一步包括：独立地并且竖直地平移一组相互横向相邻的支撑元件中的一或多个支撑元件的上表面。

实施例23：根据实施例22所述的方法，其中调节一组支撑元件的上表面的水平面进一步包括：使设置在一组相互横向相邻的支撑元件上的连续柔性层适形，以接近半导体晶片的底表面的表面轮廓。

实施例24：根据实施例19至23中任一项所述的方法，其进一步包括：通过可操作地耦合到所述支撑元件的一或多个加热装置加热所述半导体晶片。

实施例25：根据实施例19至24中任一项所述的方法，其进一步包括：通过可操作地耦合到所述支撑元件的一或多个冷却装置冷却所述半导体晶片。

根据惯例，附图中所示的各种特征可以不按比例绘制。本公开中呈现的图示并不意味着是任何特定设备(例如，装置、系统等)或方法的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的各种实施例的理想化表示。因此，为了清楚起见，各种特征的尺寸可以任意扩大或缩小。此外，为了清楚起见，一些附图可以被简化。因此，附图可能未描绘给定设备(例如，装置)的所有组件或特定方法的所有操作。

本文中尤其是在所附权利要求中使用的术语(例如，所附权利要求的主体)通常旨在作为“开放”术语(例如，术语“包含(including)”应当被解释为“包含，但不限于”，术语“具有”应当被解释为“至少具有”，术语“包含(includes)”应当被解释为“包含，但不限于”等)。

另外，如果旨在特定数量的引入的权利要求叙述，则在权利要求中将明确地叙述此些意图，而在没有此些叙述的情况下，则不存在这种意图。例如，为了帮助理解，下面所附的权利要求可以包含介绍性短语“至少一个”和“一或多个”的使用以引入权利要求叙述。此外，此些短语的使用不应被解释为暗示通过不定冠词“一(a)”或“一个(an)”引入权利要求叙述的特定权利要求限制为仅含有一个此些叙述的实施例，即使相同的权利要求含有介绍性短语“一或多个”或“至少一个”以及不定冠词例如“一(a)”或“一个(an)”(例如，“一”和/或“一个”应被解释为“至少一个”或“一或多个”)。对于用于引入权利要求叙述的定冠词的使用也是如此。如本文中所使用的，“和/或”包含一或多个相关联列出项目的任何和所有组合。

此外，即使明确地叙述了引入的权利要求叙述的特定数量，但是应当理解，此些叙述应当被解释为意指至少所叙述的数量(例如，没有其它修饰语的“两个叙述”的纯粹叙述意指至少两个叙述，或两个或两个以上叙述)。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”或“A、B和C等中的一或多个”的惯例的那些情况下，通常此些构造旨在包含单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起或A、B和C一起等。例如，术语“和/或”的使用旨在以此方式来解释。

此外，无论在说明书、权利要求书还是附图中，呈现两个或两个以上替代术语的任何分离的单词或短语应当被理解为考虑包含术语中的一个、术语中的任一个或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应被理解为包含“A”或“B”或“A和B”的可能性。

另外，术语“第一”、“第二”、“第三”等的使用在本文中不一定用来表示元件的特定顺序或数量。通常，术语“第一”、“第二”、“第三”等用于区分作为通用标识符的不同元件。没有展示术语“第一”、“第二”、“第三”等表示特定顺序，这些术语不应被理解为表示特定顺序。此外，没有展示术语“第一”、“第二”、“第三”等表示特定数量的元件，这些术语不应被理解为表示特定数量的元件。

如本文中所使用的，术语“包括”、“包含”、“含有”、“其特征在于”及其语法等同形式是包含性的或开放式的术语，其不排除附加的、未列叙述的元件或方法动作，但还包含更限制性的术语“由...组成”和“基本上由...组成”及其语法等同形式。如本文中使用的，关于材料、结构、特征或方法动作的术语“可以”指示此些术语被考虑用于实现本公开的实施例，并且此些术语优先于更限制性的术语“是”使用，以避免任何暗示，即应当或必须排除可与之结合使用的其它兼容的材料、结构、特征和方法。

如本文中所使用的，术语“纵向”、“竖直”、“横向”和“水平”是其中或其上形成有一或多个结构和/或特征的基底(例如，基部材料、基部结构、基部构造等)的主平面，并且不必由地球重力场限定。“横向”或“水平”方向是基本上平行于基底的主平面的方向，而“纵向”或“竖直”方向是基本上竖直于基底的主平面的方向。基底的主平面由与基底的其它表面相比具有相对较大面积的基底表面限定。

如本文中所使用的，空间相对术语，例如“下方(beneath)”、“下面(below)”、“下部(lower)”、“底部(bottom)”、“上方(above)”、“在...上(over)”、“上部(upper)”、“顶部(top)”、“前部(front)”、“后部(rear)”、“左”、“右”等，可以用于描述一个元件或特征与另一个元件或特征的关系，如图所示。除非另有说明，空间相对术语旨在涵盖除了图中所描绘的定向之外的材料的不同定向。例如，如果附图中的材料倒置，则描述为在其它元件或特征的“在...上”或“上方”或“在...上(on)”或“在...上(on top of)”的元件将被定向为在其它元件或特征的“下面”或“在...下(under)”或“在...下(on bottom of)”。因此，取决于使用术语的上下文，术语“在...上”可以涵盖上方和下面的定向，这对于本领域的普通技术人员是显而易见的。材料可以以其它方式定向(例如，旋转90度、倒置、翻转)，并且相应地解释在本文中使用的空间相对描述符。

如本文中所使用的，术语“被配置”和“配置”指的是至少一个结构和至少一个设备中的一或多个的尺寸、形状、材料成分、定向和布置，其有助于以预定方式操作所述结构和所述设备中的一或多个。

如本文中所使用的，术语“基本上”是参考给定参数、性质或条件装置并且包含在一定程度上本领域普通技术人员将理解给定参数、性质或条件满足一定程度的方差，例如在可接受的制造公差内。例如，取决于基本上满足的特定参数、性质或条件，参数、性质或条件可以是至少满足90.0％，至少满足95.0％，至少满足99.0％，或甚至至少满足99.9％。

如本文中所使用的，关于特定参数的数值的“约”或“接近”包括所述数值，并且本领域的普通技术人员将理解的与该数值的偏差程度在特定参数的可接受公差内。例如，参考数值的“约”或“接近”可以包含在数值的90.0％至110.0％的范围内的附加数值，例如在数值的95.0％至105.0％的范围内，在数值的97.5％至102.5％的范围内，在数值的99.0％至101.0％的范围内，在数值的99.5％至100.5％的范围内，或在数值的99.9％至100.1％的范围内。

如本文中所使用的，术语“层”和“膜”是指并且包含属于结构上的材料的水平、片或涂层，所述水平或涂层在材料的部分之间可以是连续的或不连续的，并且可以是共形的或非共形的，除非另有说明。

如本文中所使用的，术语“基底”是指并包含在其上形成附加材料的基底或结构。基底可以是半导体基底、在支撑结构上的基部半导体层、金属电极、或具有在其上形成的一或多种材料、层、结构或区域的半导体基底。半导体基底上的材料可以包含但不限于半导体材料、绝缘材料、导电材料等。基底可以是常规的硅基底或包括半导体材料层的其它体基底。如本文中所使用的，术语“体基底”是指并且不仅包含硅晶片，而且包含绝缘体上硅(“SOI”)基底，例如蓝宝石上硅(“SOS”)基底和玻璃上硅(“SOG”)基底、在基础半导体基底上的硅以及其它半导体或光电材料的外延层，例如硅锗、锗、砷化镓、氮化镓和磷化铟。基底可以是掺杂的或未掺杂的。

如本文中所使用的，关于材料、结构、特征或方法动作的术语“可以”指示此些术语被考虑用于实现本公开的实施例，并且此些术语优先于更限制性的术语“是”使用，以避免任何暗示，即应当或必须排除可与之结合使用的其它兼容的材料、结构、特征和方法。

以上描述并在附图中示出的本公开的实施例并不限制本公开的范围，本公开的范围由所附权利要求及其合法等效物的范围所涵盖。任何等同的实施例均在本公开的范围内。实际上，除了本文中示出和描述的那些之外，根据说明书，本公开的各种修改，例如所描述的元件的可替代的有用组合，对于本领域技术人员来说将变得显而易见。此些修改和实施例也落入所附权利要求和等效物的范围内。