AT517895A1

AT517895A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Nivellierung, Kraftausgleichung und Kontaktabfühlung bei Halbleiterwafern

Info

Publication number: AT517895A1
Application number: ATA9278/2014A
Authority: AT
Inventors: johnson Hale; George Gregory; Brennen Michael
Original assignee: Suss Microtec Lithography Gmbh
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2017-05-15
Also published as: JP6337108B2; AT517895B1; US10580678B2; DE112014003320T5; CN105474379A; WO2015007803A3; KR102186211B1; CN105474379B; US20180102270A1; KR20160032208A; DE112014003320B4; JP2016525285A; US9837295B2; WO2015007803A2; US20140318683A1

Abstract

Eine Waferbondervorrichtung umfasst eine untere Aufspannvorrichtung, eine obere Aufspannvorrichtung, eine Prozesskammer und drei Einstellmechanismen. Die drei Einstellmechanismen sind um einen oberen Deckel herum und voneinander beabstandet angeordnet und sind außerhalb der Prozesskammer angeordnet. Jeder Einstellmechanismus umfasst eine Komponente zum Erfühlen eines Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung, eine Komponente zum Einstellen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung und eine Komponente zur Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung.

Description

Querverweis auf verwandte, gleichzeitig anhängige Anmeldungen

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/847,118, eingereicht am 17. Juli 2013, mit dem Titel „APPARATUS AND METHOD FOR SEMICONDUCTOR WAFER LEVELING, FORCE BALANCING AND CONTACT SENSING“, deren Inhalt hiermit ausdrücklich durch Bezugnahme in den vorliegenden Text einbezogen wird.

Diese Anmeldung ist eine Teilweiterbehandlung der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 12/761,044, eingereicht am 15. April 2010, mit dem Titel „DEVICE FOR CENTERING WAFERS“, deren Inhalt hiermit ausdrücklich durch Bezugnahme in den vorliegenden Text einbezogen wird.

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur

Halbleiterwaferbondung und betrifft insbesondere eine Waferbondungsvorrichtung und ein Verfahren, das eine Nivellierung einer Aufspannvorrichtung, einen Kraftausgleich und eine Substratkontaktabfühlung bereitstellt.

Hintergrund der Erfindung

Wafer-zu-Wafer (W2W)-Bondung wird in einem weiten Bereich von Halbleiterprozessanwendungen zum Bilden von Halbleiterbauelementen angewendet. Zu Beispielen von Halbleiterprozessanwendungen, wo Wafer-zu-Wafer-Bondung angewendet wird, gehören Substrat-Engineering und die Herstellung von integrierten Schaltkreisen, Packaging und Verkapselung von mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) und das Stapeln vieler verarbeiteter Schichten (3D-lntegration) von reiner Mikroelektronik. W2W-Bondung umfasst das Ausrichten von zwei oder mehr Waferflächen, ihr Inkontaktbringen und das Bilden einer starken Bindungsgrenzfläche zwischen ihnen. Die Gesamtverarbeitungsausbeute und Herstellungskosten der auf diese Weise hergestellten Halbleiterbauelemente und letztendlich die Kosten der elektronischen Produkte, in denen sich diese Bauelemente befinden, hängen zu einem großen Teil von der Qualität der Wafer-zu-Wafer-Bondung ab. Die Qualität der W2W-Bondung ist von der genauen Ausrichtung der Wafer, der Beibehaltung der Waferausrichtung an den Waferbondungsgrenzflächen und der Gleichmäßigkeit und Integrität der Bindungsfestigkeit an den Waferbondungsgrenzflächen abhängig. Insbesondere sind Nivellierung, Planarität, Distanz und Spannung zwischen den Waferflächen kritisch für die Bondqualität. Dementsprechend ist es wünschenswert, eine zuverlässige, hochpräzise und wiederholbare Positionierung der Halbleiterwaferflächen relativ zueinander in der Waferbondervorrichtung bereitzustellen.

Kurzdarstellung der Erfindung

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Halbleiterwaferbondung bereit, das die Nivellierung einer Aufspannvorrichtung, einen Kraftausgleich und eine Substratkontaktabfühlung umfasst.

Im Allgemeinen stellt die Erfindung in einem Aspekt eine Waferbondervorrichtung bereit, die Folgendes umfasst: eine untere Aufspannvorrichtung, eine obere Aufspannvorrichtung, eine Prozesskammer und drei Einstellmechanismen. Die untere Aufspannvorrichtung ist dafür ausgebildet, einen ersten Wafer zu stützen, die obere Aufspannvorrichtung ist dafür ausgebildet, einen zweiten Wafer zu stützen, und der zweite Wafer ist gegenüber dem ersten Wafer angeordnet. Die Prozesskammer ist zwischen der oberen Aufspannvorrichtung und der unteren Aufspannvorrichtung ausgebildet. Die drei Einstellmechanismen sind um einen oberen Deckel herum und voneinander beabstandet angeordnet und sind außerhalb der Prozesskammer angeordnet. Jeder Einstellmechanismus umfasst eine Komponente zum Erfühlen eines Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung, eine Komponente zum Einstellen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung und eine Komponente zur Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung.

Implementierungen dieses Aspekts der Erfindung umfassen eines oder mehrere von Folgendem. Jeder Einstellmechanismus umfasst des Weiteren eine Durchschubwelle, die durch den oberen Deckel reicht und ein distales Ende hat, das starr an einer Oberseite der oberen Aufspannvorrichtung angebracht ist, und ein proximales Ende umfasst, das durch den oberen Deckel hindurch ragt. Die Durchschubwelle umfasst ein Material, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (Coefficient of Thermal Expansion, CTE) von weniger als 2 x 10'6 K1 hat. Die Durchschubwelle enthält Invar-Material. Die Durchschubwelle ist thermisch von der oberen Aufspannvorrichtung über thermische Unterbrechungspunkte isoliert.

Die Komponente zur Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung umfasst eine Feinmessschraube, eine Feinmessschraubenwelle, einen Schwenkarm und eine Stützplatte. Der Schwenkarm ist schwenkbar mit der Stützplatte verbunden und hat ein erstes Ende, das mit einem distalen Ende der Feinmessschraubenwelle verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit der Durchschubwelle verbunden ist. Die Feinmessschraube hat eine Auflösung von 1 Mikrometer und ist am proximalen Ende der Feinmessschraubenwelle angebracht. Eine Drehbewegung der Feinmessschraube bewirkt eine lineare Bewegung der Feinmessschraubenwelle, und die lineare Bewegung der Feinmessschraubenwelle bewirkt eine lineare

Bewegung der Durchschubwelle und stellt dadurch das Niveau der angebrachten oberen Aufspannvorrichtung ein. Die Komponente zur Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung umfasst des Weiteren eine Feinmessschraubenarretierklemme, die dafür ausgebildet ist, die Position der Feinmessschraube zu arretieren. Jeder Einstellmechanismus umfasst des Weiteren einen Sensor zum Messen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung.

Die Komponente zum Erfühlen eines Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung umfasst einen Kontaktsensor, und der Kontaktsensor ist mit dem proximalen Ende der Durchschubwelle verbunden. Das Berühren einer Unterseite der oberen Aufspannvorrichtung bewirkt, dass die obere Aufspannvorrichtung und die angebrachte Durchschubwelle sich bewegen und der Kontaktsensor ein Signal registriert. Die Komponente zum Erfühlen eines Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung umfasst des Weiteren eine Kontaktführung und eine Vorbelastungsfeder und eine Kugellagerschnittstelle, und die Kugellagerschnittstelle ist dafür ausgebildet, eine Druckscheibe zu berühren, welche die Durchschubwelle umgibt.

Die Komponente zum Einstellen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung umfasst eine Schraube und eine Spannfeder. Die Spannfeder hat ein distales Ende, das mit der Oberseite der oberen Aufspannvorrichtung verbunden ist, und ein proximales Ende, das mit der Schraube verbunden ist. Das Drehen der Schraube stellt die Federspannung und dadurch die Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung ein. Die Schraube umfasst des Weiteren einen Stopfen mit einer Schwenklageraufnahme, und die Schwenklageraufnahme nimmt ein Schwenklager auf, das mit dem proximalen Ende der Spannfeder verbunden ist. Die Komponente zum Einstellen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung umfasst des Weiteren eine kreisrunde Klammer, die dafür ausgebildet ist, eine Aufwärtsbewegung der Spannfeder zu begrenzen.

Die Vorrichtung kann des Weiteren eine Computeranwendung umfassen, die dafür ausgebildet ist, Bilder und Positionen der drei Einstellmechanismen auf einem Display bereitzustellen und die Bewegung der oberen Aufspannvorrichtung über die Komponente zum Erfühlen eines Kontakts zu steuern und zu führen. Wenn ein Kontakt mit der oberen Aufspannvorrichtung detektiert wird, so leuchten die Bilder der Einstellmechanismen auf, wo der Kontakt stattfand.

Die untere Aufspannvorrichtung kann eine elektrostatische Aufspannvorrichtung sein. Die elektrostatische Aufspannvorrichtung umfasst eine keramische Heizvorrichtung mit integrierten Heizdrähten, einer dünnen dielektrischen Schicht auf einer Oberfläche der keramischen Heizvorrichtung und elektrischen Zwischenverbindungen. Die elektrischen Zwischenverbindungen umfassen einen Elektrodenblock und einen Drahtleiter, der von einer Quetschhülse umgeben ist. Der Elektrodenblock ist an eine Unterseite der keramischen Heizvorrichtung hartgelötet und ist auf der Oberseite der Quetschhülse und des

Elektrodenblocks angeordnet. Die Quetschhülse und der Drahtleiter sind innerhalb einer Randöffnung angeordnet, die an einem Rand der Unterseite der keramischen Heizvorrichtung ausgebildet ist. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren eine metallische Klemmscheibe und eine Federscheibe. Die metallische Klemmscheibe und die Federscheibe sind ebenfalls innerhalb der Randöffnung angeordnet, und der Elektrodenblock drückt gegen die Quetschhülse, und die Quetschhülse drückt gegen die Klemmscheibe, und die Klemmscheibe drückt gegen die Federscheibe.

Im Allgemeinen stellt die Erfindung in einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Waferbondung bereit, das Folgendes umfasst. Erstens, Bereitstellen einer unteren Aufspannvorrichtung, die dafür ausgebildet ist, einen ersten Wafer zu stützen. Als Nächstes, Bereitstellen einer oberen Aufspannvorrichtung, die dafür ausgebildet ist, einen zweiten Wafer zu stützen. Der zweite Wafer ist gegenüber dem ersten Wafer angeordnet. Als Nächstes, Bereitstellen einer Prozesskammer, die zwischen der oberen Aufspannvorrichtung und der unteren Aufspannvorrichtung ausgebildet ist. Als Nächstes, Bereitstellen dreier Einstellmechanismen, die um einen oberen Deckel herum in einem Winkel von 120 Grad voneinander angeordnet sind und außerhalb der Prozesskammer angeordnet sind. Jeder Einstellmechanismus umfasst eine Komponente zum Erfühlen eines Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung, eine Komponente zum Einstellen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung und eine Komponente zur Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung. Das Verfahren umfasst des Weiteren das manuelle Einstellen der Vorbelastungskraft und der Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung und das anschließende Führen des Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung über eine Computeranwendung. Die Computeranwendung ist dafür ausgebildet, Bilder und Positionen der drei Einstellmechanismen auf einem Display bereitzustellen und die Bewegung der oberen Aufspannvorrichtung über die Komponente zum Erfühlen eines Kontakts zu steuern und zu führen. Wenn ein Kontakt mit der oberen Aufspannvorrichtung detektiert wird, so leuchten die Bilder der Einstellmechanismen auf, wo der Kontakt stattfand.

Im Allgemeinen stellt die Erfindung in einem weiteren Aspekt eine Waferbondervorrichtung bereit, die Folgendes umfasst: eine untere Aufspannvorrichtung, die dafür ausgebildet ist, einen ersten Wafer zu stützen, und eine obere Aufspannvorrichtung, die dafür ausgebildet ist, einen zweiten Wafer zu stützen, so dass der zweite Wafer gegenüber dem ersten Wafer angeordnet ist. Eine Prozesskammer ist zwischen der oberen Aufspannvorrichtung und der unteren Aufspannvorrichtung ausgebildet, und die untere Aufspannvorrichtung ist eine elektrostatische Aufspannvorrichtung. Die elektrostatische Aufspannvorrichtung umfasst eine keramische Heizvorrichtung mit integrierten Heizdrähten, einer dünnen dielektrischen Schicht auf einer Oberfläche der keramischen Heizvorrichtung und elektrischen Zwischen-

Verbindungen. Die elektrischen Zwischenverbindungen umfassen einen Elektrodenblock und einen Drahtleiter, der von einer Quetschhülse umgeben ist, und der Elektrodenblock ist an eine Unterseite der keramischen Heizvorrichtung hartgelötet und ist auf der Oberseite der Quetschhülse angeordnet. Der Elektrodenblock, die Quetschhülse und der Drahtleiter sind innerhalb einer Randöffnung angeordnet, die an einem Rand der Unterseite der keramischen Heizvorrichtung ausgebildet ist. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren eine metallische Klemmscheibe und eine Federscheibe, und die metallische Klemmscheibe und die Federscheibe sind ebenfalls innerhalb der Randöffnung angeordnet. Der Elektrodenblock drückt gegen die Quetschhülse, und die Quetschhülse drückt gegen die Klemmscheibe, und die Klemmscheibe drückt gegen die Federscheibe.

Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung werden in den begleitenden Zeichnungen und der folgenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Wir wenden uns nun den Figuren zu, wo gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten stets gleiche Teile bezeichnen: FIG. 1 zeigt ein Querschnittsschaubild eines temporären Bondermoduls; FIG. 2 zeigt ein temporäres Bondermodul gemäß dieser Erfindung; FIG. 3 zeigt eine Querschnittansicht des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2 senkrecht zur Beschickungsrichtung; FIG. 4 zeigt eine Querschnittansicht des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2 entlang der Beschickungsrichtung; FIG. 5A zeigt eine Waferzentriervorrichtung mit den Vorausrichtungsarmen in der geschlossenen Position; FIG. 5B zeigt den Ausnehmungsfindermechanismus, der in der Waferzentriervorrichtung von FIG. 5A verwendet wird; FIG. 5C zeigt einen 300 mm-Wafer, wobei der Ausnehmungsfinder vollständig in die Waferausnehmung eingreift; FIG. 5D zeigt einen 300 mm-Wafer, wobei der Ausnehmungsfinder nicht vollständig in die Waferausnehmung eingreift; FIG. 6 zeigt eine Querschnittansicht der oberen Aufspannvorrichtung des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2; FIG. 7 zeigt eine perspektivische Draufsicht des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2; FIG. 8 zeigt den oberen Deckel des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2; FIG. 9 zeigt die obere Aufspannvorrichtung des temporären Waferbondermoduls von FIG. 2; FIG. 10A zeigt die Einstellkomponenten der oberen Aufspannvorrichtung von FIG. 9 mit fortgenommener Abdeckung und dem oberen Deckel an seinem Platz; FIG. 10B zeigt die Einstellkomponenten der oberen Aufspannvorrichtung von FIG. 9 mit fortgenommener Abdeckung und fortgenommenem oberen Deckel; FIG. 11A ist eine perspektivische Ansicht der Einstellkomponenten der oberen Aufspannvorrichtung von FIG. 9; FIG. 11B ist eine Querschnittansicht der Einstellkomponenten von FIG. 11A; FIG. 12 ist eine weitere perspektivische Ansicht der Einstellkomponenten von FIG. 11A; FIG. 13 ist eine detaillierte Querschnittansicht der Spannungseinstellkomponente, der Aufspannvorrichtungs-Lokalisierungskomponente und der Kontaktsensorkomponente; FIG. 14 ist eine detaillierte Querschnittansicht der Nivellierungseinstellkomponente und der Kontaktsensorkomponente; FIG. 15 ist eine detaillierte Querschnittansicht der Ausrichtungskomponente für die obere Aufspannvorrichtung; FIG. 16 ist eine detaillierte Querschnittansicht der Spannungseinstellkomponente; FIG. 17 ist ein Bildschirmfoto der Wafereinstellanwendung; FIG. 18A ist eine seitliche Querschnittansicht durch die Verbindung zwischen der unteren Heizvorrichtung und der elektrostatischen Aufspannvorrichtung des temporären Bondermoduls von FIG. 2; FIG. 18B ist eine Draufsicht des Bereichs A der unteren Heizvorrichtung und der elektrostatischen Aufspannvorrichtung des temporären Bondermoduls von FIG. 17; FIG. 19A ist eine vergrößerte Ansicht von Bereich A von FIG. 18B; FIG. 19B ist eine vergrößerte seitliche Querschnittansicht von Bereich A von FIG. 18B; FIG. 20 ist eine Querschnittansicht von Bereich A von FIG. 18B; und FIG. 21 ist eine auseinandergezogene Ansicht von Bereich A von FIG. 18B.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wir wenden uns FIG. 1 bis FIG. 6 zu. Ein temporäres Waferbondungsmodul 210 umfasst ein Gehäuse 212, das einen oberen Deckel 212a, eine Beschickungstür 211, eine obere Blockanordnung 220 und eine gegenüberliegende untere Blockanordnung 230 aufweist. Die obere und die untere Blockanordnung 220, 230 sind beweglich mit vier Z-Führungspfeilem 242 verbunden. Eine Teleskopvorhangdichtung 235 ist zwischen der oberen und der unteren Blockanordnung 220, 230 angeordnet. Eine temporäre Bondungskammer 202 ist zwischen der oberen und der unteren Anordnung 220, 230 und der Teleskopvorhangdichtung 235 ausgebildet. Die Vorhangdichtung 235 isoliert viele der Prozesskomponenten, die sich außerhalb des temporären Bondungskammerbereichs 202 befinden, von Temperatur, Druck, Vakuum und Atmosphäre der Prozesskammer. Zu den Prozesskomponenten außerhalb des Kammerbereichs 202 gehören unter anderem Führungspfeiler 242, Z-Achsenantrieb 243, Beleuchtungsquellen, mechanische Vorausrichtungsarme 460a, 460b und

Waferzentrierbacken 461a, 461b. In dieser Ausführungsform umfasst die Kammer 210 außerdem drei Einstellmechanismen 110A, 110B, 110C, die außerhalb des

Bondungskammerbereichs 202 angeordnet sind und von außerhalb des oberen Deckels 212a zugänglich sind. Die Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C umfassen Komponenten, die zum Erfühlen des Substratkontakts, zum Einstellen der abwärts gerichteten Vorbelastung der Aufspannvorrichtung und zum Nivellieren einer oberen Aufspannvorrichtung 222 verwendet werden, wie dies unten noch beschrieben wird.

Wir wenden uns FIG. 3 zu. Die untere Blockanordnung 230 umfasst eine Heizplatte (untere Aufspannvorrichtung) 232, die den Wafer 20 stützt, eine Isolierschicht 236, einen wassergekühlten Stützflansch 237, eine Transferstiftstufe 238, Transferstifte 240 und einen Z-Achsenblock 239. Die Heizplatte 232 ist eine Keramikplatte und umfasst

Widerstandsheizelemente 233 und eine integrierte Luftkühlung 234. Die Heizelemente 233 sind so angeordnet, dass zwei verschiedene Heizzonen gebildet werden. Eine erste Heizzone 233B ist dafür ausgebildet, einen 200 mm-Wafer oder die Mittenregion eines 300 mm-Wafers zu erwärmen, und eine zweite Heizzone 233A ist dafür ausgebildet, den Umfangsrand des 300 mm-Wafers zu erwärmen. Die Heizzone 233A wird unabhängig von der Heizzone 233B gesteuert, um eine thermische Gleichmäßigkeit in der gesamten Bindungsgrenzfläche zwischen zwei gestapelten Wafern zu erreichen und thermische Verluste an den Rändern des Waferstapels zu mindern. Die Heizplatte 232 umfasst außerdem zwei verschiedene Vakuumzonen zum Halten von Wafern von 200 mm bzw. 300 mm. Der wassergekühlte thermische Isolierstützflansch 237 ist von der Heizplatte durch die Isolierschicht 236 getrennt. Die Transferstiftstufe 238 ist unter der unteren Blockanordnung 230 angeordnet und wird beweglich an den vier Pfeilern 242 gestützt. Die Transferstiftstufe 238 stützt Transferstifte 240, die so angeordnet sind, dass sie Wafer von unterschiedlicher Größe anheben und absenken können. In einem Beispiel sind die Transferstifte 240 so angeordnet, dass sie 200 mm- und 300 mm-Wafer anheben und absenken können. Die Transferstifte 240 sind gerade Schäfte und haben in einigen Ausführungsformen eine Vakuumabzugsöffnung, die sich durch ihre Mitte erstreckt. Ein durch die Transferstiftöffnungen hergestelltes Vakuum hält die gestützten Wafer an ihrem Platz auf den Transferstiften während der Bewegung und verhindert eine Fehlausrichtung der Wafer. Der Z-Achsenblock 239 umfasst einen Z-Achsen-Präzisionsantrieb 243 mit Kugelumlaufspindel, einem Linearnockendesign, einer Linearcodiererrückmeldung 244 zur Submikrometerpositionssteuerung und einem Servomotor 246 mit einem Getriebe, wie dies in FIG. 4 gezeigt ist.

Wir wenden uns FIG. 6 zu. Die obere Blockanordnung 220 umfasst eine obere keramische Aufspannvorrichtung 222, eine obere statische Kammerwand 221, gegen die der Vorhang 235 mit einem Dichtungselement 235a abdichtet, eine 200 mm-Membranschicht 224a und eine 300 mm-Membranschicht 224b. Die Membranschichten 224a, 224b sind zwischen der oberen Aufspannvorrichtung 222 und der oberen Gehäusewand 213 mit Klemmen 215a bzw. 215b festgeklemmt und bilden zwei separate Vakuumzonen 223a, 223b, die dafür ausgelegt sind, 200 mm- bzw. 300 mm-Wafer zu halten. Die Membranschichten 224a, 224b bestehen aus elastomerem Material oder Metallbälgen. Die obere keramische Aufspannvorrichtung 222 ist extrem flach und dünn. Sie hat eine geringe Masse und ist halb-biegsam, um die gestapelten Wafer 20, 30 mit einem gleichmäßigen Druck zu beaufschlagen. Die obere

Aufspannvorrichtung 222 wird geringfügig mit den drei Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C vorbelastet. Die Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C sind kreisförmig in Abständen von 120 Grad angeordnet und werden dafür verwendet, die Vorbelastungskraft der Aufspannvorrichtung einzustellen, den Kontakt oder das Verbinden der Substrate zu detektieren und die Höhe der oberen Aufspannvorrichtung 222 relativ zur unteren Aufspannvorrichtung 232 einzustellen. Die obere Aufspannvorrichtung 222 wird zunächst nivelliert, während sie mit der unteren Aufspannvorrichtung 232 in Kontakt steht, so dass sie parallel zur unteren Aufspannvorrichtung 232 liegt.

Das Laden und Vorausrichten der Wafer wird mit der mechanischen Zentriervorrichtung 460 ermöglicht, die in FIG. 5A gezeigt ist. Die Zentriervorrichtung 460 umfasst zwei drehbare Vorausrichtungsarme 460a, 460b und einen sich linear bewegenden Ausrichtungsarm 460c, der in FIG. 5 in der geschlossenen Position gezeigt ist. An den Enden jedes Arms 460a, 460b gibt es mechanische Backen 461a, 461b. Die mechanischen Backen 461a, 461b haben verjüngte Flächen 462 und 463, die dem gekrümmten Rand des 300 mm-Wafers bzw. 200 mm-Wafers entsprechen. Der sich linear bewegende Arm 460c hat einen Backen 461c mit einer verjüngten gekrümmten Innenfläche, die ebenfalls dem gekrümmten Rand von kreisrunden Wafern entspricht. Der Backen 461c umfasst außerdem einen Ausnehmungsfindermechanismus, der die Ausnehmung 469 lokalisiert, die an dem gekrümmten Rand des kreisrunden Wafers ausgebildet ist. Das Drehen der Arme 460a, 460b in Richtung der Mitte 465 der Aufspannvorrichtung 464 und das lineare Bewegen des Arms 460c in Richtung der Mitte 465 der Aufspannvorrichtung 464 bringt die verjüngten Flächen der mechanischen Backen 461a, 461b und die verjüngten gekrümmten Innenfläche des Backen 461c in Kontakt mit dem Außenumfangsrand des Wafers und zentriert den Wafer in der Aufspannvorrichtung 464. Die drei Arme 460a, 460b, 460c sind in Abständen von 120 Grad um die Aufspannvorrichtung 464 herum angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Zentriervorrichtung 460 drei drehbare Vorausrichtungsarme, und an den Enden jedes Arms befinden sich mechanische Backen. Ein Drehen der Arme in Richtung der Mitte der Aufspannvorrichtung 464 bringt die verjüngten Flächen der mechanischen Backen in Kontakt mit dem Außenumfangsrand des Wafers und zentriert den Wafer in der Aufspannvorrichtung 464. Andere Ausführungsformen zum Einladen und Vorausrichten der Wafer sind in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 12/761,044, eingereicht am 15. April 2010, mit dem Titel „DEVICE FOR CENTERING WAFERS“ beschrieben, deren Inhalt hiermit ausdrücklich durch Bezugnahme in den vorliegenden Text einbezogen wird.

Wir wenden uns FIG. 5B zu. Der Ausnehmungsfindermechanismus 470 umfasst einen Ausnehmungsfinder 472, einen Positionssensor 476, eine schwimmende Gelenkverbindung 477, Rollennasenschlitten 478, eine Bewegungsnockenplatte 479, ein Dienstschleifenabteil 480, einen Kolben oder Motor 474 und vordere Platten 488. Die vorderen Platten 488 stützen die Rollennasenschlitten 478. Der Ausnehmungsfinder 472 umfasst eine längliche Komponente 473a und eine dreieckige Komponente 473b. Die längliche Komponente 473a bildet teilweise die Basis der dreieckigen Komponente 473b. Die längliche Komponente 473a umfasst außerdem drei Vorsprünge 472a, 472b, 472c, die sich von der Vorderseite der Komponente 473a erstrecken und so geformt sind, dass sie der Form der Waferausnehmung 469 oder eines flachen Strukturelements am Waferumfangsrand entsprechen. Für den Fall eines Wafers mit einem flachen Strukturelement am Waferumfangsrand befinden sich seitliche Vorsprünge 472a und 472c ein kleines Stück vor dem mittigen Vorsprung 472b und werden dafür verwendet, das flache Strukturelement des Substrats zu lokalisieren. Der Ausnehmungsfinder 472 wird durch einen Kolben oder Motor 474 nach vorn angetrieben, und die relative Distanz 486 zwischen der Rückseite 487 der Komponente 473a und der Vorderseite 488a der vorderen Platte 488 wird mit dem Positionssensor 476 gemessen, wie dies in FIG. 5C gezeigt ist. In einem Beispiel ist der Positionssensor 476 ein lineares Potentiometer. Die schwimmende Gelenkverbindung 477 verbindet die Vorderseite des Positionssensors 476 mit der Rückseite der Komponente 473a. Der Rollennasenschlitten 478 umfasst Rollen 478a, 478b, die entlang des Umfangsrandes des Wafers rollen, wie in dies FIG. 5C und FIG. 5D gezeigt ist. Die relative Distanz 486 wird von der Vorderseite 488a der vorderen Platte 488 aus gemessen, um Wafer mit verschiedenen Größen (d. h. 200 mm- und 300 mm-Wafer) zu ermöglichen, da die Ausnehmungseingriffnahmepositionen für verschiedene Wafergrößen nicht die gleichen sind. In einem Beispiel, wenn eine vollständige Eingriffnahme zwischen dem Vorsprung 472b und der Ausnehmung 469 in einem 300 mm-Wafer vorliegt, beträgt die Distanz 486 6,77 mm, wie dies in FIG. 5C gezeigt ist. Wenn kein vollständiger Eingriff zwischen dem Vorsprung 472b und der Ausnehmung 469 besteht, so ist die Distanz 486 kleiner (d. h. 6,02 mm), wie dies in FIG. 5D gezeigt ist. Diese Distanzmessung wird verwendet, um zu bestätigen, ob ein vollständiger Eingriff zwischen dem Ausnehmungsfinder 472 und der Ausnehmung 469 im Wafer 20 besteht oder nicht.

Wir wenden uns FIG. 7 bis FIG. 16 zu. Die Kammer 210 umfasst einen oberen Deckel 212a, der abnehmbar an der Oberseite 109 der Kammer 210 mit Schrauben 109 angebracht ist. Wie dies oben angesprochen wurde, sind drei Einstellmechanismen 110A, 110B, 110C außerhalb des Prozesskammerbereichs 202 angeordnet und sind von außerhalb des oberen Deckels 212a zugänglich. Jeder Einstellmechanismen 110A, 110B, 110C umfasst eine abnehmbare Abdeckung 111 und Komponenten, die zum Erfühlen eines Kontakts 130, zum Einstellen der Spannung 140 und der Nivellierung 120 der oberen Aufspannvorrichtung 222 verwendet werden. Wie dies in FIG. 10A gezeigt ist, ist die Abdeckung 111 abgenommen, und die Einstellelemente 122, 132, 142 der drei Komponenten 120, 130 bzw. 140 liegen frei, so dass sie von oben her bedient werden können, um Nivellierung, Kontakt und Spannung der oberen Aufspannvorrichtung 222 einzustellen. Alle Einstellungen können vorgenommen werden, während die Kammer 210 Vakuum oder atmosphärischen Druck hat.

Wir wenden uns FIG. 10B bis FIG. 12 zu. Der Einstellmechanismus 110A umfasst eine Nivellierungseinstellkomponente 120, eine Kontakterfassungskomponente 130 und eine Spannungseinstellkomponente 140. Wie in FIG. 11B gezeigt, erlaubt es das Durchschubdesign 150 durch die Komponentenvakuumdichtungsabdeckung 114, dass die entsprechenden Einstellelemente und Sensoren 122, 132, 142 außerhalb der Prozesskammer 202 angeordnet werden können. Jeder Einstellmechanismus umfasst außerdem eine Kraftmessdose 160 zum genauen Messen der Vorbelastungskraft der Aufspannvorrichtung 222, wie in FIG. 11A gezeigt. In FIG. 11B ist außerdem der

Aufspannvorrichtungsausrichtungsstift 240 gezeigt, der über ein verbessertes reibungsarmes Lager geführt wird.

Wie in FIG. 12 und FIG. 14 gezeigt, umfasst die Nivellierungskomponente 120 eine Nivellierungseinstell-Feinmessschraube 122, eine Feinmessschraubenwelle 126 und eine Feinmessschraubenarretierklemme 124. Die Feinmessschraube 122 hat eine Auflösung von 1 Mikrometer, und die Arretierklemme 124 wird dafür verwendet, die Position der Feinmessschraube zu arretieren, nachdem sie auf ein gewünschtes Niveau eingestellt wurde. Die Feinmessschraubenwelle 126 reicht durch eine Öffnung in einer Stützplatte 115 und hat ein distales Ende 126a, das ein Ende 116a eines Schwenkarms 116 berührt. Der Schwenkarm 116 ist über den Schwenkpunkt 118 an der Stützplatte 115 angelenkt. Das Ende 116a umfasst außerdem die Kraftmessdose 160, die zum genauen Messen der Vorbelastungskraft der Aufspannvorrichtung verwendet wird. Das gegenüberliegende Ende 116b des Schwenkarms 116 ist mit einer Durchschubwelle 138 des Kontaktsensors 132 verbunden. Die Durchschubwelle 138 reicht durch eine Öffnung, die am Ende 116b des Schwenkarms ausgebildet ist. Die Kontakterfassungskomponente 130 umfasst einen Kontaktsensor 132, der über ein 24 V-Signal betrieben wird, das durch das Kabel 134 und eine Erde 136 bereitgestellt wird. Der Kontaktsensor 132 ist mit der Durchschubwelle 138 verbunden, die von einem Balg 137 umgeben ist. Die Kontakterfassungskomponente 130 umfasst außerdem eine Kontaktführung und eine Vorbelastungsfeder 135 und eine Kugellagerschnittstelle 133. Die Kugellagerschnittstelle 133 berührt eine Druckscheibe 131, welche die Durchschubwelle 138 umgibt und durch das Schwenkarmende 116b gestützt wird. Das distale Ende 138a der Durchschubwelle 138 ist starr an der Oberseite der oberen Aufspannvorrichtung 222 angebracht. Die Durchschubwelle 138 besteht aus einem Material mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten (Coefficient of Thermal Expansion, CTE). In einem Beispiel besteht die Durchschubwelle 138 aus Invar. Eine thermische Isolierung zwischen der oberen Aufspannvorrichtung 222 und der Durchschubwelle 138 wird über thermische Unterbrechungspunkte 166 bereitgestellt.

Das Drehen der Feinmessschraube 122 im Uhrzeigersinn bewegt die

Feinmessschraubenwelle 126 abwärts entlang der Richtung 127a. Wie dies oben angesprochen wurde, ist das distale Ende 126a der Feinmessschraubenwelle 126 mit dem Ende 116a des Schwenkarms 116 verbunden, das um den Schwenkpunkt 118 herum schwenkt. Das Bewegen der Feinmessschraubenwelle 126 abwärts entlang der Richtung 127a bewegt das Ende 116a des Schwenkarms 116 abwärts und das Ende 116b aufwärts. Da das Ende 116b des Schwenkarms 116 mit der Durchschubwelle 138 verbunden ist, bewegt die Aufwärtsbewegung des Endes 116b die Durchschubwelle 138 aufwärts entlang der Richtung 139a. Das Drehen der Feinmessschraube 122 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt die Feinmessschraubenwelle 126 aufwärts entlang der Richtung 127b. Das Bewegen der Feinmessschraubenwelle 126 aufwärts entlang der Richtung 127b bewegt das Ende 116a des

Schwenkarms 116 aufwärts und das Ende 116b abwärts. Die Abwärtsbewegung des Endes 116b bewegt die Durchschubwelle 138 abwärts entlang der Richtung 139b. Wenn die obere Aufspannvorrichtung 222 und das distale Ende 138a der Durchschubwelle 138, das starr an der oberen Aufspannvorrichtung 222 angebracht ist, durch die sich annähernde untere Aufspannvorrichtung oder untere Aufspannvorrichtung, die ein Substrat hält, aufwärts bewegt werden, so registriert der Kontaktsensor 132 ein Signal.

Wir wenden uns FIG. 15 zu. Jeder Aufspannvorrichtungsausrichtungsstift 240 wird über ein hochentwickeltes reibungsarmes Lager geführt. Das reibungsarme Lager umfasst einen Basisblock 172, der eine Kugellagerbuchse 170, ein Kugellagergehäuse 171 und eine sich bewegende Führungswelle 174 umgibt. Die Stifte 240 umfassen außerdem Aufspannvorrichtungshalteelemente 176, welche die oberen Aufspannvorrichtungs-Lokalisierungsblöcke 179 berühren. Jeder Stift 240 umfasst außerdem eine Führungsstiftöffnung 177.

Wir wenden uns FIG. 16 zu. Die Spannungseinstellkomponente 140 umfasst eine Schraube 142, die gedreht wird, um die Aufwärtsspannung der Aufspannvorrichtung 222 einzustellen, indem eine Spannfeder 144 entlang der Richtung 145 auseinandergezogen oder zusammengeschoben wird. Die Schraube 142 umfasst einen Stopfen 148, der innerhalb der Durchgangsöffnung 142b gehalten wird und eine Schwenklageraufnahme 149 aufweist. Die Schwenklageraufnahme 149 hält ein Schwenklager 147. Das Schwenklager 147 hat einen Haken am distalen Ende 147a, der einen Bogen am proximalen Ende 144b der Feder 144 erfasst. Das distale Ende 144a der Feder 144 hat einen Haken, der einen Haken in Eingriff nimmt, der in einem Federanker 141a ausgebildet ist, der in dem oberen Aufspannvorrichtungs-Lokalisierungsblock 141 angeordnet ist. Die Schraube 142 umfasst ein Außengewinde 142a, das so angeordnet und ausgebildet ist, dass es ein Innengewinde 158a in Eingriff nimmt, das in den Innenwänden der Durchschuböffnung 158 ausgebildet ist, die in dem Basisblock 152 und der Dichtungsabdeckung 114 ausgebildet ist. Eine Aufwärtsbewegung der Spannfeder 144 wird durch kreisrunde Klammern 146 beschränkt. Während des Betriebes werden Nivellierung, Spannung und Positionierung der oberen Aufspannvorrichtung 222 durch die Nivellierungs-, Spannungs- und Kontaktkomponenten der drei Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C gesteuert. In einer Ausführungsform werden die Nivellierungs- und Spannungskomponenten manuell durch Drehen der Feinmessschraube 122 bzw. der Schraube 142 eingestellt, und der Kontakt wird über eine Computeranwendung 50 gefühlt. Wir wenden uns FIG. 17 zu. Ein Bildschirm 51 der Computeranwendung 50 umfasst ein Bild 52 der drei Kontaktsensoren A, B, C in dem entsprechenden Einstellmechanismus 110A, 11 OB, 110C, ihrer Position 54, des Durchschnittswertes 56 und des Delta-Wertes 57.

Die obere Aufspannvorrichtung 222 wird so eingestellt, dass sie sich auf eine Höhe bewegt, die im Blockbereich 58 eingestellt ist, und dann wird der Kontakt über die Kontaktsensoren in den Einstellmechanismen 110A, 11 OB, 110C geführt. Wenn die zwei Wafer 20, 30 einander berühren, so bewegt sich die obere Aufspannvorrichtung 222 aufwärts, wodurch sich der Sensor 132 von der Erde 136 trennt, und somit registriert der Kontaktsensor 132 ein Signal. Wenn der Sensor 132 ein Signal registriert, so leuchtet das Bild 52 des entsprechenden Sensors A, B, C auf dem Bildschirm 51 auf. Die Geschwindigkeit der Bewegung verlangsamt sich ab einer vom Nutzer definierten Distanz vor der erwarteten Kontaktposition der oberen Aufspannvorrichtung. In dem Beispiel von FIG. 17 wird die obere Aufspannvorrichtung 222 so eingestellt, dass sie sich zu einer Kontaktposition 59 von 13400 Mikrometern bewegt. Die Dicke 62 des Zwei-Wafer-Stapels, einschließlich des Klebstoffs, beträgt 1700 Mikrometer. Das Subtrahieren der Dicke des Waferstapels von der Kontaktposition führt zu einer Endposition 61 von 11700 Mikrometern. Die Anwendung 50 weist die Steuereinheit an, zu einer konfigurierbaren „Annäherungs“-Position zu gehen, und dann verwendet sie eine konfigurierbare Bewegung mit geringerer Geschwindigkeit, bis ein Kontakt durch die Sensoren A, B und C detektiert wird. Die Kontaktposition für jeden Sensor wird in Spalten 54, der Durchschnitt in Spalte 56 und Delta in Spalte 57 angezeigt. In anderen Ausführungsformen werden die Nivellierungs- und Spannungskomponenten ebenfalls über die Computeranwendung 50 eingestellt.

Wir wenden uns FIG. 18A bis FIG. 21 zu. In einer Ausführungsform umfasst die untere Blockanordnung 230 eine elektrostatische untere Heizvorrichtungsaufspannvorrichtung 232. Die elektrostatische Aufspannvorrichtung 232 hält den Wafer 20 in einer sicheren arretierten Position und verhindert eine versehentliche Waferbewegung aufgrund von Vibrationen, Wärmeausdehnung oder Gas, das in die Kammer strömt. Die elektrostatische Aufspannvorrichtung 232 umfasst eine keramische Heizvorrichtung mit integrierten Heizdrähten und einer dünnen dielektrischen Schicht 270 auf der Oberseite. Elektrischer Strom wird in die elektrostatische Aufspannvorrichtung 232 über elektrischen Zwischenverbindungen 260 eingespeist. In dieser Ausführungsform umfassen die elektrischen Zwischenverbindungen 260 einen Elektrodenblock 262 und einen Drahtleiter 263, der von einer Quetschhülse 264 umgeben ist. Der Elektrodenblock 262 ist an die Unterseite der keramischen Heizvorrichtung 232 hartgelötet und ist auf der Oberseite der Quetschhülse 264 und des Leiters 263 angeordnet. Block 262, Hülse 264 und Leiter 263 sind in einer Öffnung 267 untergebracht, die an den Rändern und unterhalb der unteren Aufspannvorrichtungsfläche ausgebildet ist, wie dies in FIG. 19B gezeigt ist. Block 262 drückt gegen den Leiter 263, und der Leiter 263 drückt gegen eine metallische Klemmscheibe 265, die an der Unterseite der Öffnung 26 angeordnet ist. Die metallische Klemmscheibe drückt gegen eine Wellenfederscheibe 266.

Es sind verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Ungeachtet dessen versteht es sich, dass verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend liegen auch andere Ausführungsformen innerhalb des Geltungsbereichs der folgenden Ansprüche.

Claims

Patentansprüche

1. Waferbondervorrichtung, die Folgendes umfasst: eine untere Aufspannvorrichtung, die dafür ausgebildet ist, einen ersten Wafer zu stützen; eine obere Aufspannvorrichtung, die dafür ausgebildet ist, einen zweiten Wafer zu stützen, wobei der zweite Wafer gegenüber dem ersten Wafer angeordnet ist; eine Prozesskammer, die zwischen der oberen Aufspannvorrichtung und der unteren Aufspannvorrichtung ausgebildet ist; drei Einstellmechanismen, die um einen oberen Deckel herum angeordnet und voneinander beabstandet sind und außerhalb der Prozesskammer angeordnet sind, wobei jeder Einstellmechanismus Folgendes umfasst: eine Komponente zum Erfühlen eines Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung; eine Komponente zum Einstellen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung; und eine Komponente zur Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder Einstellmechanismus des Weiteren eine Durchschubwelle umfasst, die durch den oberen Deckel reicht und ein distales Ende umfasst, das starr an einer Oberseite der oberen Aufspannvorrichtung angebracht ist, und ein proximales Ende umfasst, das durch den oberen Deckel hindurch ragt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Durchschubwelle ein Material umfasst, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (Coefficient of Thermal Expansion, CTE) von weniger als 2 x 10'6 K1 hat.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Durchschubwelle Invar-Material enthält.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Durchschubwelle thermisch von der oberen Aufspannvorrichtung über thermische Unterbrechungspunkte isoliert ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Komponente zur Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung eine Feinmessschraube, eine Feinmessschraubenwelle, einen Schwenkarm und eine Stützplatte umfasst, wobei der Schwenkarm schwenkbar mit der Stützplatte verbunden ist und ein erstes Ende umfasst, das mit einem distalen Ende der Feinmessschraubenwelle verbunden ist, und ein zweites Ende umfasst, das mit der Durchschubwelle verbunden ist, wobei die Feinmessschraube eine Auflösung von mindestens 1 Mikrometer umfasst und am proximalen Ende der Feinmessschraubenwelle angebracht ist, und wobei eine Drehbewegung der Feinmessschraube eine lineare Bewegung der Feinmessschraubenwelle bewirkt und die lineare Bewegung der Feinmessschraubenwelle eine lineare Bewegung der Durchschubwelle bewirkt und dadurch das Niveau der angebrachten oberen Aufspannvorrichtung einstellt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Komponente zur Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung des Weiteren eine Feinmessschraubenarretierklemme umfasst, die dafür ausgebildet ist, die Position der Feinmessschraube zu arretieren.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jeder Einstellmechanismus des Weiteren einen Sensor zum Messen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung umfasst.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Komponente zum Erfühlen eines Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung einen Kontaktsensor umfasst, wobei der Kontaktsensor mit dem proximalen Ende der Durchschubwelle verbunden ist und wobei das Berühren einer Unterseite der oberen Aufspannvorrichtung bewirkt, dass die obere Aufspannvorrichtung und die angebrachte Durchschubwelle sich bewegen und der Kontaktsensor ein Signal registriert.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Komponente zum Erfühlen eines Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung des Weiteren eine Kontaktführung und eine Vorbelastungsfeder und eine Kugellagerschnittstelle umfasst und wobei die Kugellagerschnittstelle dafür ausgebildet ist, eine Druckscheibe zu berühren, die die Durchschubwelle umgibt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Komponente zum Einstellen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung eine Schraube und eine Spannfeder umfasst, wobei die Spannfeder ein distales Ende umfasst, das mit der Oberseite der oberen Aufspannvorrichtung verbunden ist, und ein proximales Ende umfasst, das mit der Schraube verbunden ist, und wobei das Drehen der Schraube die Federspannung und dadurch die Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung einstellt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Schraube des Weiteren einen Stopfen mit einer Schwenklageraufnahme umfasst, und die Schwenklageraufnahme ein Schwenklager aufnimmt, das mit dem proximalen Ende der Spannfeder verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Komponente zum Einstellen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung des Weiteren eine kreisrunde Klammer umfasst, die dafür ausgebildet ist, eine Aufwärtsbewegung der Spannfeder zu begrenzen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die des Weiteren eine Computeranwendung umfasst, die dafür ausgebildet ist, Bilder und Positionen der drei Einstellmechanismen auf einem Display bereitzustellen und die Bewegung der oberen Aufspannvorrichtung über die Komponente zum Erfühlen eines Kontakts zu steuern und zu führen, wobei, wenn ein Kontakt mit der oberen Aufspannvorrichtung detektiert wird, die Bilder der Einstellmechanismen dort aufleuchten, wo der Kontakt stattfand.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die untere Aufspannvorrichtung eine elektrostatische Aufspannvorrichtung umfasst.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die elektrostatische Aufspannvorrichtung eine keramische Heizvorrichtung mit integrierten Heizdrähten, einer dünnen dielektrischen Schicht auf einer Oberfläche der keramischen Heizvorrichtung und elektrischen Zwischenverbindungen umfasst.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die elektrischen Zwischenverbindungen einen Elektrodenblock und einen Drahtleiter umfassen, der von einer Quetschhülse umgeben ist, wobei der Elektrodenblock an eine Unterseite der keramischen Heizvorrichtung hartgelötet ist und auf der Oberseite der Quetschhülse angeordnet ist und wobei der Elektrodenblock, die Quetschhülse und der Drahtleiter innerhalb einer Randöffnung angeordnet sind, die an einem Rand der Unterseite der keramischen Heizvorrichtung ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, die des Weiteren eine metallische Klemmscheibe und eine Federscheibe umfasst, wobei die metallische Klemmscheibe und die Federscheibe ebenfalls innerhalb der Randöffnung angeordnet sind und wobei der Elektrodenblock gegen die Quetschhülse, die Quetschhülse gegen die Klemmscheibe und die Klemmscheibe gegen die Federscheibe drückt.
19. Verfahren zur Waferbondung, das Folgendes umfasst: Bereitstellen einer unteren Aufspannvorrichtung, die dafür ausgebildet ist, einen ersten Wafer zu stützen; Bereitstellen einer oberen Aufspannvorrichtung, die dafür ausgebildet ist, einen zweiten Wafer zu stützen, wobei der zweite Wafer gegenüber dem ersten Wafer angeordnet ist; Bereitstellen einer Prozesskammer, die zwischen der oberen Aufspannvorrichtung und der unteren Aufspannvorrichtung ausgebildet ist; Bereitstellen dreier Einstellmechanismen, die um einen oberen Deckel herum in einem Winkel von 120 Grad voneinander angeordnet sind und außerhalb der Prozesskammer angeordnet sind, wobei jeder Einstellmechanismus eine Komponente zum Erfühlen eines Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung, eine Komponente zum Einstellen der Vorbelastungskraft der oberen Aufspannvorrichtung und eine Komponente zur Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung umfasst.
20. Verfahren nach Anspruch 19, das des Weiteren das manuelle Einstellen der Vorbelastungskraft und der Nivellierung der oberen Aufspannvorrichtung und das Führen des Kontakts mit der oberen Aufspannvorrichtung über eine Computeranwendung umfasst.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Computeranwendung dafür ausgebildet ist, Bilder und Positionen der drei Einstellmechanismen auf einem Display bereitzustellen und die Bewegung der oberen Aufspannvorrichtung über die Komponente zum Erfühlen eines Kontakts zu steuern und zu führen, und wobei, wenn ein Kontakt mit der oberen Aufspannvorrichtung detektiert wird, die Bilder der Einstellmechanismen dort aufleuchten, wo der Kontakt stattfand.
22. Waferbondervorrichtung, die Folgendes umfasst: eine untere Aufspannvorrichtung, die dafür ausgebildet ist, einen ersten Wafer zu stützen; eine obere Aufspannvorrichtung, die dafür ausgebildet ist, einen zweiten Wafer zu stützen, wobei der zweite Wafer gegenüber dem ersten Wafer angeordnet ist; eine Prozesskammer, die zwischen der oberen Aufspannvorrichtung und der unteren Aufspannvorrichtung ausgebildet ist, wobei die untere Aufspannvorrichtung eine elektrostatische Aufspannvorrichtung umfasst.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die elektrostatische Aufspannvorrichtung eine keramische Heizvorrichtung mit integrierten Heizdrähten, einer dünnen dielektrischen Schicht auf einer Oberfläche der keramischen Heizvorrichtung und elektrischen Zwischenverbindungen umfasst.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die elektrischen Zwischenverbindungen einen Elektrodenblock und einen Drahtleiter umfassen, der von einer Quetschhülse umgeben ist, wobei der Elektrodenblock an eine Unterseite der keramischen Heizvorrichtung hartgelötet ist und auf der Oberseite der Quetschhülse angeordnet ist und wobei der Elektrodenblock, die Quetschhülse und der Drahtleiter innerhalb einer Randöffnung angeordnet sind, die an einem Rand der Unterseite der keramischen Heizvorrichtung ausgebildet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, die des Weiteren eine metallische Klemmscheibe und eine Federscheibe umfasst, wobei die metallische Klemmscheibe und die Federscheibe ebenfalls innerhalb der Randöffnung angeordnet sind und wobei der Elektrodenblock gegen die Quetschhü'se, die Quetschhülse gegen die Klemmscheibe und die Klemmscheibe gegen die Federscheibe drückt.