CN105074898B - 用于处理基底堆叠的保持系统、装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种保持系统(1,20)，其用于处理待与第二基底(13)接合的第一基底(4)，该保持系统具有：用于保持第一基底(4)的保持表面(1o,20o)，以及相对于保持表面(1o,20o)凹入的至少一个凹口(2,21)，该凹口用于保持磁性作用的附接机构(5,5',5'')，以用于相对于与第一基底(4)对准的第二基底(13)固定第一基底(4)。此外，本发明涉及一种用于处理基底堆叠(14)的装置，该基底堆叠由第一基底(4)和相对于第一基底(4)对准的第二基底(13)构成，该装置具有磁性作用的附接机构(5,5',5'')以用于在对准的固定位置相对于第二基底(13)固定第一基底(4)。此外，本发明涉及对应的方法。

Description

用于处理基底堆叠的保持系统、装置及方法
说明书
本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于处理基底堆叠的保持系统、根据权利要求5所述的用于处理基底堆叠的装置，以及根据权利要求13所述的对应方法。
在半导体行业中，基底通常是不同的；产品基底或载体基底彼此连接。接合被引用为连接过程。两种不同类型的接合可区分为：临时接合和永久接合。在临时接合中，第一基底(在大多数情况中为产品基底)接合至第二基底(特别是载体基底)以便通过载体基底稳定产品基底。
在产品基底上的额外过程之后，后者可从载体基底移除。在技术用语中，该移除过程称为松解。
在永久接合中，寻求两个基底(在大多数情况中是两个产品基底)之间的不可逆连接。此类接合主要用于具有不同功能平面的基底堆叠的堆积。在Dragoi, V.和Pabo, E.的公开物Wafer Bonding Process Selection(The Electrochemical Society, ECSTransactions 01/2010;33: 509 - 517)中，例如，存在对于不同接合方法的概述。
首先在永久接合之前，产品基底必须经由位于其表面上的对准标记以很高的精度彼此对准。在此情况中，到目前为止，基底的对准和接合主要在不同模块中完成：对准模块和接合模块。后者在简化用语中称为接合器。对准模块和接合模块的分离的关键方面在于从对准模块到接合模块彼此对准的基底的输送。以此方式，即使其为很短的路线，两个基底也可朝彼此移动。因此，朝彼此对准的基底的附接是必需的。
在现有技术中，两个基底的附接例如利用机械夹具来完成。在大多数情况中，机械夹具连接至基底固持器(英文：chuck或fixture)。两个基底中的一个直接位于基底固持器上。在第二基底相对于第一基底对准之后，两个基底进行接触。通常，使用从两个基底之间的边缘插入的隔件以便防止两个基底与彼此的完全接触直到实际接合过程为止。独立于隔件的使用，机械夹具可将两个基底附接在基底固持器上。如果基底固持器用于保持和附接这两个基底，则基底固持器和基底必须人工地或通过机械手完全自动地从对准模块转移至接合模块。
本发明的目的在于提出一种保持系统和装置以及对应的方法，由此改进和/或简化基底堆叠的处理。
该目的利用权利要求1、权利要求5和权利要求13的特征实现。本发明的其它有利开发在从属权利要求中指出。另外，由说明书、权利要求和/或附图中指出的至少两项特征构成的所有组合落入本发明的范围内。在指出的值的范围中，位于上述限制内的值也披露为边界值且可在任何组合中声明权利。
特定而言，本发明涉及用于对准、夹持和接合两个(半导体)基底或由这两个(或更多)基底形成的基底堆叠的方法和装置。根据本发明的方法有利地用于超高真空环境中。
本发明基于通过磁性附接机构将两个(或更多)对准的基底固定到彼此上的概念，特别是省略了基底堆叠的背对基底的接触侧的两个固持侧中的至少一个上的保持系统(卡盘或夹具)，使得基底可处理为相对于彼此在固定位置中对准的基底堆叠。
特定而言，本发明从附接两个或更多基底的方法出发，在各种情况下基底经由位于基底堆叠的相对侧上的至少两个磁体形成基底堆叠。在此情况下，由磁体生成的固持力大于0.01N，优选地大于0.1N，更优选地大于1N，甚至更优选地大于10N，且极优选地大于100N。这里指出的力的值最简单地通过使两个磁体中的至少一个紧固于弹簧秤上且带到第二磁体附近来确定，以便两个磁体之间形成的力作用导致弹簧秤的伸展，且因此导致简单确定由两个磁体的磁吸引力引起的力。在两个磁体处于垂直位置且具有不同质量的情况中，计算的力的值可针对重力校正。然而，磁力的测量还可通过任何其它已知及已尝试的可靠的方法来确定。
大体上，在棒形磁体的情况中，可发现相当于库仑定律的磁力定律。在此情况下，磁力与两个磁体的磁极强度的乘积成正比，但与距离的平方成反比。磁力随增大的距离r以1/r2减小。该定律也以"静磁力定律"的名称广为人知。
由于需要最小固持力以便确保根据本发明将两个基底附接至彼此，且可很容易地确定大多数情况下任何基底的厚度，因此通过应用"静磁力定律"确定将两个基底附接至彼此所需的最小磁力的方式出现。因此，实现了选择特定磁性材料的可能性，该材料能够针对给定的基底堆叠厚度施加对应的最小力。
根据本发明的基底优选地为基底，特别是半导体基底，优选地晶片。后者(特定而言)具有小于1500μm的厚度，且甚至更优选地小于1000μm。
为了处理(特别是从对准模块输送至接合模块或其它处理模块)，不再需要沿保持系统(基底固持器)在基底堆叠的两个固持侧之一或两者上传送。在大多数情况中基底固持器是特别对于模块优化的很昂贵的较重工具。因此，可利用本发明节省与模块之间的基底固持器的输送相关的能量和成本。主要对于对准模块中的应用(其中优选地使用其它基底固持器而非在接合模块中的基底固持器)，由于基底堆叠可仅利用附接机构移动，或可输送，而基底堆叠的基底的对准不会不利地影响，该方法具有较大的技术优点。
因此可完全消除用于在模块之间输送对准的基底堆叠的基底固持器的使用。因此，不但产生了上述能量和成本节省，而且所需的基底固持器腾出用于它们设计的实际预期目的。因此，通过根据本发明的实施例避免了用于输送的基底固持器的不当使用。
通过凹口进一步开发根据本发明的保持系统，该凹口设计为布置在外周上的至少一个架，其具有用于承坐附接机构的承坐区段以及用于安装附接机构的指向承坐表面的中心的承坐区段。根据本发明，附接机构(特别是磁体的形式)至少主要地(优选地完全)由其自身重量固持在凹口中直到基底由附接机构固定在固定位置中。在此情况下，当凹口均匀布置分布在外周时，特别是在各种情况下旋转穿过彼此和/或面向彼此，其是有利的。
根据保持系统的另一个有利实施例，承坐区段相对于保持表面倾斜小于60°的角度a，特别地小于45°，优选地小于30°，且甚至更优选地小于15°。就此而论，只要附接机构并未在固定位置中或消除附接机构的磁性作用，则附接机构(特别是磁体，优选地为球形磁体)的自动移动成为可能。
根据一个根据本发明的装置的有利实施例，附接机构具有至少两对磁性元件。通过将成对的磁性元件的磁体布置在基底堆叠的固持侧上，在对准的固定位置中的基底至少主要地(优选地完全)由该成对磁性元件的磁力附接。
通过由第一磁活性磁体和由第一磁体磁性引起的第二(特别是磁活性的)磁体形成的各对磁性元件，可在低成本下将基底固定在对准的固定位置中。第一磁体有利地与第二磁体物理分离。
在该装置的进一步开发中，其提供使第一和/或第二磁体成球形。通过球形构造，基底的固持侧上的承坐表面尽可能小，且可在接合过程期间或之后以简单方式将球形磁体从相应固持侧弃置。通过将附接至彼此的基底的表面的相应一个上的两个磁性球相互引起的磁极对准，磁体固定在其相对的位置中。
磁体可通过以下方法中的一种移除：
－利用机械装置主动、机械地弃置或滚出，
－借助于温度和/或交变磁场去磁引起其中至少一个磁体的磁力消失而被动地机械掉落，
－借助于爪机械抓取该磁体，和/或
－利用一个或多个磁体磁性吸引该磁体。
根据本发明的另一个有利实施例，提供该装置具有用于使第一基底相对于第二基底对准的对准系统，以及用于使基底接触的接触系统。还有利地提供该装置具有用于将附接机构(特别是磁体)放置在基底堆叠的背对彼此的侧部上的放置系统。
对于保持系统所述的特征还如下文所述的方法的特征公开的那样应用，且反之亦然。
作为独立的发明，还公开了用于处理基底堆叠的方法，该基底堆叠待接合且由第一基底和相对于第一基底对准的第二基底构成，其中由磁性作用的附接机构将用于相对于第二基底处理基底堆叠的第一基底在对准的固定位置中固定。
在此情况中，根据该方法的有利实施例提供了附接机构还放置在基底堆叠的背对彼此的固持侧上。
本发明的其它优点、特征和细节从优选实施例的随后描述得出且基于附图；后者在各个情况中以示意图示出：
图1为根据本发明的利用附接机构固定的基底堆叠的第一实施例，
图2为根据本发明的利用附接机构固定的基底堆叠的第二实施例，
图3为根据本发明的利用附接机构固定的基底堆叠的第三实施例，
图4a为根据本发明的方法的实施例的第一过程步骤，
图4b为根据图4a的实施例的第二过程步骤，
图4c为根据图4a的实施例的第三过程步骤，
图4d为根据图4a的实施例的第四过程步骤，
图4e为根据图4a的实施例的第五过程步骤，
图4f为根据图4a的实施例的第六过程步骤，
图4g为根据图4a的实施例的第七过程步骤，
图4h为根据图4a的实施例的第八过程步骤，
图4i为根据图4a的实施例的第九过程步骤，
图4j为根据图4a的实施例的第十过程步骤，
图4k为根据图4a的实施例的第十一过程步骤，
图5a为根据本发明的装置的第一实施例，以及
图5b为根据本发明的装置的第二实施例，
图6为具有对于两种不同磁性材料的两条曲线的磁力间隔图，
图7a为用于移除磁体的根据本发明的第一实施例，
图7b为用于移除磁体的根据本发明的第二实施例，
图7c为用于移除磁体的根据本发明的第三实施例。
在附图中，本发明的优点和特征在根据本发明的实施例的各种情况中用这些标出的参考标号特征化，其中具有相同功能或具有相同效果的功能的构件或特征用相同参考标号特征化。
在附图中，根据本发明的特征并未按比例绘制，以便能够主要绘出个别特征的功能。另外，个别构件的比值部分不成比例。
对于所述实施例，根据本发明的附接机构以由不同材料制成且具有不同几何形状的磁体5、5'、5''的形式使用。该磁体特别为铁磁性的。它们优选地由以下元素中的一者或这些合金中的一者构成。
特别对于室温和高温应用：铁、镍、钴，
特别对于低温应用：钆、铽、镝、钬和铒，
合金：AlNiCo、SmCo、Nd2Fe14B、EuO、CrO2、Ni80Fe20、NiFeCo合金、霍斯勒合金。
用于磁体的材料的选择可执行为如下：对于给定最大基底堆叠厚度dmax(图1和图6)，需要最小固持力，即，最小磁力Fmag。该最小固持力Fmag由磁体5施加。为了确保存在至少该最小磁力Fmag，必须选择根据图6的材料K2，其磁力间隔曲线以虚线绘出。
在图1到图3中，绘出了由第一基底4和第二基底13形成的基底堆叠14，它们在第一基底4的第一接触表面4o和第二基底13的第二接触表面13o上特别地彼此对准。两个基底4和13在平行于两个表面4o和13o的水平平面内的准确对准的偏离在此情况下小于1mm，优选地小于10μm，更优选地小于1μm，甚至更优选地小于100nm，最优选地小于10nm，且极优选地小于1nm。为了对准，特别提供了对准标记11(见图4d)。基底堆叠14由形式为磁体5的附接机构附接在固定位置中。
在根据图1的第一实施例中，磁体5为球形。在每种情况中，磁体5布置为在每种情况中相对于第一接触表面4o和第二接触表面13o背对的两个固持侧4h、13h上的成对磁性元件5p。每对磁性元件5p的磁体5由相互的磁性吸引自动附接。在这方面，磁体5在它们布置于其上的相应固持侧4h、13h的方向上施加法向力，通过其将基底4、13固定至彼此。
球形磁体5具有仅点负载基底4、13(磁体5放置于其上)的优点。由于发生的力足够大以将基底4和13固持在一起，但无论如何不足以破坏两个基底中的一个，因此仅利用少量磁体5产生局部限制的相对较高的压力。此外，利用点负载使固持侧4h、13h或基底4、13的整个表面的污染尽可能小，这对于极纯的过程是有利的。移除球形磁体5'优选地通过沿相应固持表面4h、13h的机械剥离或其它公开方法中的一者来完成。
在根据图2的另一个实施例中，磁体5'为圆柱形的。圆柱形磁体5'提供的优点为发生的磁力至少不完全存在为一点，而是分布在磁体5'的支承表面5o'上。缺点在于在过程步骤之后难以移除圆柱形磁体，因为圆柱形磁体5'不可如球形磁体5那样简单滚出，除非它们附接使得其圆柱形轴线平行于基底表面4o和13o。
特定而言，除保持磁体5'用于支承基底堆叠14之外，磁体5'可设计成整合于或嵌入载体板25中，磁体5'用于载体板25的支承表面25o上。
在根据图3的另一个实施例中，使用了环形磁体5''，其外部形状(或在圆形基底4、13的特殊情况中，其直径)对应于相应的基底4、13。横穿固持侧4h、13h的披露的磁体5''的厚度为几毫米。优选地，磁体5''的厚度大于0.1mm，优选地大于0.5mm，更优选地大于1.0mm，甚至更优选地大于2mm，最优选地大于3mm，且极优选地大于5mm，但特别地小于10mm。还可根据本发明将环形磁体5''并入到所述的具有对应形状的载体板25中。
在另一个有利实施例中，使用至少一个圆环形磁体替代上文所述的变型，其外部形状(或特别地在圆形基底4、13的特殊情况中，其直径)类似于基底。类似于上述圆柱形实施例，根据本发明可构想出多个小圆环形磁体，或类似于上述环形实施例，根据本发明可构想出单个圆环形磁体。
根据本发明，第一基底4经由磁体5、5'、5''的至少两对磁性元件5p与第二基底13连接在一起。
在相应的备选实施例中，在每对磁性元件5p中，基底堆叠14的固持侧4h、13h中的一者上仅存在一个磁体5、5'、5''，而在另一侧上，存在由特别是具有对应形状的"可磁化材料"制成的一个磁体5、5'、5''。"可磁化材料"特征为磁性相比于磁性磁体5、5'、5''显著更低。由于接近磁体5、5'、5''，因此发生至少部分磁化，使得可称为就本发明而言存在磁体。"可磁化材料"优选地为以下元素或合金中的一者：
(铁素体)钢、铁
导磁合金(Mu-metal)
铁磁非晶金属
铁磁纳米晶体金属
根据本发明，作用于球形磁体5的支承点中的夹持力大于0.01N，优选地大于0.1N，更优选地大于1N，最优选地大于10N，且极优选地大于100N，但小于1000N。对应的压力基于随各种情况中使用的磁体的几何形状变化的已知公式计算。该夹持力连同存在于在接触表面4o、13o上彼此接触的两个基底4、13的表面的静摩擦系数一起产生待克服的对应静摩擦。
在下文中，描述了根据本发明的方法的实施例，其中根据本发明的附接方法结合磁体5、5'、5''使用，以便根据对准过程附接或固定形成基底堆叠14的两个基底4和13。
在根据图4a的第一过程步骤中，第一基底固持器1(保持系统)在处理单元(集群17)的对准模块3中制备。基底固持器1具有用于保持第一基底4的保持表面1o。此外，基底固持器1具有至少一个，优选地至少两个，更优选地至少三个或大于三个，甚至更优选地大于六个，甚至更优选地大于9个，且极优选地大于12个凹口2。凹口2优选地匹配根据本发明的磁体5的形状。
如果磁体5为球形的，则承坐区段2o优选地成角度向内倾斜延伸以防止球形磁体5滚出/落出，直到产生固定位置且磁体5彼此固定。
如果磁体5'为圆柱形磁体5'，则承坐区段2o优选地平行于保持表面1o延伸，使得可稳定圆柱形磁体5'。
在根据图4b的第二过程步骤中，根据本发明的磁体5放置在凹口2中。该放置可人工地或优选地通过半自动，更优选地全自动的放置系统6来完成。例如，可构想出的是借助于半自动或全自动放置系统6(由用于连续进给球形磁体5到保持装置8的软管7构成)以及借助于阀9(其可带到凹口2)利用球形磁体5填充凹口2。在软管7的端部处，存在对应的全自动调节阀9，其可单独地喷射磁体5，且经由软管7连续地供应额外的子弹磁体5。特定而言，通过软件支持的控制装置来施加控制，其还负责控制该处理设备的其它系统。
在根据图4c的第三过程步骤中，弃置第一基底4，其中其固持侧4h在第一基底固持器1的保持表面1o上。第一基底4可具有任何形状，且特定而言可以任何期望方式构造在其接触表面4k上。第一基底4优选地具有对准标记11。对准标记11的位置可由对准模块3中的对应光学器件12检测。利用检测数据，控制系统上的控制是可能的。
在根据图4d的第四过程步骤中，第二基底13朝第一基底4对准。对准标记11在此情况中用作参考点。在图4d中，本领域的技术人员认识到所谓的"背侧对准"。在该特殊类型的对准中，对准标记11总是位于相应的基底的相同侧上。然而，原则上，可使用各种类型的对准。第二基底固持器(其保持基底13)为了清楚并未阐释，但对应于第一基底固持器1。特定而言，所有基底固持器可对于红外光和/或可见光透明。
在备选实施例中，对应的孔、开孔或通路可允许光学器件12朝对准标记11观察。
在根据图4e的第五过程步骤中，两个基底4和13与彼此接触。
在根据图4f的第六过程步骤中，小磁体5(优选地与第二过程步骤中相同的磁体)应用于第二基底13的固持侧13h上。优选地，在此情况中，再次使用与第二过程步骤中相同的放置系统6。
在根据图4g的第七过程步骤中，存在借助于根据本发明的若干磁体5附接的由至少两个基底4、13构成的基底堆叠14。根据本发明的实施例还允许通过根据图4d和图4e的过程步骤附接两个以上的基底，可选地重复若干次。
在根据图4h的第八过程步骤中，根据本发明的基底堆叠14通过机器人输送系统15从对准模块3输送至接合模块16。对准模块3和接合模块16优选地为集群17的一部分，特别地高真空集群(见图5a或图5b)。在集群17中，可找到用于处理基底堆叠14的额外的其他模块18。模块18可为分析模块、加热模块、冷却模块、上釉模块，在特殊情况中离心和喷涂上釉模块、显影模块、蚀刻模块、清洁模块等。集群17优选地为高真空集群。模块3、16、18包封在可抽空的中心室19中。此外，所有模块3、16、18可优选地密闭式密封至中心室19且可独立于中心室19被抽空。中心室19经由定位系统18连接至环境。
在根据图4i的第九过程步骤中，根据本发明的基底堆叠14沉积在具有接合卡盘凹口21的接合卡盘20(保持系统)的保持表面20o上。接合卡盘凹口21的承坐区段21o优选地制造成使得在失去磁体对5p的磁体5的磁性作用的情况下，由重力执行磁体5的自动移除。特定而言，承坐区段21o具有相对于接合卡盘20的承坐表面20o的倾斜，特别地成角度a'。
在根据图4j的第十过程步骤中，接合过程由压力板22执行，其中压力板凹口23施压到基底堆叠14中的第二基底13的固持侧13h上，并执行接合过程。在大多数情况中，接合过程在高温下执行。在此情况中，基底堆叠14经由接合卡盘20和/或压力板22加热。对应的(未指出)加热元件优选地位于接合卡盘和/或压力板中。压力板凹口23具有(特定而言)在承坐表面20o上倾斜的表面23o。
在根据本发明的实施例的扩展中，在居里温度以上加热磁体5以使磁体5失去其磁性，且优选地从基底堆叠14(图4k)自动掉落。由于接合卡盘凹口21的对应结构设计，该接合卡盘凹口中的磁体5优选地单独通过重力落下。
根据备选实施例，压力板凹口的磁体5可通过喷射器元件24(图7a)喷射。磁体5从接合卡盘凹口21和/或压力板凹口23的位移还可通过在低于居里温度下由对应喷射元件24单独以机械方式完成。这些喷射元件24然后必须对应地并入接合卡盘20中(图4i-4k中未指出)和/或压力板22中。掉落的磁体5对应地收集和储存在接合室中。
在另一个实施例中，通过电磁体34从第一和/或第二基底移除磁体5，该电磁体34由线圈33和磁芯32(图7b)构成。在第一实施例中，仅使用了一侧的电磁体34。通过电磁体34移除磁体5且随后移除电磁体34，第二磁体自动地失去其粘附性且掉落。在特殊实施例中，电磁体34可用于基底堆叠的顶侧上，且另一个电磁体34可用于基底堆叠的底侧上。从电磁体34移除磁体5可通过停止线圈33的供电而关闭电磁场来完成。当使用两个电磁体34时，可相应地选择上极性和下极性，以便产生＋/＋、-/-、＋/-或－/＋的可能组合。磁体5相应地旋转直到其磁极对应于电磁体34的施加磁极对准。
在另一个实施例中，使用了U形磁芯，其磁极在各种情况中在基底堆叠(图7c)的顶侧或底侧上示出。根据本发明，仅使用了一个线圈33。通过根据图7c的电磁体34的U形，使用单个线圈产生两个不同磁极。为此，极性的可能性为＋/-或-/＋。磁体5相应地旋转直到其磁极对应于电磁体34的施加磁极对准。
对于本领域的技术人员，将清楚的是，根据本发明的磁体移除5的上述实施例以一种方式构造成使得它们可沿x方向和/或y方向和/或z方向移动，使得它们可延伸至磁体5以在它们成功移除之后再次从基底堆叠移除。
在特殊实施例中，磁体5然后再次磁化且再使用以产生闭合回路。
在接合过程中发生的接合力大于100N，优选地大于1000N，更优选地大于10000N，且甚至更优选地大于100000N。接合温度大于50℃，优选地大于100℃，更优选地大于200℃，甚至更优选地大于400℃，最优选地大于600℃，且极优选地大于800℃。
根据本发明提出的方法不仅限于对准模块与接合模块之间的基底输送。原则上，当任务为执行附接基底堆叠14中的多个基底以便输送基底堆叠14跨越一定距离时，始终可使用该方法。当磁体5、5'、5''足够强时，甚至可构想输送基底堆叠14跨越很宽的距离。
根据本发明的方法主要适用于集群17的对准和接合，特别是高真空集群。
在图5a和图5b中所示的两个实施例中，集群17、17'由集群闸门27、中心室19和对应模块3、16、18构成。输入-FOUP(前开式晶圆盒-支架[用于多个基底的固持装置])30和输出-FOUP 31连接至集群闸门27以装载和卸载基底4、13。
基底4、13的保持借助于机械人系统15完成，机械人系统15经由集群闸门27将基底4、13带入中心室19中。中心室可抽空；甚至可优选地设置为超高真空。
中心室19中的压力可抽空至小于10-3毫巴，优选地小于10-4毫巴，更优选地小于10-5毫巴，甚至更优选地小于10-6毫巴，最优选地小于10-7毫巴，且极优选地小于10-9毫巴。
每个单个模块3、16、18均可抽空，且通过模块闸门26从中心室密闭式分离。各个模块中的压力可抽空至小于10-3毫巴，优选地小于10-4毫巴，更优选地小于10-5毫巴，甚至更优选地小于10-6毫巴，最优选地小于10-7毫巴，且极优选地小于10-9毫巴。
在第一实施例(图5a)中，模块3、16、18中的每个均经由模块闸门26连接至中心室19。模块3、16、18布置成以星形的形状围绕中心室19。
在集群17'的第二实施例(图5b)中，不同模块3、16、18布置成沿输送系统28平行于彼此，其中一个或多个机器人系统15可移动。另外，可构想仅一个机器人系统15，多个抓持臂定位于其上。这里，各个模块3、16、18均经由模块闸门29连接至中心室19。
在下文中，描述了接合过程的特殊实施例，其一方面使用了根据本发明的磁性夹持，且另一方面使用集群17。
第一基底4优选地从输入FOUP 30经由集群闸门27带入集群17中，或已经位于集群17内。集群17优选地在集群闸门27闭合之后立即抽空。然后，机器人输送系统15将基底4移动到预处理模块18中。预处理模块18在模块闸门26开启之前抽空。然后将第一基底4引入预处理模块18中且对应地预处理。例如，预处理模块可为加热模块、等离子模块、用于利用离子撞击基底表面的离子单元、溅射单元、用于UV辐射的模块、用于金属沉积(PVD、CVD、PECVD、ALD)的模块、用于基底表面的特殊氧化的单元等。
对应地类似预处理在相同和/或对应单独模块18中获得第二基底13。
第一基底4由预处理模块带入预对准模块中，在其中执行第一基底4的大致对准。
第二基底13由机器人输送系统的机械手从预处理模块传送，旋转，且还大致预定位在预对准模块中。第一基底4和/或第二基底13的大致预对准(对准)的对准准确度优于1mm，优选地优于500μm，更优选地优于250μm，甚至更优选地优于100μm，最优选地优于50μm，且极优选地优于20μm。
第一基底4带入对准模块3中且在其中预附接，例如，通过静电基底固持器、通过机械夹持、通过真空基底固持器或通过粘附性。第二基底13也带入对准模块3中且在X-Y方向上(即，平行于相应接触表面4o、13o)相对于第一基底13对准。此外，在相距大约20μm到2000μm的距离处执行两个基底4、13的楔形误差补偿以及从几毫米到几厘米的距离的相对近似。
在成功接触之后，借助于磁性夹具执行由接触的两个基底4、13构成的基底堆叠14的根据本发明的夹持。
然后，在集群17内执行至接合室16的转移。通过机器人输送系统15将基底堆叠14沉积在接合器中的销上。销掉落且将基底堆叠沉积在接合卡盘上。根据本发明的实施例制造接合卡盘20和/或压力板22，以便其/它们可接收磁体5、5'、5''。
然后，其导致压力板22的表面与基底堆叠14接触。从接合卡盘20、基底堆叠14和压力板22之间的机械接触的时间起，可移除磁体5、5'、5''。它们自行掉落(由于在高于居里温度的温度下失去铁磁性)或在温度升高之前和/或之后机械地移除。
现在可根据本发明构想出：热处理、经由对于UV光透明的压力板22将UV能量引入接合室，或如阳极接合所需在基底堆叠的顶侧与底侧之间施加电压。
在卸载基底堆叠14之前，将接合室(且因此基底堆叠)设为在接合温度与室温之间的卸载温度。然后，接合室打开，且销以可通过机器人输送系统移除的方式抬起基底堆叠。此时，磁体5、5'、5''已经位于接合室内或附近的收集箱中。
然后，基底堆叠优选地在冷却模块中输送。在冷却模块内执行至室温的冷却。
完成的基底堆叠从高真空集群经由集群闸门27沉积在输出FOUP 31中。
在以最简单方式示出的实施例中，中心室19用作定位系统，其经由集群闸门27和/或模块闸门26将模块与中心室19和/或与环境分开。然而，根据本发明，还可构想在各个模块3、16、18和/或其输入FOUP或输出FOUP之前提供单独的定位系统，以便增加使用的晶片的通过量，且确保连续操作或具有额外FOUP的储存能力的连续操作。
中心室19和/或模块3、16、18之间或中心室19与输入FOUP或输出FOUP之间的定位系统的数目可如期望那样高。尤其有利的是使用至少一个定位系统，优选地至少两个，更优选地至少三个，且甚至更优选地至少四个，最优选地至少五个，且极优选地至少六个定位系统。
参考标号列表
1 第一基底固持器
1o 保持表面
2 凹口
2o 承坐区段
3 对准模块
4 第一基底
4h 固持侧
4o 第一接触表面
5, 5’, 5” 磁体
5p 成对磁性元件
5’o 圆柱形磁体的底座表面
6 半自动或全自动放置系统
7 软管
8 固持装置
9 阀
11 对准标记
12 光学器件
13 第二基底
13h 固持侧
13o 第二接触表面
14 根据本发明的基底堆叠
15 机器人输送系统
16 接合模块
17 高真空集群
18 模块
19 中心室
20 接合卡盘
20o 保持表面
21 接合卡盘凹口
21o 表面
22 压力板
23 压力板凹口
23o 表面
24 喷射器元件
25 载体板
25o 支承表面
26 模块闸门
27 集群闸门
28 输送系统
29 模块闸门
30 输入FOUP
31 输出FOUP
32 磁芯
33 线圈
34 磁体
Dmax 基底堆叠厚度
Fmag 固持力、磁力
K1 具有低磁性的第一磁性材料
K2 具有强磁性的第二磁性材料。

Claims (20)

1.一种保持系统(1,20)，其用于处理待与第二基底(13)接合的第一基底(4)，所述保持系统具有：
－保持表面(1o,20o)，其用于保持第一基底(4)，以及
－至少一个凹口(2,21)，相对于所述保持表面(1o,20o)凹入，用于保持磁性作用的附接机构，以用于相对于与所述第一基底(4)对准的第二基底(13)固定所述第一基底(4)，
－其中，另外的磁体被应用在所述第二基底(13)的背对所述第一基底(4)的固持侧(13h)上；
其中，由所述第一基底(4)和所述第二基底(13)构成的基底堆叠(14)在省略所述保持系统(1,20)的情况下能够仅利用所述附接机构移动。
2.根据权利要求1所述的保持系统，其特征在于，所述凹口(2,21)设计为至少一个架，其布置在外周上，具有用于承坐所述附接机构的承坐区段(2o,21o)，以及用于安装所述附接机构的朝承坐表面(1o,20o)的中心定向的安装区段(2o,21o)。
3.根据权利要求2所述的保持系统，其特征在于，所述承坐区段(2o,21o)相对于所述保持表面(1o,20o)倾斜小于60°的角度。
4.根据权利要求3所述的保持系统，其特征在于，所述承坐区段(2o,21o)相对于所述保持表面(1o,20o)倾斜小于45°的角度。
5.根据权利要求3所述的保持系统，其特征在于，所述承坐区段(2o,21o)相对于所述保持表面(1o,20o)倾斜小于30°的角度。
6.根据权利要求3所述的保持系统，其特征在于，所述承坐区段(2o,21o)相对于所述保持表面(1o,20o)倾斜小于15°的角度。
7.根据权利要求1所述的保持系统，其特征在于，所述凹口(2,21)均匀地布置分布在所述保持表面(1o,20o)的外周上。
8.用于处理基底堆叠(14)的装置，所述基底堆叠(14)由第一基底(4)和相对于所述第一基底(4)对准的第二基底(13)构成，所述装置具有磁性作用的附接机构，所述附接机构用于在对准的固定位置相对于所述第二基底(13)固定所述第一基底(4)，其中，所述装置具有放置系统(6)，其用于将所述附接机构放置在所述基底堆叠(14)的背对彼此的侧上，以及其中，所述基底堆叠(14)在省略保持系统的情况下能够仅利用所述附接机构移动。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述附接机构具有至少两对磁性元件(5p)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，每一对磁性元件(5p)由磁活性的第一磁体和由所述第一磁体磁性吸引的第二磁体形成。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二磁体是磁活性的。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一磁体和/或所述第二磁体设计为球形的形状。
13.根据权利要求10或12所述的装置，其特征在于，所述第一磁体和/或所述第二磁体至少主要地在所述固定位置由所述一对磁性元件(5p)产生的磁力附接至所述基底堆叠(14)。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一磁体和/或所述第二磁体完全地在所述固定位置由所述一对磁性元件(5p)产生的磁力附接至所述基底堆叠(14)。
15.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置具有根据权利要求1至7中的一项所述的保持系统。
16.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置具有用于使所述第一基底(4)相对于所述第二基底(13)对准的对准系统，以及用于使所述第一基底(4)和所述第二基底(13)接触的接触系统。
17.用于处理基底堆叠(14)的方法，所述基底堆叠待接合且由第一基底(4)和相对于所述第一基底(4)对准的第二基底(13)构成，其中所述第一基底(4)通过磁性作用的附接机构在对准的固定位置固定以用于相对于所述第二基底(13)处理所述基底堆叠(14)，其中所述附接机构放置在所述基底堆叠(14)的背对彼此的固持侧(4h,13h)上，以及其中，所述基底堆叠(14)在省略保持系统的情况下能够仅利用所述附接机构移动。
18.基底堆叠(14)，其通过磁性作用的附接机构固定，所述附接机构放置在所述基底堆叠(14)的背对彼此的固持侧(4h,13h)上，以及其中，所述基底堆叠(14)在省略保持系统的情况下能够仅利用所述附接机构移动。
19.根据权利要求18所述的基底堆叠(14)，其特征在于，所述基底堆叠(14)在省略保持系统的情况下固定。
20.根据权利要求18所述的基底堆叠(14)，其特征在于，所述附接机构是球形的。
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