CN110352488A - 用于对准两个基板的方法 - Google Patents

Abstract

提出了用于对准基板的方法。

Description

用于对准两个基板的方法

发明描述。

根据现有技术，基板借助于对准系统相对于彼此定向。借助于对准系统而相对于彼此对准的对准标记位于基板上。现有技术认识到了用于测量对准标记的数种方法，用于正确地定位基板，对准标记位于所述基板上，并且用于后续结合步骤。

对准标记的测量所具有的主要问题在于，对准标记本身永远不是完美的。它们被扭曲，具有粗糙表面、不良地产生的边缘等。对比度或光学效应经常对于以下负有决定性责任：透镜系统和相机不能够获得对准标记的最佳图像。由于对准标记借助于软件而被识别和测量，因此对准标记的位置确定的准确度实质上取决于其质量。然而，不可任意地提升对准标记的质量，使得必须假设的是，必须测量不完美的对准标记。

现有技术中的其它问题在于，可产生从对准标记的设定点位置的最小偏差。尽管对准标记的位置在计算机中以最大可能的准确度限定，然而对准标记的产生由在基板表面上产生对准标记的过程和设备的准确度限制。即使对准标记不具有从其理想几何形状的偏差，但其真实位置可最小程度地从理想位置偏离。对准标记偏差大约在1-100 nm之间，即，在纳米范围中。

因此，本发明的问题是提出方法，利用此方法可改进两个基板相对于彼此对准的准确度。

此问题利用独立权利要求的特征解决。从属权利要求中给定了本发明的有利拓展。在说明书、权利要求书和/或附图中给定的至少两个特征的所有组合也落入本发明的范围内。在数值范围中，在所陈述的极限内部的数值也视作被公开为极限数值，并且可以任何组合要求保护。

提出了用于对准待结合的两个基板的发明，其中，第一基板包括第一基板表面，所述第一基板表面具有第一基板表面侧（下文中也被称为左手基板表面侧）和位于与第一基板表面侧相对的第二基板表面侧（下文中也被称为右手基板表面侧），其中，第二基板包括待与第一基板表面结合的第二基板表面，其中，第二基板表面包括第三基板表面侧（下文中也被称为左手基板表面侧）和位于与第三基板表面侧相对的第四基板表面侧（下文中也被称为右手基板表面侧），其中，所述方法至少包括以下步骤：

-- 检测和存储第一基板的第一基板表面上的第一对准标记对的第一位置，其中，第一对准标记对中的第一对准标记被布置在第一基板表面侧上，并且第一对准标记对中的第二对准标记被布置在第二基板表面侧上，

-- 检测和存储第二基板的第二基板表面上的第二对准标记对的第二位置，其中，第二对准标记对中的第三对准标记被布置在第三基板表面侧上，并且第二对准标记对中的第四对准标记被布置在第四基板表面侧上，

-- 检测和存储第二基板的第二基板表面上的第三对准标记对的第三位置，其中，第三对准标记对中的第五对准标记被布置在第三基板表面侧上，并且第三对准标记对中的第六对准标记被布置在第四基板表面侧上，

-- 检测和存储第一基板上的第四对准标记对的第四位置，其中，第四对准标记对中的第七对准标记被布置在第一基板表面侧上，并且第四对准标记对中的第八对准标记被布置在第二基板表面侧上，

-- 取决于所检测的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置，将两个基板相对于彼此对准。

所述方法优选地包括以下步骤，特别是以下序列：

-- 将基板布置和固定在基板保持器上，

-- 将具有第一基板的第一基板保持器移动到第一检测位置中，

-- 在第一检测位置中检测和存储第一基板的第一基板表面上的第一对准标记对的第一位置，其中，第一对准标记对中的第一对准标记被布置在第一基板表面侧上，并且第一对准标记对中的第二对准标记被布置在第二基板表面侧上，

-- 将具有第二基板的第二基板保持器移动到第二检测位置中，并且特别是同时将具有第一基板的第一基板保持器移动到第一等待位置中，

-- 在第二检测位置中检测和存储第二基板的第二基板表面上的第二对准标记对的第二位置，其中，第二对准标记对中的第三对准标记被布置在第三基板表面侧上，并且第二对准标记对中的第四对准标记被布置在第四基板表面侧上，

-- 在第二基板保持器的第二检测位置中检测和存储第二基板的第二基板表面上的第三对准标记对的第三位置，其中，第三对准标记对中的第五对准标记被布置在第三基板表面侧上，并且第三对准标记对中的第六对准标记被布置在第四基板表面侧上，

-- 将具有第一基板的第一基板保持器移动到第一检测位置中，并且特别是同时将具有第二基板的第二基板保持器移动到第二等待位置中，

-- 在第一检测位置中检测和存储第一基板上的第四对准标记对的第四位置，其中，第四对准标记对中的第七对准标记被布置在第一基板表面侧上，并且第四对准标记对中的第八对准标记被布置在第二基板表面侧上，

-- 取决于所检测的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置，将两个基板相对于彼此对准。

在优选的实施例中，进行了规定，使得在基板上对于每个基板表面侧检测至少两个对准标记、优选地至少三个对准标记、仍更优选地至少四个对准标记、最优选地至少五个对准标记并且极度优选地至少六个对准标记的位置。因此，可有利地改进对准的准确度。

在优选的实施例中，进行了规定，使得基板表面侧的对准标记被布置在圆K内部，所述圆K具有的半径小于100 mm，优选地小于50 mm，仍更优选地小于25 mm，最优选地小于10 mm并且极度优选地小于1 mm。因此，用于检测对准标记的透镜系统的行进路径可被最小化，使得由于透镜系统的移动而仅产生最小误差。用于检测的透镜系统优选地不必移动。

在根据本发明的更优选的实施例中，相同基板表面侧的多个（特别是甚至所有）对准标记位于透镜系统的视场中。

在根据本发明的另一优选的实施例中，相同基板表面侧的多个（特别是所有）对准标记位于透镜系统的视场中，并且相对于彼此居中。为了此目的，必要的是，对准标记从中心向外变得越来越大，并且不重叠。

在根据本发明的特别优选的实施例中（其中，多个对准标记位于透镜系统的视场中），特别被关注的是，对准标记在基板的边缘处位于尽可能远，以便提高对准准确度。因此，对准标记位于从基板的边缘隔开小于30 mm、优选地小于20 mm、仍更优选地小于10 mm、最优选地小于5 mm并且极度优选地小于1 mm。

在优选的实施例中，进行了规定，使得对准标记的位置被光学地检测。有利地，相对准确的位置确定因此是可能的。

在优选的实施例中，进行了规定，使得由干涉计和/或透镜系统检测基板保持器的位置，所述干涉计和/或透镜系统特别是独立于用于检测对准标记的位置的检测装置。因此，可有利地改进基板保持器的位置确定。也可由检测装置（特别是干涉计）确定透镜系统的位置。

在优选的实施例中，进行了规定，使得基板保持器固定在检测位置中。有利地，因此可更好地确定基板保持器的位置。

本发明还涉及利用所述方法用于对准待结合的两个基板的装置，所述装置包括：

-- 基板保持器，用于保持和固定基板，

-- 移动装置，用于使基板保持器移动，

-- 透镜系统，用于检测基板上的对准标记的位置，

-- 存储装置，用于存储对准标记的位置。

关于所述方法的特征也类似地涉及根据本发明的装置。

本发明还涉及具有两个基板的产品，所述基板在每一侧上包括至少两个对准标记。

本发明的本质特别是在于提出统计方法，借助于所述统计方法，两个基板可相对于对准标记更好地对准，并且结合在一起，由此诉诸于确定多个对准标记，所述对准标记位于不同位置处，特别是位于从基板的中心隔开的不同径向距离处。

基板对准的问题特别是由以下改进：不使用对准标记本身而是使用可根据多个对准标记计算出的统计平均位置来将基板相对于彼此对准。

本发明有利地允许以高精确度对准两个基板，即使对准标记没有关于其形式和/或位置和/或对准被理想地创建。可实现的对准准确度还主要取决于用于对准过程的对准标记的数目。由于使用多个对准标记（特别是更低质量的那些），因此质量缺陷从最终结果得到平均。对于依赖于对于多个对准标记取平均的对准过程，特别有利的是，一侧的所有标记同时位于透镜系统的视场中。

如果可追溯回到基板的局部和/或全局曲率的误差将由根据本发明的过程校正，则对准标记在可由透镜系统的视场覆盖的区域中的集中产生更是障碍。而后，对准准确度将通过从彼此更远离的多个对准标记的发明性测量而提高。

根据本发明，取决于给定的问题，对应的解决方案是优选的。如果已知所产生的匹配标记具有次等质量，则后者优选被彼此靠近地产生。如果将借助于对准标记实现对于严重扭曲和/或弯曲的基板的更高对准准确度，则每个基板侧上的对准标记从彼此更远离。因此，可将统计性误差确定的前述可能性应用于两种已知方法。

在根据本发明的特别优选的实施例中，可设想的是，存在有在每种情况下具有多个对准标记的多个区域，其每个单独区域可由透镜系统的视场完全覆盖。根据本发明，因此，一个区域的所有对准标记用于补偿对准标记中的质量缺陷，而不同区域的对准标记可用于改进关于曲率的对准准确度。

基板和对准标记。

基板包括第一基板表面和位于与第一基板表面相对的第二基板表面。作为结合界面的一部分的基板表面被称为内基板表面，位于与内基板表面相对的基板表面被称为外基板表面。

在本公开的后续文本中，仅内基板表面是重要的。除非另有提及，否则本公开中提到的所有基板表面是内基板表面。

基板表面包括左手基板表面侧和右手基板表面侧。左手基板表面侧包括在平面的左侧上的基板表面的整个区域，所述平面位于垂直于基板表面，并且优选地延伸通过凹口和基板中心，或优选地位于垂直于基板的平坦侧，并且延伸通过基板中心。右手基板表面侧包括在平面的右侧的基板表面的整个区域，所述平面优选地位于垂直于基板表面，并且延伸通过凹口，或优选地位于垂直于基板的平坦侧。

为了完整起见，所提到的是，平面不一定必须延伸通过凹口或位于垂直于平坦侧。然而，对称考虑通常意味的是，此类基板（特别是基板上的功能单元）相对于延伸通过凹口或位于垂直于乎坦侧的平面对称。对应于基板表面上的功能单元的对称分布，对准标记而后也对称地分布。

将根据本发明对准的基板对于每个基板表面侧包括至少两个对准标记。可设想对于每个基板表面侧的多于两个对准标记、特别是多于3个对准标记、仍更优选地多于4个对准标记、最优选地多于5个对准标记、极度优选地多于6个对准标记。基板表面侧的对准标记优选地位于圆K内部，所述圆K具有的半径小于100 mm、优选地小于50 mm、仍更优选地小于25 mm、最优选地小于10 mm并且极度优选地小于1 mm。

在极特别优选的实施例中，基板表面侧的对准标记位于基板的同一半径上。在根据本发明的极特别优选的实施例中，两个基板表面侧的所有对准标记位于基板的相同直径上。

基板标记的进一步分类经由其位置相对于基板的中心而进行。位于最靠近基板的中心的对准标记被称为内对准标记。位于从中心最远离的对准标记被称为外对准标记。为了在说明书中使根据本发明的过程保持尽可能简单，在后续文本中将仅提到对于每个基板表面侧的两个对准标记。而后，基于类比考虑，将根据本发明的实施例扩展到对于每个基板表面侧的多于两个对准标记，或将根据本发明的实施例扩展到重复测量对于每个基板表面侧的相同对准标记。在所显示的流程图中，还由闭环图示性地公开了将根据本发明的实施例扩展到对于每个基板表面侧的多于两个对准标记，或将根据本发明的实施例扩展到重复测量对于每个基板表面侧的相同对准标记。

校准过程。

在根据本发明的实际过程之前，进行对准布置的透镜系统的校准。在公开案US6214692B1、PCT/EP2013/075831、WO2011042093A1和WO2014202106A1中公开了用于对准基板的对应系统，并且因此将不在此处详细描述。

根据本发明的系统包括至少四个透镜系统，所述透镜系统优选地被分组，以在每种情况下形成两个光学群组。光学群组中的每个透镜系统可单独地移动，特别是以平移方式移动和/或旋转，但在校准之后，其在每种情况下相对于位于相对的透镜系统固定。由于光学群组的平移和/或旋转移动，因此，两个透镜系统因此在固定之后同时移动。优选地，透镜系统相对于彼此的此刚性固定在相应的校准过程之后不再被移除，这在以下章节中被更详细地解释。

光学群组的透镜系统的校准旨在建立光学轴线的相交点。景深同时包括后续聚焦平面的区域。

透镜系统被校准到对准标记。对准标记优选地位于（特别是透明的）校准基板中。然而，也可使用位于校准基板的表面上的对准标记。

在第一校准步骤中，将第一侧的第一光学群组的第一透镜系统聚焦在第一对准标记上。透镜系统优选地被校准，使得第一对准标记位于景深的中心中。

在第二校准步骤中，将第一侧的第一光学群组的第二透镜系统聚焦在相同的第一对准标记上。透镜系统优选地被校准，使得第一对准标记位于景深的中心中。特别地，透镜系统在x和/或y和/或z方向上行进，或执行围绕x和/或y和/或z轴线的旋转。在校准过程之后，对准标记优选地精确地位于视场的中心中。

总体上，两个第一透镜系统的光学轴线不位于垂直于聚焦平面。因此，光学轴线优选地相交在第一对准标记中。在此校准步骤之后，第一光学群组的两个透镜系统不再相对于彼此移动。

在第三校准步骤中，将第二侧的第二光学群组的第一透镜系统聚焦在第二对准标记上。透镜系统优选地被校准，使得对准标记位于景深的中心中。

在第四校准步骤中，将第二侧的第二光学群组的第二透镜系统聚焦在相同的第二对准标记上。透镜系统优选地被校准，使得对准标记位于景深的中心中。

总体上，两个第二透镜系统的光学轴线不位于垂直于聚焦平面。因此，光学轴线优选地相交在第二对准标记中。在此校准步骤之后，第二光学群组的两个透镜系统不再相对于彼此移动。

也可设想使用仅具有一个对准标记的校准基板，所述校准基板而后必须在第一侧的校准步骤和第二侧的校准步骤之间位移。在校准基板的平移位移期间，对准标记必须尽可能地维持恒定的z位置，尤其是对于假设平坦基板。总体上，在基板的所有位置中，z间距相对于基板表面必须恒定。如果例如基板是弯曲的，则当存在有基板相对于透镜系统的平移位移时，优选地应在z方向上进行透镜系统和/或基板的后校正。在可忽略曲率的情况下，可省略此类校正。在校准之后，聚焦平面位于所有四个透镜系统的景深内。优选地，聚焦平面与后续结合平面重合。一旦已执行透镜系统的校准，则可开始根据本发明的实际过程。可在WO2014202106A1中找到校准过程。

透镜系统的分辨率位于10000 nm和10 nm之间，优选地在5000 nm和50 nm之间，仍更优选地在1000 nm和100 nm之间，最优选地在750 nm和380 nm之间。

分辨率优选地根据瑞立（Rayleigh）准则限定。

为了完整起见，所公开的是，根据本发明的方法也利用对准系统起作用，其中，一侧的透镜系统在光学群组中不机械性地与彼此联接。例如，在公开案WO2011042093A1中提到了此类对准系统。在此类对准系统中，上部透镜系统和下部透镜系统不一定必须定位成与彼此相对，而是也可在x-y平面中从彼此间隔开。然而，此类对准系统也可用于执行根据本发明的过程。

测量过程。

现有技术中存在有具有不同对准构思的多个系统。公开案US6214692B1和WO2014202106A1中公开了与本发明最相关的系统。

公开案US6214692B1描述了以下系统，其中，基板在位于基板堆叠前面或后面的透镜系统之间互相转移。

另一方面，公开案WO2014202106A1描述了以下系统，其中，基板在位于基板堆叠侧处的透镜系统之间互相转移。根据本发明的所公开的改进对准过程可应用于所有前述对准系统，但特别是也应用于WO2014202106A1。然而，根据本发明的所公开的改进对准过程通过示例的方式基于专利说明书US6214692B1中公开的对准系统而被呈现。

原则上，根据本发明的方法可应用于所有已知的对准方法，并且可由几乎所有对准系统执行。

相对于彼此对准的基板固定在样本保持器上。样本保持器包括固定件。固定件用于牢固地保持基板。固定件可为

•机械固定件，特别是

○ 夹具

•真空固定件，特别是具有

○ 单独可控真空轨道

○ 连接到彼此的真空轨道

○ 作为销式基板保持器的一部分（销式卡盘，参见例如WO2015113641A1）

• 电气固定件，特别是

○ 静电固定件

• 磁性固定件

• 粘合固定件，特别是

○ Gel-Pak固定件

○ 具有粘合剂（特别是可控表面）的固定件

特别地，固定件是电子可控的。真空固定件是固定件的优选类型。真空固定件优选地包括多个真空轨道，所述真空轨道在样本保持器的表面处显露。真空轨道优选地是单独可控的。在技术上更可行的应用中，若干真空轨道被联合，以形成真空轨道区段，所述真空轨道区段是单独可控的，并且因此可被单独地排空以及填充。然而，每个真空区段独立于其它真空区段。因此，获得了设置单独可控真空区段的可能性。真空区段优选地被设计成环形。因此，实现了基板的针对性径向对称固定和/或从样本保持器的释放，这特别是从内部向外执行。在更优选的实施例中，样本保持器构成为销式样本保持器（销式卡盘）。这是以下的样本保持器，其中，许多（特别是被对称地布置）凸起（特别是销）已从表面产生，其周围环境可被排空。基板仅位于凸起的头部上。接触面积相应小。公开案WO2015113641A1中公开了销式样本保持器的实施例。

在根据本发明的实施例的后续过程中，描述了透镜系统从内对准标记到外对准标记的位移。然而，当从外部向内或甚至以任意序列测量对准标记时，根据本发明的过程也可起作用。即使不是优选的，也可设想在第一基板表面侧上从内部向外测量对准标记，以及在第二基板表面侧上从外部向内测量对准标记。

根据本发明的实施例的其它可设想和优选的过程在于，对于每个基板表面侧，多个对准标记位于透镜系统的视场中，使得透镜系统向外或向内的位移是完全不必要的。根据本发明，因此甚至可能测量多个对准标记，而不必使光学群组位移。

在根据本发明的更优选得多的实施例中，不仅每基板表面侧多个对准标记位于透镜系统的视场中，而且甚至嵌套到彼此之中，而彼此不触碰。因此，每单位面积特别有效地容纳多个对准标记是可行的。因此，根据本发明，因此可能以特别有效的方式测量多个对准标记而不必使光学群组位移。

在根据本发明的第一过程步骤中，进行下部基板的下部内对准标记的测量。为了此目的，如果需要，则使上部基板位移出上部透镜系统的视场，使得上部透镜系统自由地观察到下部基板的下部内对准标记上。下部内对准标记优选地已位于上部透镜系统的视场中，使得光学群组不必须位移。此时，不再期望使单独的透镜系统的位移。从现在起，仅使光学群组位移。一旦下部内对准标记已被测量，则在下部样本保持器位置和下部内对准标记之间存在有唯一分配。

在根据本发明的第二过程步骤中，将具有上部基板的上部样本保持器位移到下部基板上方。具有下部基板的下部样本保持器特别是同时移动返回。优选地进行所谓的位置误差校正（PEC）。这被理解为意味的是，借助于在下文被称为PEC透镜系统的测量装置（特别是由干涉计和/或其它特殊透镜系统）测量下部样本保持器的位置。位置误差校正是必要的，因为下部基板在其移动出上部透镜系统的视场期间不可由后者观测，因为上部基板总体上已位移到其视场中。为了能够在后续过程步骤中使下部基板以高精确度位移返回到其原始位置中，必须在移动出透镜系统的视场期间确切地测量位置。干涉计优选地用于连续地测量下部样本保持器的位置。仍更优选地，使用完全独立于前述透镜系统的附加透镜系统、PEC透镜系统，用于检测对准标记。这些PEC透镜系统测量下部样本保持器上的标记，并且因此可（特别是始终）指示样本保持器的位置。优选地，至少在平移位移之前，测量下部样本保持器的位置。因此，可确保的是，可在任何时间下将位置复原。由于样本保持器位置因此被测量，因此可在任何时间下使下部样本保持器以及因此下部基板返回到其原始位置中。

对于位置误差校正执行样本保持器的位置检测所具有的准确度优于1 μm，优选地优于500 nm，仍更优选地优于100 nm，最优选地优于50 nm，极度优选地优于10 nm。

在根据本发明的第三过程步骤中，进行上部基板的上部内对准标记的测量。上部内对准标记优选地已位于下部透镜系统的视场中，使得光学群组不必须位移。此时，不再允许单独的透镜系统的位移。一旦上部内对准标记已被测量，则在上部样本保持器位置和上部内对准标记之间存在有唯一分配。特别地，上部样本保持器在其它过程中固定。

在根据本发明的第四过程步骤中，进行光学群组的移动，使得上部外对准标记位于下部透镜系统的视场中。一旦上部外对准标记已被测量，则在上部样本保持器位置和上部外对准标记之间存在有唯一分配。为了不失去对于先前检测的上部外对准标记的参考，优选地利用光学测量器件，仍更优选地借助于干涉法，此处优选地精确地监测下部透镜系统的位置。因此，可检测由透镜系统行进的路径。

在根据本发明的第五过程步骤中，进行下部基板的定位。使用在过程步骤中根据位置误差校正测量的两个位置，以便将下部基板再次正确地定位在其原始位置中。

特别地，同时使上部基板位移出上部透镜系统的视场。

在根据本发明的第六过程步骤中，进行光学群组的移动，使得下部外对准标记位于上部透镜系统的视场中。一旦下部外对准标记已被测量，则在下部样本保持器位置和下部外对准标记之间存在有唯一分配。为了不失去对于先前检测的下部外对准标记的参考，优选地利用光学测量器件，仍更优选地借助于干涉法，此处优选地精确地监测上部透镜系统的位置。因此，可检测由透镜系统覆盖的路径。

根据本发明，此时，存在有上部外对准标记和上部内对准标记以及下部外对准标记和下部内对准标记的位置。可对于其它的对准标记执行根据本发明的过程。在此情况下，可用于统计和误差校正的数据的数目增加。总体上，对于每个基板表面侧的对准标记的数目可为任意大小。对于每个基板表面侧的对准标记的数目大于1，优选地大于2，仍更优选地大于5，最优选地大于10并且极度优选地大于20。

也可设想重复对准标记处的测量。由于内对准标记和外对准标记之间的连续交换，因此可能统计性评估对准位置，并且因此确定仍更最佳的（特别是假想）对准标记。

在其它优选的实施例中，如果对于每个基板表面侧的至少两个对准标记位于每个透镜系统的视场中，则在校准之后，完全不再需要使光学群组移动。因此，仅需要执行前述过程中的步骤一至三，以便测量对于每个基板表面侧的至少两个对准标记。

计算过程。

简言之，计算过程基于以下：在上侧和下侧的对应对准标记之间执行误差最小化。优选地使用最小平方方法。误差最小化导致下部样本保持器的理想X-Y位置和/或旋转位置以及上部样本保持器的理想X-Y位置和/或旋转位置，在所述位置处，基板在其它的过程步骤中以最佳方式与彼此对准，并且可与彼此接触，特别是结合到彼此。

接触过程/结合过程。

在统计平均位置的计算之后，进行两个基板到彼此的结合。相对于统计平均位置进行基板的对准。使基板位移到预期位置中。而后，在z方向上进行两个基板的接近。特别地，执行熔合结合，更优选地执行混合结合。在熔合结合的情况下，如从结合界面观察的，上部基板特别是由销弯曲成凸形状。优选地，弯曲的基板与第二（特别是平坦）基板在中心接触。

对准和结合过程可利用再现性而被执行，所述再现性在150-250 nm之间，优选地在125-225 nm之间，仍更优选地在100-200 nm之间，最优选地在75-150 nm之间并且极度优选地在50-100 nm之间。

本发明的其它优点、特征和细节从实施例优选示例的以下描述中并且基于附图而显露。在附图中：

图1a 显示了非实际比例的在视场中的理想对准标记的图解平面图，

图1b 显示了非实际比例的在视场中的多个理想对准标记的图解平面图，

图1c显示了非实际比例的在视场中居中对准的多个理想对准标记的图解平面图，

图2 显示了非实际比例的非理想对准标记的图解平面图，

图3显示了非实际比例的理想对准标记与非理想对准标记的叠加的图解平面图，

图4 显示了非实际比例的具有凹口的第一基板类型的图解平面图，

图5 显示了非实际比例的具有平坦侧的第二基板类型的图解平面图，

图6 显示了根据本发明的过程流的表示，

图7a 显示了非实际比例的根据本发明的第一过程步骤的图解平面图，

图7b 显示了非实际比例的根据本发明的第一过程步骤的图解侧视图，

图8a 显示了非实际比例的根据本发明的第二过程步骤的图解仰视图，

图8b 显示了非实际比例的根据本发明的第二过程步骤的图解侧视图，

图9a 显示了非实际比例的根据本发明的第三过程步骤的图解仰视图，

图9b 显示了非实际比例的根据本发明的第三过程步骤的图解侧视图，

图10a显示了非实际比例的根据本发明的第四过程步骤的图解仰视图，

图10b显示了非实际比例的根据本发明的第四过程步骤的图解侧视图，

图11a显示了非实际比例的根据本发明的第五过程步骤的图解平面图，

图11b显示了非实际比例的根据本发明的第五过程步骤的图解侧视图，

图12a显示了非实际比例的根据本发明的第六过程步骤的图解平面图，

图12b显示了非实际比例的根据本发明的第六过程步骤的图解侧视图，

图13显示了根据所测量对准标记数目的对准误差减小的图形表示，

在附图中，相同的部件或具有相同功能的部件由相同的附图标记表示。

以下术语应用于附图的以下描述中。左手基板侧的元件以小写字母l（德语：links）指示。右手基板侧的元件以小写字母r（德语：rechts）指示。上侧的元件以小写字母o（德语：oben）指示。下侧的元件以小写字母u（德语：unten）指示。

图1a显示了非实际比例的在透镜系统的视场10中的单独理想对准标记6i的图解表示。对准标记6i具有直边缘8i，特别是以远心方式被拾取，具有相对于周围环境尽可能良好的对比度，是对称的并且特别是未扭曲的。具有此类高质量的对准标记6i仅可在具有难度的情况下被生产。软件将根据理想对准标记6i而计算理想中心位置7i。

图1b显示了非实际比例的在视场10中的两个理想对准标记6i、6i’的图解表示。对准标记6i和6i’足够小，并且足够靠近彼此，使得它们同时位于观测透镜系统11ol、11or、11ul、11ur的视场10中。根据本发明，因此可能避免光学群组在两个对准标记6i和6i’之间的位移。然而，可同时测量两个对准标记6i和6i’。对准标记6i和6i’具有直边缘8i和8i’，特别是以远心方式被拾取，具有相对于周围环境尽可能良好的对比度，是对称的并且特别是未扭曲的。具有此类高质量的对准标记6i和6i’仅可在具有难度的情况下被生产。软件将根据理想对准标记6i和6i’而计算两个理想中心位置7i和7i’。

图1c显示了非实际比例的在视场10中的两个理想对准标记6i、6i’的图解表示。对准标记6i和6i’特别是被设计成使得它们嵌套到彼此中，但不触碰彼此。两个对准标记6i和6i’同时位于观测透镜系统11ol、11or、11ul、11ur的视场10中。根据本发明，因此可能避免光学群组在两个对准标记6i和6i’之间的位移。然而，可同时测量两个对准标记6i和6i’。对准标记6i和6i’具有直边缘8i和8i’，特别是以远心方式被拾取，具有相对于周围环境尽可能良好的对比度，是对称的并且特别是未扭曲的。具有此类高质量的对准标记6i和6i’仅可在具有难度的情况下被生产。软件将根据理想对准标记6i和6i’而计算两个理想中心位置7i和7i’。

下文将省略对于非理想对准标记6的类似的图2b、图2c、图3b和图3c的表示。本领域技术人员理解的是，关于理想对准标记6i、6i’的观测可被转移到非理想对准标记6。

图2显示了非实际比例的非理想对准标记6的图解表示。从期望的理想形式的偏离被放大显示，以便有助于表示。非理想对准标记6总体上具有非理想的非直边缘8。此外，非理想对准标记6可被扭曲，或不被远心地拾取，这可导致非理想的非直边缘8的不清晰对比度。软件将根据非理想对准标记6而计算非理想中心位置7。通过与图1b类比，也可设想在视场10中位于贴近彼此的两个小对准标记6、6’。通过与图1c类比，可设想在视场10中彼此互补的两个对准标记6、6’。

图3显示了非实际比例的理想对准标记6i和非理想对准标记6的叠加的图解表示。借助于软件计算的对准标记6、6i的中心位置7、7i被表示在相应的对准标记6、6’的中心中。非理想中心位置7从期望的理想中心位置7i偏离。此误差由于非理想对准标记6的非理想特征（特别是非理想的非直边缘8）而导致，并且产生待由根据本发明的过程尽可能补偿的误差。相对于图1b和图1c的类比考虑也应用于此处。

图4显示了第一基板类型1，所述第一基板类型1包括具有多个（特别是对称地产生）功能单元3的基板2。第一基板类型1包括凹口4。由于功能单元3的对称布置，因此对准标记6l、6l’、6r和6r’本身展现出对称布置，但不是绝对必要的。因此，基板类型1优选地由平面（特别是对称平面）M划分成左手区域L和右手区域R。根据本发明，至少两个对准标记6l和6l’位于左手区域L中，并且至少两个对准标记6r和6r’位于右手区域中。对准标记6l、6l’、6r和6r’位于从基板2的中心Z隔开一定距离rl、rl’、rr和rr’处。对准标记6l、6l’、6r和6r’优选地位于直径线D上。

图5显示了第二基板类型1’，所述第二基板类型1’包括具有多个（特别是对称地产生）功能单元3的基板2’。第二基板类型1’包括平坦侧5。由于功能单元3的对称布置，因此对准标记6l、6l’、6r和6r’本身展现出对称布置，但不是绝对必要的。因此，基板类型1优选地由平面（特别是对称平面）M划分成左手区域L和右手区域R。根据本发明，至少两个对准标记6l和6l’位于左手区域L中，并且至少两个对准标记6r和6r’位于右手区域中。对准标记6l、6l’、6r和6r’位于从基板2’的中心Z隔开一定距离rl、rl’、rr和rr’处。对准标记6l、6l’、6r和6r’优选地位于直径线D上。

图6显示了根据本发明的过程的图解过程流。在第一过程步骤100中，进行下部基板2u的下部内对准标记6ul、6ur的测量。在根据本发明的进一步的第二过程步骤101中，进行下部样本保持器12u的位置误差校正。在根据本发明的进一步的第三过程步骤102中，进行上部基板2o的上部内对准标记6ol、6or的测量。在根据本发明的进一步的第四过程步骤103中，进行上部基板2o的上部外对准标记6ol’、6or’的测量。在根据本发明的进一步的第五过程步骤104中，进行样本保持器12u、12o的交换。在根据本发明的进一步的第六过程步骤105中，进行下部外对准标记6ul’、6ur’的测量。在根据本发明的第七过程步骤106中，进行关于是否将根据相同过程序列测量其它对准标记或是否将再次测量已测量的对准标记的决策。在根据本发明的最后的第八过程步骤107中，而后，进行两个基板2u、2o的对准和结合。

图7a和图7b分别显示了根据本发明的第一过程步骤100的图解平面图和侧视图，其中，第一下部基板2u利用基板表面2us（s=表面）固定在第一下部样本保持器12u上。在根据本发明的第一过程步骤100中，其上固定有第二上部基板2o的第二上部样本保持器12o在等待位置中位于从下部内对准标记6ul和6ur隔开如此远，以至于上部左手透镜系统10ol和上部右手透镜系统10or（在侧视图中被隐藏）具有到两个下部内对准标记6ul和6ur上的自由视场10ul和10ur。在根据本发明的此对准步骤中，进行下部内对准标记6ul和6ur的位置以及在对于下部基板2u的测量位置中的样本保持器12u的位置的第一存储。

图8a和图8b分别显了根据本发明的第二过程步骤101的图解仰视图和侧视图，其中，第二上部基板保持器12o移动到用于上部对准标记6ol、6or的测量位置中。下部样本保持器12u特别是同时位移到其等待位置中。在位移期间，可执行下部样本保持器12u的连续监测和/或存储和/或测量和/或校正，以便可随后再次确切地找到先前以高精确度测量的对准标记6ul和6ur的位置。此位置误差校正借助于PEC测量系统13（特别是干涉计）进行。在仍更优选的实施例中，位置误差校正借助于附加的PEC透镜系统进行，然而所述附加的PEC透镜系统位于样本保持器12u下方。为了清晰起见，未显示此类PEC透镜系统。

图9a和图9b显示了根据本发明的第三过程步骤102的图解仰视图和侧视图，其中，进行上部内对准标记6ol和6or的测量。可看到的是，在图9a的仰视图中，上部左手对准标记6ol位于上侧处，而在图7a的平面图中，下部左手对准标记6ul被表示在下侧处。在根据本发明的此对准步骤中，进行上部内对准标记6ol和6or的位置以及在对于上部基板2o的测量位置中的上部样本保持器12o的位置的存储。

图10a和图10b分别显示了根据本发明的第四过程步骤103的图解仰视图和侧视图，其中，进行上部外对准标记6ol’和6or’的测量。在根据本发明的此对准步骤中，进行上部外对准标记6ol’和6or’的位置的存储。如果尚未进行上部样本保持器12o在对于上部基板2o的测量位置中的位置的存储，则这仍可在此过程步骤中进行。

图11a和图11b分别显示了根据本发明的第五过程步骤104的图解平面图和侧视图，其中，进行样本保持器12o、12u的交换。特别地，借助于来自第二过程步骤101的来自位置误差校正的数据，下部样本保持器12u移动回到其原始位置中。上部样本保持器12o到等待位置中的位移特别是同时进行。

图12a和图12b分别显示了根据本发明的第六过程步骤105的图解平面图和侧视图，其中，进行下部外对准标记6ul’和6ur’的测量。在根据本发明的此对准步骤中，进行下部外对准标记6ul’和6ur’的位置的存储。

图15显示了图表，表示根据测量对准标记6数目的对准误差的3σ值。在对准标记数目增加的情况下，对准误差的3σ值与所使用的对准标记的根成反比地减小。

附图标记列表

1、1’ 基板类型

2、2’、2u、2o 基板

2us、2os 基板表面

3 功能单元

4 凹口

5 平坦侧

6、6i、6’、6i’、6l、6l’、6r、6r’、

6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、

6or、6or’ 对准标记

7i、7、7i’、7’ 中心位置

8i、8、8i’、8’ 边缘

9、9’ 统计平均位置

10、10ul、10ur、10ol、10or、

10ul’、10ur’、10ol’、10or’ 视场

11ol、11or、11ul、11ur 透镜系统

12u、12o 样本保持器

13 PEC测量系统

rl、rl’、rr、rr’ 半径

M 平面，特别是对称平面

L1、L2、L3 线

h 相交点

L 左手区域

R 右手区域

Z 中心

D 直径线

N 加宽圆

Claims (9)

1.用于对准待结合的两个基板（2u、2o）的方法，其中，第一基板（2u）包括第一基板表面（2us），所述第一基板表面（2us）具有第一基板表面侧和位于与所述第一基板表面侧相对的第二基板表面侧，其中，第二基板（2o）包括待与所述第一基板表面（2us）结合的第二基板表面（2os），其中，所述第二基板表面（2os）包括第三基板表面侧和位于与所述第三基板表面侧相对的第四基板表面侧，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：

-- 检测和存储所述第一基板（2u）的所述第一基板表面（2us）上的第一对准标记对（6ul、6ur）的第一位置，其中，所述第一对准标记对（6ul、6ur）中的第一对准标记（6ul）被布置在所述第一基板表面侧上，并且所述第一对准标记对（6ul、6ur）中的第二对准标记（6ur）被布置在所述第二基板表面侧上，

-- 检测和存储所述第二基板（2o）的所述第二基板表面（2os）上的第二对准标记对（6ol、6or）的第二位置，其中，所述第二对准标记对（6ol、6or）中的第三对准标记（6ol）被布置在所述第三基板表面侧上，并且所述第二对准标记对（6ol、6or）中的第四对准标记（6or）被布置在所述第四基板表面侧上，

-- 检测和存储所述第二基板（2o）的所述第二基板表面（2os）上的第三对准标记对（6ol’、6or’）的第三位置，其中，所述第三对准标记对（6ol’、6or’）中的第五对准标记（6ol’）被布置在所述第三基板表面侧上，并且所述第三对准标记对（6ol’、6or’）中的第六对准标记（6or’）被布置在所述第四基板表面侧上，

-- 检测和存储所述第一基板（2u）上的第四对准标记对（6ul’、6ur’）的第四位置，其中，所述第四对准标记对（6ul’、6ur’）中的第七对准标记（6ul’）被布置在所述第一基板表面侧上，并且所述第四对准标记对（6ul’、6ur’）中的第八对准标记（6ur’）被布置在所述第二基板表面侧上，

-- 取决于所检测的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置，将所述两个基板（2u、2o）相对于彼此对准。

2.根据权利要求1所述的方法，

具有以下步骤，特别是具有以下序列：

-- 将所述基板（2u、2o）布置和固定在基板保持器（12u、12o）上，

-- 将具有所述第一基板（2u）的所述第一基板保持器（12u）移动到第一检测位置中，

-- 在所述第一检测位置中检测和存储所述第一基板（2u）的所述第一基板表面（2us）上的所述第一对准标记对（6ul、6ur）的所述第一位置，其中，所述第一对准标记对（6ul、6ur）中的所述第一对准标记（6ul）被布置在所述第一基板表面侧上，并且所述第一对准标记对（6ul、6ur）中的所述第二对准标记（6ur）被布置在所述第二基板表面侧上，

-- 将具有所述第二基板（2o）的所述第二基板保持器（12o）移动到第二检测位置中，并且将具有所述第一基板（2u）的所述第一基板保持器（12u）移动到第一等待位置中，

-- 在所述第二检测位置中检测和存储所述第二基板（2o）的所述第二基板表面（2os）上的所述第二对准标记对（6ol、6or）的所述第二位置，其中，所述第二对准标记对（6ol、6or）中的所述第三对准标记（6ol）被布置在所述第三基板表面侧上，并且所述第二对准标记对（6ol、6or）中的所述第四对准标记（6or）被布置在所述第四基板表面侧上，

-- 在所述第二基板保持器（12o）的所述第二检测位置中检测和存储所述第二基板（2o）的所述第二基板表面（2os）上的所述第三对准标记对（6ol’、6or’）的所述第三位置，其中，所述第三对准标记对（6ol’、6or’）中的所述第五对准标记（6ol’）被布置在所述第三基板表面侧上，并且所述第三对准标记对（6ol’、6or’）中的所述第六对准标记（6or’）被布置在所述第四基板表面侧上，

-- 将具有所述第一基板（2u）的所述第一基板保持器（12u）移动到所述第一检测位置中，并且将具有所述第二基板（2o）的所述第二基板保持器（12o）移动到第二等待位置中，

-- 在所述第一检测位置中检测和存储所述第一基板（2u）上的所述第四对准标记对（6ul’、6ur’）的所述第四位置，其中，所述第四对准标记对（6ul’、6ur’）中的所述第七对准标记（6ul’）被布置在所述第一基板表面侧上，并且所述第四对准标记对（6ul’、6ur’）中的所述第八对准标记（6ur’）被布置在所述第二基板表面侧上，

-- 取决于所检测的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置，将所述两个基板（2u、2o）相对于彼此对准。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述基板（2u、2o）上对于每个基板表面侧检测至少两个对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）、优选地至少三个对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）、仍更优选地至少四个对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）、最优选地至少五个对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）并且极度优选地至少六个对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）的位置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基板表面侧的所述对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）被布置在圆K内部，所述圆K具有的半径小于100 mm，优选地小于50 mm，仍更优选地小于25 mm，最优选地小于10 mm并且极度优选地小于1 mm。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）的位置被光学地检测。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，由干涉计和/或透镜系统检测所述基板保持器（12u、12o）的位置，所述干涉计和/或透镜系统特别是独立于用于检测所述对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）的位置的所述检测装置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述基板保持器（12o、12u）固定在所述检测位置中。

8.利用根据权利要求1所述的方法用于对准待结合的两个基板（2u、2o）的装置，包括：

-- 基板保持器（12u、12o），用于保持和固定所述基板（2u、2o），

-- 移动装置，用于使所述基板保持器（12u、12o）移动，

-- 透镜系统，用于检测所述基板（2u、2o）上的对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）的位置，

-- 存储装置，用于存储所述对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）的位置。

9.具有两个基板（2u、2o）的产品，所述基板（2u、2o）在每一侧上包括至少两个对准标记（6ul、6ul’、6ur、6ur'、6ol、6ol’、6or、6or’）。