DE102023102567A1 - Waferbondingverfahren und gebondete bauelementstruktur - Google Patents

Waferbondingverfahren und gebondete bauelementstruktur Download PDF

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Harry-HakLay Chuang
Yuan-Jen Lee
Nuo XU
Fang-Lan Chu
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Abstract

In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren Folgendes: Empfangen eines ersten Wafers und eines zweiten Wafers, wobei der erste Wafer eine erste Ausrichtungsmarkierung aufweist, die erste Ausrichtungsmarkierung ein erstes Gitter von ersten magnetischen Strukturelementen aufweist, der zweite Wafer eine zweite Ausrichtungsmarkierung aufweist, die zweite Ausrichtungsmarkierung ein zweites Gitter von zweiten magnetischen Strukturelementen aufweist; Ausrichten der ersten Ausrichtungsmarkierung mit der zweiten Ausrichtungsmarkierung in einem optischen Ausrichtungsprozess; nach dem optischen Ausrichtungsprozess, Ausrichten der ersten Ausrichtungsmarkierung mit der zweiten Ausrichtungsmarkierung in einem magnetischen Ausrichtungsprozess, wobei Nordpole der ersten magnetischen Strukturelemente mit Südpolen der zweiten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet sind, Südpole der ersten magnetischen Strukturelemente mit Nordpolen der zweiten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet sind; und Bilden von Bonds zwischen dem ersten Wafer und dem zweiten Wafer.

Description

  • PRIORITÄTSANSPRUCH UND QUERVERWEIS
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 63/321,230 , eingereicht am 18. März 2022, die durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
  • HINTERGRUND
  • Seit der Entwicklung der IC (Integrated Circuit) hat die Halbleiterindustrie aufgrund stetiger Verbesserungen der Integrationsdichte verschiedener elektronischer Komponenten (z.B. Transistoren, Dioden, Widerstände, Kondensatoren usw.) stetig rasches Wachstum erfahren. Weitestgehend sind diese Verbesserungen der Integrationsdichte wiederholten Verringerungen der Mindeststrukturelementgröße entsprungen, was ermöglicht, mehr Komponenten in einem vorgegebenen Areal zu integrieren. Mit wachsendem Bedarf an Verkleinerung, höherer Geschwindigkeit, größerer Bandbreite und niedrigem Leistungsverbrauch und niedriger Latenz, ist eine Notwendigkeit für kleinere und kreativere Techniken zum Bepacken von Halbleiterdies entstanden.
  • Gestapelte Halbleiterbauelemente sind als eine effektive Technik aufgekommen, um die physische Größe eines Halbleiterbauelements weiter zu verringern. In einem gestapelten Halbleiterbauelement sind aktive Schaltkreise, wie Logik- und Speicherschaltkreise, auf unterschiedlichen Halbleiterwafern gefertigt. Zwei oder mehr Halbleiterwafer können durch geeignete Bondingtechniken aneinander gebondet werden, um den Formfaktor des Halbleiterbauelements weiter zu verringern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Aspekte der vorliegenden Offenbarung lassen sich am besten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren verstehen. Es ist zu beachten, dass gemäß der branchenüblichen Praxis verschiedene Merkmale nicht maßstabsgetreu dargestellt sind. Tatsächlich können die Abmessungen der verschiedenen Merkmale zugunsten einer klaren Erläuterung willkürlich vergrößert oder verkleinert sein.
    • 1 ist eine Querschnittansicht eines Wafers in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen.
    • 2A-4B sind Ansichten von Zwischenschritten während eines Prozesses zum Bilden einer Ausrichtungsmarkierung für einen Wafer, in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen.
    • 5 ist ein Diagramm eines Waferbondingverfahrens in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen.
    • 6-18 sind verschiedene Ansichten von Zwischenschritten während eines Waferbondingverfahrens, in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen.
    • 19-20 sind Draufsichten von Ausrichtungsmarkierungen in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 21 ist eine Ansicht eines Zwischenschritts während eines Prozesses zum Bilden von Ausrichtungsmarkierungen für Wafer, in Übereinstimmung mit manchen anderen Ausführungsformen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Offenbarung stellt viele verschiedene Ausführungsformen, oder Beispiele, zum Implementieren verschiedener Merkmale der Erfindung bereit. Spezifische Beispiele von Komponenten und Anordnungen werden unten beschrieben, um die vorliegende Offenbarung zu vereinfachen. Diese sind selbstverständlich bloß Beispiele und nicht beabsichtigt begrenzend zu sein. Zum Beispiel kann die Bildung eines ersten Strukturelements über oder auf einem zweiten Strukturelement in der folgenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, in denen das erste und das zweite Strukturelement in direktem Kontakt gebildet sind, und kann auch Ausführungsformen umfassen, in denen zusätzliche Strukturelemente zwischen dem ersten und dem zweiten Strukturelement gebildet sein können, sodass das erste und das zweite Strukturelement nicht in direktem Kontakt sein könnten. Zusätzlich kann die vorliegende Offenbarung Bezugsnummern und/oder -buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholen. Diese Wiederholung dient nur dem Zweck der Einfachheit und Klarheit und gibt selbst keine Beziehung zwischen den besprochenen verschiedenen Ausführungsformen und/oder Konfigurationen vor.
  • Weiter können räumlich relative Ausdrücke wie „unterliegend“, „unterhalb“, „unter“, „überliegend“, „ober“ und dergleichen hierin zur Erleichterung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Strukturelements zu (einem) anderen Element(en) oder Strukturelement(en) wie in den Figuren veranschaulicht zu beschreiben. Die räumlich relativen Ausdrücke sind beabsichtigt, verschiedene Ausrichtungen des Bauelements in Verwendung oder Betrieb zusätzlich zu der in den Figuren abgebildeten Ausrichtung zu umschließen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder bei anderen Ausrichtungen) und die hierin verwendeten räumlich relativen Beschreibungsausdrücke können ebenso entsprechend ausgelegt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen sind magnetische Ausrichtungsmarkierungen in Wafern gebildet und werden in einem Ausrichtungsprozess während Bondens der Wafer genutzt. Insbesondere können zwei Wafer mit Ausrichtungsmarkierungen gebildet sein, die eine entgegengesetzte magnetische Polarität aufweisen. Infolgedessen werden die Ausrichtungsmarkierungen der Wafer magnetisch voneinander angezogen, wenn die Wafer aneinander gebondet werden. Die Wafer können daher während des Bondens magnetisch selbstausgerichtet werden, was Fehlausrichtung zwischen den gebondeten Wafern verringern kann.
  • 1 ist eine Querschnittansicht eines Wafers 70 in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen. Zwei Wafer 70 werden bei nachfolgender Verarbeitung gebondet, um eine gebondete Waferstruktur zu bilden. Der Wafer 70 weist ein Halbleitersubstrat 72, eine Interconnect-Struktur 74, leitfähige Durchkontaktierungen 76, eine dielektrische Schicht 78, Bondpads 82 und Ausrichtungsmarkierungen 84 auf.
  • Der Wafer 70 weist mehrere Bauelementbereiche 72D auf, die jeweils Strukturelemente für einen Halbleiterdie aufweisen. Die Halbleiterdies können IC-Dies, Interposer oder dergleichen sein. Jeder IC-Die kann ein Logikbauelement (z.B. zentrale Recheneinheit (CPU, Central Processing Unit), Grafikeinheit (GPU, Graphics Processing Unit), Mikrosteuereinheit usw.), ein Speicherbauelement (z.B. dynamischer Direktzugriffsspeicher-Die (DRAM-Die, Dynamic Random Acess Memory-Die) statischer Direktzugriffspeicher-Die (SRAM-Die, Static Random Access Memory-Die) usw.), ein Energieverwaltungsbauelement (z.B. Energieverwaltungs-IC-Die (PMIC-Die, Power Management Integrated Circuit-Die)), ein Funkfrequenzbauelement (RF-Bauelement, Radio Frequency-Bauelement), ein Sensorbauelement (z.B. Bildsensordie) ein mikroelektromechanisches Systembauelement (MEMS-Bauelement, Micro-Electro-Mechanical-System-Bauelement) ein Signalverarbeitungsbauelement (z.B. Digitalsignalverarbeitungsdie (DSP-Die, Digital Signal Processing-Die)), ein Frontend-Bauelement (z.B. analoge Frontend-Dies (AFE-Dies, Analog Front-End-Dies)), dergleichen oder Kombinationen davon (z.B. ein System-auf-einem-Chip-Die (SoC-Die, System-on-a-Chip-Die)) sein.
  • In der veranschaulichten Ausführungsform weist der Wafer 70 zusätzlich mehrere Ausrichtungsmarkierungsbereiche 72A auf und eine oder mehrere der Ausrichtungsmarkierungen 84 sind in jedem der Ausrichtungsmarkierungsbereiche 72A. Die Ausrichtungsmarkierungsbereiche 72A (die die Ausrichtungsmarkierungen 84 aufweisen) können an den Rändern des Wafers 70 angeordnet sein, so dass sie um die Bauelementbereiche 72D (die die Bondpads 82 aufweisen) liegen. In einer anderen Ausführungsform sind die Ausrichtungsmarkierungen 84 in den Bauelementbereichen 72D und der Wafer 70 weist keine separaten Bereiche für die Ausrichtungsmarkierungen 84 auf.
  • Das Halbleitersubstrat 72 kann ein Siliziumsubstrat, dotiert oder undotiert, oder eine aktive Schicht eines Halbleiter-auf-Isolator-Substrats (SOI-Substrat, Semiconductor-On-Insulator-Substrat) sein. Das Halbleitersubstrat 72 kann andere Halbleitermaterialien enthalten, wie Germanium; einen Verbindungshalbleiter, der Siliziumkarbid, Galliumarsen, Galliumphosphid, Indiumphosphid, Indiumarsenid und/oder Indiumantimonid enthält; ein Legierungshalbleiter, der Siliziumgermanium, Galliumarsenidphosphid, Aluminiumindiumarsenid, Aluminiumgalliumarsenid, Galliumindiumarsenid, Galliumindiumphosphid und/oder Galliumindiumarsenidphosphid enthält; oder Kombinationen davon. Andere Substrate, wie mehrschichtige oder abgestufte Substrate, können ebenso verwendet werden. Das Halbleitersubstrat 72 weist eine aktive Oberfläche (z.B. die Oberfläche, die in 1 nach oben zeigt), die manchmal als eine Frontseite bezeichnet wird, und eine inaktive Oberfläche (z.B. die Oberfläche, die in 1 nach unten zeigt) auf, die manchmal als eine Rückseite bezeichnet wird.
  • Bauelemente (nicht separat veranschaulicht) können bei der aktiven Oberfläche des Halbleitersubstrats 72 gebildet sein. Die Bauelemente können aktive Bauelemente (z.B. Transistoren, Dioden usw.) und/oder passive Bauelemente (z.B. Kondensatoren, Widerstände usw.) sein. Eine Interconnect-Struktur 74 befindet sich über der aktiven Oberfläche des Halbleitersubstarts 72. Die Interconnect-Struktur 74 verschaltet die Bauelemente, um eine IC zu bilden. Die Interconnect-Struktur kann zum Beispiel aus Metallisierungsstrukturen in dielektrischen Schichten gebildet sein und kann durch einen Damaszenerprozess, wie einen Einzeldamaszenerprozess, einen Doppeldamaszenerprozess oder dergleichen, gebildet sein. Die Metallisierungsstrukturen weisen Metallleitungen und Durchkontaktierungen in einer oder mehreren dielektrischen Schichten gebildet auf. Die Metallisierungsstrukturen der Interconnect-Struktur 74 sind elektrisch mit den Bauelementen gekoppelt.
  • Die leitfähigen Durchkontaktierungen 76 erstrecken sich in die Interconnect-Struktur 74 und/oder das Halbleitersubstrat 72. Die leitfähigen Durchkontaktierungen 76 sind elektrisch mit Metallisierungsstrukturen der Interconnect-Struktur 74 gekoppelt. Die leitfähigen Durchkontaktierungen 76 können Substratdurchkontaktierungen sein, wie Siliziumdurchkontaktierungen. Als ein Beispiel, um die leitfähigen Durchkontaktierungen 76 zu bilden, können Vertiefungen in der Interconnect-Struktur 74 und/oder dem Halbleitersubstrat 72 zum Beispiel durch Ätzen, Fräsen, Lasertechniken, eine Kombination davon oder dergleichen gebildet werden. Eine dünne Sperrschicht kann konform in den Vertiefungen abgeschieden werden, wie durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD, Chemical Vapor Deposition), Atomschichtabscheidung (ALD, Atomic Layer Deposition), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD, Physical Vapor Deposition), Wärmeoxidation, eine Kombination davon oder dergleichen. Die Sperrschicht kann aus einem Oxid, einem Nitrid, einem Carbid, Kombinationen davon oder dergleichen gebildet werden. Ein leitfähiges Material kann über der Sperrschicht und in den Vertiefungen abgeschieden sein. Das leitfähige Material kann durch einen elektrochemischen Plattierungsprozess, CVD, ALD, PVD, eine Kombination davon oder dergleichen gebildet werden. Beispiele von leitfähigen Materialien umfassen Kupfer, Wolfram, Aluminium, Silber, Gold, eine Kombination davon oder dergleichen. Überschüssige(s) leitfähiges Material und Sperrschicht wird von einer Oberfläche der Interconnect-Struktur 74 oder dem Halbleitersubstrat 72 zum Beispiel durch ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP, Chemical Mechanical Polish) entfernt. Die verbleibenden Abschnitte der Sperrschicht und des leitfähigen Materials in den Vertiefungen bilden die leitfähigen Durchkontaktierungen 76.
  • Die dielektrische Schicht 78 befindet sich an der Frontseite 70F des Wafers 70. Die dielektrische Schicht 78 befindet sich in und/oder auf der Interconnect-Struktur 74. In manchen Ausführungsformen ist die dielektrische Schicht 78 eine obere dielektrische Schicht der Interconnect-Struktur 74. In manchen Ausführungsformen ist die dielektrische Schicht 78 eine Passivierungsschicht auf der Interconnect-Struktur 74. Die dielektrische Schicht 78 kann aus Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Polybenzoxazol (PBO), Polyimid, einem Benzocyklobuten-basierten (BCB-basierten) Polymer, dergleichen oder einer Kombination davon gebildet sein, wobei sie zum Beispiel durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD), Schleuderbeschichtung, Laminierung oder dergleichen gebildet werden kann.
  • Die Bondpads 82 befinden sich an der Frontseite 70F des Wafers 70. Die Bondpads 82 können leitfähige Säulen, Pads oder dergleichen sein, zu denen externe Verbindungen hergestellt werden können. Die Bondpads 82 befinden sich in und/oder auf der Interconnect-Struktur 74. In manchen Ausführungsformen sind die Bondpads 82 Teil einer oberen Metallisierungsstruktur der Interconnect-Struktur 74. In manchen Ausführungsformen weisen die Bondpads 82 Nach-Passivierung-Interconnects auf, die elektrisch mit der oberen Metallisierungsstruktur der Interconnect-Struktur 74 gekoppelt sind. Die Bondpads 82 können aus einem leitfähigen Material gebildet sein, wie einem Metall, wie Kupfer, Aluminium oder dergleichen, das zum Beispiel durch Plattieren oder dergleichen gebildet sein kann. Die dielektrische Schicht 78 ist seitlich um die Bondpads 82 angeordnet.
  • Die Ausrichtungsmarkierungen 84 befinden sich an der Frontseite 70F des Wafers 70. Die Ausrichtungsmarkierungen 84 befinden sich in und/oder auf der Interconnect-Struktur 74. In manchen Ausführungsformen sind die Ausrichtungsmarkierungen 84 Teil einer oberen Metallisierungsstruktur der Interconnect-Struktur 74. In manchen Ausführungsformen sind die Ausrichtungsmarkierungen 84 in der dielektrischen Schicht 78 gebildet, separat von den Bondpads 82. Die dielektrische Schicht 78 ist seitlich um die Ausrichtungsmarkierungen 84 angeordnet. Ein Planarisierungsprozess kann auf die verschiedenen Schichten angewendet werden, so dass die Deckoberflächen der dielektrischen Schicht 78, die Bondpads 82 und die Ausrichtungsmarkierungen 84 im Wesentlichen komplanar sind (innerhalb von Prozessschwankungen) und an der Frontseite 70F des Wafers 70 freiliegen. Der Planarisierungsprozess kann ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP), ein Zurückätzen, Kombinationen davon oder dergleichen sein.
  • Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, werden die planarisierten Frontseiten 70F von zwei Wafern 70 auf eine gegenüberliegende Weise gebondet. Die Ausrichtungsmarkierungen 84 weisen eine vorgegebene Form und/oder Struktur auf, die unter Verwendung einer Kamera erkannt werden kann, so dass die Wafer 70 optisch unter Verwendung der Ausrichtungsmarkierungen 84 während Waferbonding ausgerichtet werden können. Zusätzlich, und wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, werden die Ausrichtungsmarkierungen 84 aus einem magnetischen Material gebildet, so dass die Ausrichtungsmarkierungen 84 der Wafer 70 während Ausrichtung magnetisch voneinander angezogen werden, wodurch die Genauigkeit der Waferausrichtung verbessert wird. Weiter weist das magnetische Material der Ausrichtungsmarkierungen 84 noch eine hohe Durchlässigkeit bei Wellenlängen von Licht auf, das während optischer Ausrichtung verwendet wird, wie infrarotes Licht, wie Licht, das eine Wellenlänge von etwa 1,1 µm aufweist (wie in der Spanne von 0,3 µm bis 3 µm). Die Ausrichtungsmarkierungen 84 aus einem Material mit hoher Durchlässigkeit zu bilden, kann die Genauigkeit der optischen Ausrichtung erhöhen.
  • In manchen Ausführungsformen unterscheidet sich das magnetische Material der Ausrichtungsmarkierungen 84 von dem leitfähigen Material der Bondpads 82. Das magnetische Material der Ausrichtungsmarkierungen 84 kann eine größere Resistivität als das leitfähige Material der Bondpads 82 aufweisen und kann eine größere Durchlässigkeit als das leitfähige Material der Bondpads 82 aufweisen. In solchen Ausführungsformen weisen die Ausrichtungsmarkierungen 84 eine stärkere Magnetisierung als die Bondpads 82 auf.
  • Die Ausrichtungsmarkierungen 84 können an Stellen gebildet sein, wo ansonsten, abhängig von dem Design der Halbleiterdies, zusätzliche Bondpads 82 gebildet wären. Daher befinden sich die Ausrichtungsmarkierungen 84 in derselben Bauelementschicht (z.B. die dielektrische Schicht 78) wie die Bondpads 82. Dementsprechend kann die Struktur der Bondpads 82 und der Ausrichtungsmarkierungen 84 eine erhöhte Designflexibilität aufweisen.
  • 2A-4B sind Ansichten von Zwischenschritten während eines Prozesses zum Bilden einer Ausrichtungsmarkierung 84 für einen Wafer 70, in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen. 2A, 3A und 4A sind Draufsichten. 2B, 3B und 4B sind Querschnittansichten, die entlang von Querschnitt A-A` in den 2A, 3A beziehungsweise 4A gezeigt werden. Die Ausrichtungsmarkierung 84 (siehe 4A) weist mehrere magnetische Strukturelemente 96 auf, die eine vorgegebene Form aufweisen und in einer vorgegebenen Struktur angeordnet sind. In dieser Ausführungsform sind die magnetischen Strukturelemente 96 magnetische Stäbe. In anderen Ausführungsformen (nachfolgend für 20 beschrieben), sind die magnetischen Strukturelemente 96 magnetische Kreuze.
  • In 2A-2B sind die Gräben 92 für die magnetischen Strukturelemente in der dielektrischen Schicht 78 strukturiert. Die Gräben 92 können Vertiefungen sein, die sich in die dielektrische Schicht 78 erstrecken, oder können Öffnungen sein, die sich durch die dielektrische Schicht 78 erstrecken. Die dielektrische Schicht 78 kann durch jeglichen akzeptablen Prozess strukturiert werden, wie durch Belichten der dielektrischen Schicht 78 mit Licht und Entwickeln derselben, wenn die dielektrische Schicht 78 ein fotosensitives Material ist, oder durch Ätzen unter Verwendung zum Beispiel eines anisotropen Ätzens. Zeitlich festgelegte Ätzprozesse können verwendet werden, um das Ätzen der Gräben 92 zu stoppen, sobald die Gräben 92 eine gewünschte Tiefe erreicht haben. Die Tiefe der Gräben 92 bestimmt die Dicke der resultierenden magnetischen Strukturelemente 96 (siehe 4B), was nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
  • In 3A-3B sind ferromagnetische Strukturelemente 94 in den Gräben 92 gebildet. Die ferromagnetischen Strukturelemente 94 sind aus einem ferromagnetischen Material gebildet, das magnetisiert sein kann, um Permanentmagneten zu bilden. Beispiele von ferromagnetischen Materialien umfassen Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Legierungen davon, wie Kobalt-Eisen-Nickel (CoxFeyNiz, wo x, y und z in der Spanne von 0 bis 100 sind), Mehrfachschichten davon oder dergleichen, die durch eine Technik wie Abscheidung (z.B. PVD), Plattieren (z.B. Elektroplattieren oder elektroloses Plattieren) oder dergleichen gebildet werden können. Das ferromagnetische Material kann dotiert oder undotiert sein. Zum Beispiel kann das ferromagnetische Material mit Bor, Silizium, Molybdän, Kombinationen davon oder dergleichen dotiertes Kobalt-Eisen-Nickel sein. In manchen Ausführungsformen ist jedes ferromagnetische Strukturelement 94 eine einzelne fortlaufende Schicht aus einem ferromagnetischen Material. In manchen Ausführungsformen ist jedes ferromagnetische Strukturelement 94 ein leitfähiges Material, das mit einem ferromagnetischen Material dotiert ist.
  • Als ein Beispiel, um die ferromagnetischen Strukturelemente 94 zu bilden, kann eine Schicht aus ferromagnetischem Material konform in den Gräben 92 und auf der dielektrischen Schicht 78 gebildet sein. Ein Entfernungsprozess wird durchgeführt, um die überschüssigen Abschnitte des ferromagnetischen Materials zu entfernen, welche überschüssigen Abschnitte sich über der Deckoberfläche der dielektrischen Schicht 78 befinden, wodurch die ferromagnetischen Strukturelemente 94 gebildet werden. Nach dem Entfernungsprozess weist das ferromagnetische Material in den Gräben 92 übriggebliebene Abschnitte auf (wodurch die ferromagnetischen Strukturelemente 94 gebildet werden). In manchen Ausführungsformen kann ein Planarisierungsprozess, wie ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP), ein Rückätzprozess, Kombinationen davon oder dergleichen, genutzt werden. Nach dem Planarisierungsprozess sind die Deckoberflächen der dielektrischen Schicht 78, die Bondpads 82 (siehe 1) und die ferromagnetischen Strukturelemente 94 im Wesentlichen komplanar (innerhalb von Prozessschwankungen). Die im Wesentlichen komplanaren Deckoberflächen dieser Strukturelemente befinden sich an der Frontseite 70F des Wafers und die resultierenden planaren Oberflächen können die Oberflächen sein, die im Wesentlichen zum Waferbonding verwendet werden.
  • In 4A-4B werden die ferromagnetischen Strukturelemente 94 magnetisiert, um magnetische Strukturelemente 96 zu bilden. Die magnetischen Strukturelemente 96 sind Permanentmagneten, wobei jeder einen Nordpol 96N und einen Südpol 96S aufweist. Die magnetischen Strukturelemente 96 weisen stärkere Magnetisierung als die ferromagnetischen Strukturelemente 94 auf. In manchen Ausführungsformen weisen die Strukturelemente 96 eine Magnetisierung (M, magnetisches Moment pro Volumen) von etwa 750 emu/cm3 auf (wie in der Spanne von 250 emu/cm3 bis 2000 emu/cm3). Die ferromagnetischen Strukturelemente 94 werden magnetisiert, indem die ferromagnetischen Strukturelemente 94 einem Magnetfeld 102 (nachfolgend beschrieben) ausgesetzt werden, das Magnetisierung in den ferromagnetischen Strukturelementen 94 induziert.
  • In dieser Ausführungsform, wo die magnetischen Strukturelemente 96 magnetische Stäbe sind, sind die magnetischen Stäbe in einem Gitter angeordnet, das Reihen der magnetischen Stäbe aufweist. Die magnetischen Stäbe weisen in jedem Gitter eine hohe Dichte auf. In manchen Ausführungsformen weist jede Ausrichtungsmarkierung 84 1 bis 500 magnetische Stäbe auf. Die magnetischen Stäbe weisen eine Länge L1 entlang einer ersten Richtung (z.B. die Y-Richtung), eine Breite W1 entlang einer zweiten Richtung (z.B. die X-Richtung) und eine Dicke T1 entlang einer dritten Richtung (z.B. die Z-Richtung) auf, wo die Länge L1 größer als die Breite W1 ist. In manchen Ausführungsformen ist die Länge L1 in der Spanne von 0,2 µm bis 20 µm (wie in der Spanne von 0,2 µm bis 10 µm), die Breite W1 ist in der Spanne von 0,2 µm bis 20 µm (wie in der Spanne von 0,2 µm bis 10 µm) und die Dicke T1 ist in dem Bereich von 0,1 µm bis 0,6 µm. Die Längsachsen der magnetischen Stäbe sind jeweils entlang ihrer Längsrichtung (z.B. die Y-Richtung) ausgerichtet. In manchen Ausführungsformen weist die Ausrichtungsmarkierung 84 (z.B. das Gitter von magnetischen Stäben) eine Gesamtlänge in der Spanne von 10 µm bis 100 µm und eine Gesamtbreite in der Spanne von 10 µm bis 100 µm auf.
  • Die magnetischen Stäbe in einer Reihe sind durch eine Distanz D1 entlang der ersten Richtung (z.B. die Y-Richtung) getrennt und die Reihen der magnetischen Stäbe sind durch eine Distanz D2 entlang der zweiten Richtung (z.B. die X-Richtung) getrennt. In manchen Ausführungsformen ist die Distanz D1 in der Spanne von 0,1 µm bis 0,4 µm und die Distanz D2 ist in der Spanne von 0,1 µm bis 0,4 µm. Innerhalb des Gitters sind abwechselnde Reihen der magnetischen Stäbe entlang ihrer Längsrichtung (z.B. die Y-Richtung) um eine Distanz D3 versetzt und jede zweite Reihe der magnetischen Stäbe ist entlang ihrer Längsrichtung (z.B. die Y-Richtung) ausgerichtet. In manchen Ausführungsformen ist die Distanz D2 in der Spanne von 0,4 µm bis 9,6 µm. Abwechselnde Reihen der magnetischen Stäbe zu versetzen, kann die Genauigkeit eines Ausrichtungsprozesses verbessern, der die Ausrichtungsmarkierung 84 nutzt.
  • Obwohl nicht separat in 2A-4B veranschaulicht, sollt begrüßt werden, dass mehrere Ausrichtungsmarkierungen 84 gleichzeitig gebildet sein können. Zum Beispiel können Gruppen von Gräben 92 in der dielektrischen Schicht 78 strukturiert sein, die Gräben 92 können mit jeweiligen ferromagnetischen Strukturelementen 94 gefüllt sein und die ferromagnetischen Strukturelemente 94 können magnetisiert sein, um magnetische Strukturelemente 96 zu bilden. Die Ausrichtungsmarkierungen 84 (die das magnetische Strukturelement 96 jeder Ausrichtungsmarkierung 84 aufweisen) können durch eine Distanz von etwa 5 µm (wie in der Spanne von 1 µm bis 20 µm) beabstandet sein. Die Distanz zwischen angrenzenden Ausrichtungsmarkierungen 84 ist größer als die Distanz zwischen angrenzenden magnetischen Strukturelementen 96 einer Ausrichtungsmarkierung 84.
  • Das Magnetfeld 102, das genutzt wird, um das magnetische Strukturelement 96 zu magnetisieren, weist eine Richtung auf, die parallel zu der Frontseite 70F (siehe 4B) des Wafers ist und entlang der Längsrichtung (z.B. die Y-Richtung) der magnetischen Strukturelemente 96 verläuft. Daher ist die Richtung der Magnetisierung, die in den magnetischen Strukturelementen 96 induziert wird, parallel zu der Längsrichtung (z.B. die Y-Richtung) der magnetischen Strukturelemente 96. Das Magnetfeld 102 kann von einem Elektromagnet erzeugt werden. In manchen Ausführungsformen weist das Magnetfeld 102 eine Magnetfeldstärke von etwa 1 Tesla auf (wie in der Spanne von 0,01 Tesla bis 2 Tesla) und wird für eine Dauer von etwa 5 Sekunden (wie in der Spanne von 0,01 Sekunden bis 60 Sekunden) angewendet.
  • 5 ist ein Diagramm eines Waferbondingverfahrens 500 in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen. Das Waferbondingverfahren 500 wird in Verbindung mit 6-18, die verschiedene Ansichten von Zwischenschritten während des Waferbondingverfahrens 500 sind, in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen beschrieben. In dem Waferbondingverfahren 500 werden zwei Wafer 70 (die einen ersten Wafer 70A und einen zweiten Wafer 70B aufweisen, siehe 6) auf eine gegenüberliegende Weise gebondet. In dieser Ausführungsform sind die Wafer 70 durch Hybridbonding auf eine gegenüberliegende Weise gebondet, so dass die Frontseite des ersten Wafers 70A durch Dielektrikum-an-Dielektrikum-Bonds und Metall-an-Metall-Bonds an die Frontseite des zweiten Wafers 70B gebondet ist. Hybridbonding ermöglicht den Wafern 70A, 70B gebondet zu werden, ohne irgendein Haftmaterial (z.B. Die-Befestigungsfilm) oder eutektisches Material (z.B. Lötmaterial) zu verwenden.
  • In Schritt 502 werden ein erster Wafer 70A und ein zweiter Wafer 70B, die erste Ausrichtungsmarkierungen 84A beziehungsweise zweite Ausrichtungsmarkierungen 84B aufweisen (nachfolgend für 7 beschrieben), aufgenommen (oder gebildet). Einer der Wafer 70 wird gewendet, wenn die Wafer 70 aneinander gebondet werden. Daher sind die Wafer 70A, 70B mit Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B gebildet, die magnetische Strukturelemente 96A, 96B aufweisen, die eine entgegengesetzte magnetische Polarität aufweisen. Genauer weisen die ersten magnetischen Strukturelemente 96A eine entgegengesetzte magnetische Polarität zu den zweiten magnetischen Strukturelementen 96B auf. Daher werden die Wafer 70A, 708 magnetisch zueinander angezogen, wenn sie gegenüberliegend platziert werden.
  • In Bezug auf 6 (eine vereinfachte Draufsicht der Wafer 70A, 70B) und 7 (eine Draufsicht von Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B) werden die Wafer 70A, 708 bei einem ähnlichen Verarbeitungsschritt gezeigt, wie er für 4A-4B beschrieben ist, wo die magnetischen Strukturelemente 96A, 96B magnetisiert werden. Wenn die magnetischen Strukturelemente 96A, 96B magnetisiert werden, werden unterschiedliche Magnetfelder 102A, 102B auf die Wafer 70A, 70B angewendet. Insbesondere wird ein erstes Magnetfeld 102A auf den ersten Wafer 70A angewendet, um die ersten magnetischen Strukturelemente 96A des ersten Wafers 70A zu magnetisieren, und ein zweites Magnetfeld 102B wird auf den zweiten Wafer 70B angewendet, um die zweiten magnetischen Strukturelemente 96B des zweiten Wafers 70B zu magnetisieren. Das erste Magnetfeld 102A kann (oder kann nicht) dieselbe Stärke wie das zweite Magnetfeld 102B aufweisen und das erste Magnetfeld 102A ist antiparallel zu dem zweiten Magnetfeld 102B, so dass das erste Magnetfeld 102A eine entgegengesetzte Polarität (z.B. entgegengesetzte Richtung) von dem zweiten Magnetfeld 102B aufweist. Infolgedessen kann die Magnetisierung der ersten magnetischen Strukturelemente 96A (oder kann nicht) dieselbe Stärke wie die Magnetisierung der zweiten magnetischen Strukturelemente 96B aufweisen, aber die Magnetisierung der ersten magnetischen Strukturelemente 96A weist eine entgegengesetzte Polarität von der Magnetisierung der zweiten magnetischen Strukturelemente 96B auf. Daher werden die ersten magnetischen Strukturelemente 96A von den zweiten magnetischen Strukturelementen 96B angezogen, wenn die Wafer 70A, 70B gegenüberliegend platziert werden. Die Richtungen der Magnetfelder 102A, 102B sind relativ zu den jeweiligen Wafern 70A, 70B. In manchen Ausführungsformen sind die Richtungen der Magnetfelder 102A, 102B relativ zu Kerben 88 in den Wafern 70A, 70B.
  • In Schritt 504 werden die Wafer 70A, 70B grob in einem ersten Ausrichtungsprozess ausgerichtet. In Bezug auf 8-10 sind die Wafer 70A, 70B während Schritten des ersten Ausrichtungsprozesses gezeigt. Eine von jeder der Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B ist schematisch veranschaulicht, aber wie zuvor erwähnt, kann jeder der Wafer 70A, 70B mehrere Ausrichtungsmarkierungen aufweisen. Der erste Ausrichtungsprozess ist ein optischer Ausrichtungsprozess, der Kameras 106A, 106B, wie Infrarotkameras, nutzt. Der erste Wafer 70A ist auf einem unteren Spannfutter 104A platziert und der zweite Wafer 708 ist auf einem oberen Spannfutter 104B platziert. Die Spannfutter 104A, 104B können betrieben werden, die Wafer 70A, 70B horizontal zu bewegen (z.B. in der X/Y-Ebene) und die Wafer 70A, 70B vertikal zu bewegen (z.B. entlang der Z-Richtung). Während des ersten Ausrichtungsprozesses sind die Spannfutter 104A, 104B weit genug voneinander entfernt positioniert, dass die magnetische Anziehung zwischen den Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B unzureichend ist, um die Wafer 70A, 70B zu bewegen. In manchen Ausführungsformen sind die Spannfutter 104A, 104B so positioniert, dass ein Spalt G1 (siehe 10) zwischen den Wafern 70A, 70B (z.B. zwischen den Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B) etwa 3 mm beträgt (wie in der Spanne von 0,1 mm bis 10 mm).
  • Der erste Ausrichtungsprozess umfasst Suchen nach den ersten Ausrichtungsmarkierungen 84A des ersten Wafers 70A unter Verwendung der oberen Kamera 106B, wie durch 8 gezeigt wird. Die obere Kamera 106B ist bei einer festen Stelle angeordnet und das untere Spannfutter 104A wird horizontal in der X/Y-Ebene bewegt, bis die obere Kamera 106B erfasst, dass die ersten Ausrichtungsmarkierungen 84A an gewünschten Stellen sind, die korrekte Waferausrichtung angeben. Die Position des unteren Spannfutters 104A (die eine ausgerichtete Position des unteren Spannfutters 104A ist) wird dann unter Verwendung eines Positionierungssensors 108 gemessen. Die ausgerichtete Position des unteren Spannfutters 104A wird aufgezeichnet. Das untere Spannfutter 104A kann dann zurückgezogen werden, so dass es außerhalb der Sichtlinie der Kameras 106A, 106B ist.
  • Der erste Ausrichtungsprozess umfasst weiter Suchen nach zweiten Ausrichtungsmarkierungen 84B des zweiten Wafers 70B unter Verwendung der unteren Kamera 106A, wie durch 9 gezeigt wird. Die untere Kamera 106A ist bei einer festen Stelle angeordnet und das obere Spannfutter 104B wird horizontal in der X/Y-Ebene bewegt, bis die untere Kamera 106A erfasst, dass die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 84B bei gewünschten Stellen sind, die korrekte Waferausrichtung angeben. Die Position des oberen Spannfutters 104B (die eine ausgerichtete Position des oberen Spannfutters 104B ist) wird dann unter Verwendung des Positionierungssensors 108 gemessen. Die ausgerichtete Position des oberen Spannfutters 104B wird aufgezeichnet.
  • Der erste Ausrichtungsprozess umfasst weiter horizontales Bewegen der Spannfutter 104A, 104B in der X/Y-Ebene zu ihren ausgerichteten Positionen, wie sie von dem Positionierungssensor 108 ermittelt sind. Wenn die Spannfutter 104A, 104B in ihren ausgerichteten Positionen sind, ist der erste Wafer 70A grob mit dem zweiten Wafer 70B ausgerichtet. Nachdem die Wafer 70A, 70B grob ausgerichtet wurden, kann das Ausmaß der Fehlausrichtung zwischen ihnen groß sein. In manchen Ausführungsformen weisen die Wafer 70A, 70B mehr als etwa 0,2 µm Fehlausrichtung auf (wie in der Spanne von 0,2 µm bis 0,4 µm Fehlausrichtung).
  • In Schritt 506 werden die Wafer 70A, 70B in einem zweiten Ausrichtungsprozess feinausgerichtet. In Bezug auf 11 sind die Wafer 70A, 70B während des zweiten Ausrichtungsprozesses gezeigt. Der zweite Ausrichtungsprozess ist ein magnetischer Ausrichtungsprozess, der die Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B nutzt. Der zweite Ausrichtungsprozess ist ein Selbstausrichtungsprozess. Während des zweiten Ausrichtungsprozesses werden die Spannfutter 104A, 104B nah genug beieinander positioniert, dass die magnetische Anziehung zwischen den Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B ausreicht, um die Wafer 70A, 70B zu bewegen. In manchen Ausführungsformen sind die Spannfutter 104A, 104B so positioniert, dass ein Spalt G2 zwischen den Wafern 70A, 70B (z.B. zwischen den Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B) etwa 0,6 µm beträgt (wie in der Spanne von 0,4 µm bis 0,8 µm). Die Spannfutter 104A, 104B sind während des zweiten Ausrichtungsprozesses näher beieinander als während des ersten Ausrichtungsprozesses.
  • In Bezug auf 12 sind manche der magnetischen Strukturelemente 96A, 96B von zwei Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B gezeigt. Weil die magnetischen Strukturelemente 96A, 96B magnetisch angezogen werden, üben die Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B zwei Kräfte auf die Wafer 70A, 70B aus (siehe 11): eine horizontale Kraft FH (z.B. in der X/Y-Ebene) und eine vertikale Kraft FV (z.B. entlang der Z-Richtung). Die vertikale Kraft Fv zieht die Wafer 70A, 70B zueinander. Die horizontale Kraft FH zieht die Nordpole 96N der magnetischen Strukturelemente 96A, 96B zu den Südpolen 96S der magnetischen Strukturelemente 96A, 96B. Die horizontale Kraft FH ist größer als die vertikale Kraft Fv, was die Genauigkeit des zweiten Ausrichtungsprozesses verbessert. Insbesondere ist die vertikale Kraft FV nicht stark genug, um die Wafer 70A, 70B entlang der Z-Richtung zu bewegen, aber die horizontale Kraft FH ist stark genug, um die Wafer 70A, 70B in der X/Y-Ebene zu bewegen. In manchen Ausführungsformen ist die vertikale Kraft FV in der Spanne von 0,001 µNewton bis 10 µNewton und die horizontale Kraft FH ist in der Spanne von 0,001 µNewton bis 10 µNewton. Wie zuvor festgehalten, weisen die magnetischen Strukturelemente 96A, 96B der Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B eine entgegengesetzte magnetische Polarität auf. Daher, wenn die Wafer 70A, 70B in der X/Y-Ebene bewegt werden, werden die Nordpole 96N der ersten magnetischen Strukturelemente 96A mit den Südpolen 96S der zweiten magnetischen Strukturelemente 96B ausgerichtet und die Südpole 96S der ersten magnetischen Strukturelemente 96A werden mit den Nordpolen 96N der zweiten magnetischen Strukturelemente 96B ausgerichtet.
  • Die relativen Stärken der horizontalen Kraft FH und der vertikalen Kraft FV werden von der Dicke T1 (zuvor beschrieben) der magnetischen Strukturelemente 96A, 96B und auch von dem Spalt G2 (zuvor beschrieben) zwischen den magnetischen Strukturelementen 96A des ersten Wafers 70A und den magnetischen Strukturelementen 96B des zweiten Wafers 70 während des zweiten Ausrichtungsprozesses bestimmt. Ein Kraftkoeffizient ist das Verhältnis der horizontalen Kraft FH, die von den Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B erzeugt wird, zu der vertikalen Kraft FV, die von den Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B erzeugt wird. In manchen Ausführungsformen ist der Kraftkoeffizient in der Spanne von 1 bis 2. Ein größerer Kraftkoeffizient gibt an, dass eine größere horizontale Kraft FH während des zweiten Ausrichtungsprozesses relativ zu der vertikalen Kraft Fv erzeugt wird. Die horizontale Kraft FH, die während des zweiten Ausrichtungsprozesses erzeugt wird, zu erhöhen, verringert die finale Fehlausrichtung zwischen den Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B (und damit der Wafer 70A, 70B). In einem Versuch war der Spalt G2 in der Spanne von 0,6 µm bis 0,8 µm und die Dicke T1 war in der Spanne von 0,1 µm bis 0,6 µm, wodurch ein Kraftkoeffizient in der Spanne von 1,18 bis 1,63 erhalten wurde.
  • Der zweite Ausrichtungsprozess umfasst vertikales Bewegen der Spannfutter 104A, 104B (siehe 11) zueinander entlang der Z-Richtung, bis die Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B eine gewünschte horizontale Kraft FH und vertikale Kraft Fv erzeugen. Das beginnt damit, die Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B zu ausgerichteten Positionen zu bewegen. Wie zuvor festgehalten wurde, ist die horizontale Kraft FH ausreichend, um die Wafer 70A, 70B in der X/Y-Ebene zu bewegen, und die vertikale Kraft Fv ist unzureichend, um die Wafer 70A, 70B entlang der Z-Richtung zu bewegen. Bewegung der Spannfutter 104A, 104B wird dann gestoppt und ein Warten wird durchgeführt, bei dem die Spannfutter 104A, 104B bei der gewünschten Position gehalten werden, bis die Wafer 70A, 70B abgeschlossen haben, sich zu ihren ausgerichteten Positionen zu bewegen (z.B. bis die Nordpole 96N mit den Südpolen 96S ausgerichtet sind). In manchen Ausführungsformen umfasst der zweite Ausrichtungsprozess zu warten, während die Spannfutter 104A, 104B für eine Dauer von etwa 500 µs (wie in der Spanne von 10 µs bis 5000 µs) bei der gewünschten Position gehalten werden. Wenn die Nordpole 96N mit den Südpolen 96S ausgerichtet sind, wird der erste Wafer 70A mit dem zweiten Wafer 70B feinausgerichtet. Nachdem die Wafer 70A, 70B feinausgerichtet wurden, ist das Ausmaß von Fehlausrichtung zwischen ihnen klein. In manchen Ausführungsformen weisen die Wafer 70A, 70B weniger als 0,1 µm Fehlausrichtung auf (wie in der Spanne von 0,01 µm bis 0,5 µm Fehlausrichtung). Den zweiten Ausrichtungsprozess (z.B. magnetische Selbstausrichtung) zusätzlich zu dem ersten Ausrichtungsprozess (z.B. optische Ausrichtung) durchzuführen, ermöglicht, dass die Fehlausrichtung zwischen den Wafern 70A, 70B geringer ist, als wenn nur der erste Ausrichtungsprozess alleine verwendet wird.
  • In Schritt 508 wird ein Vorbondingprozess durchgeführt, indem die Frontseiten der Wafer 70A, 70B miteinander in Kontakt gebracht werden. In Bezug auf 13 sind die Wafer 70A, 70B gezeigt, nachdem die Wafer 70A, 70B in Kontakt gebracht wurden. Während des Vorbondings wird eine kleine Druckkraft aufgebracht, indem die Spannfutter 104A, 104B vertikal zueinander bewegt werden, um den ersten Wafer 70A gegen den zweiten Wafer 70B zu pressen. 14 ist eine Querschnittansicht der Wafer 70A, 70B während des Bondings. Wenn die Wafer 70A, 70B zusammengepresst werden, werden die dielektrischen Schichten 78A, 78B in Kontakt gebracht. Das Vorbonding wird bei einer niedrigen Temperatur durchgeführt, wie etwa Raumtemperatur (wie in der Spanne von 15°C bis 30°C), und nach dem Vorbonding werden die dielektrischen Schichten 78A, 78B aneinander gebondet.
  • In Schritt 510 wird ein Temperprozess durchgeführt, um die Bondstärke zwischen den Wafern 70A, 70B zu verbessern. Während des Temperprozesses werden die dielektrischen Schichten 78A, 78B; die Bondpads 82A, 82B; und die Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B bei einer hohen Temperatur, wie eine Temperatur in der Spanne von 100°C bis 450°C, getempert. Nach dem Tempern werden Bonds, wie Fusionsbonds, gebildet, die die dielektrischen Schichten 78A, 78B bonden. Zum Beispiel können die Bonds kovalente Bonds zwischen dem Material der dielektrischen Schicht 78A und dem Material der dielektrischen Schicht 78B sein. Die Bondpads 82A, 82B sind mit einer Eins-zu-Eins-Entsprechung miteinander verbunden. Die Bondpads 82A, 82B können nach dem Vorbonding in physischem Kontakt sein oder können sich ausdehnen, um während des Temperns in physischen Kontakt gebracht zu werden. Weiter vermischt sich während des Temperns das Material der Bondpads 82A, 82B(z.B. Kupfer), so dass auch Metall-zu-Metall-Bonds gebildet werden. Die Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B sind auch mit einer Eins-zu-Eins-Entsprechung miteinander verbunden und Metall-zu-Metall-Bonds können zwischen den Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B auf eine ähnliche Weise wie die Bondpads 82A, 82B gebildet werden. Daher sind die resultierenden Bonds zwischen den Wafern 70A, 70B Hybridbonds, die sowohl Dielektrikum-zu-Dielektrikum-Bonds als auch Metall-zu-Metall-Bonds aufweisen.
  • Die vertikale Kraft FV, obwohl nicht groß genug, um die Wafer 70A, 70B während Waferbondings entlang der Z-Richtung zu bewegen, ist groß genug, um die Wafer 70A, 70B zu biegen, wenn die Wafer 70A, 70B in Kontakt sind. Deshalb kann eine Nutzung der magnetischen Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B, zusätzlich zu einer Unterstützung bei der Ausrichtung während Waferbondings, dabei helfen, Verziehen der Wafer 70A, 70B zu verringern. In manchen Ausführungsformen, wie von 15 gezeigt, weisen der erste Wafer 70A und der zweite Wafer 70B vor Bonding ein konvexes Verziehen auf und Bonding der Wafer 70A, 70B mit magnetischen Ausrichtungsmarkierungen verringert deren Verziehen. In manchen Ausführungsformen, wie durch 16 gezeigt, weist der erste Wafer 70A konvexes Verziehen und weist der zweite Wafer 70B konkaves Verziehen vor Bonding auf und Bonding der Wafer 70A, 70B mit magnetischen Ausrichtungsmarkierungen verringert ihr Verziehen. In manchen Ausführungsformen, wie durch 17 gezeigt, weist der erste Wafer 70A kein Verziehen und weist der zweite Wafer 70B konvexes Verziehen vor Bonding auf und Bonding der Wafer 70A, 70B mit magnetischen Ausrichtungsmarkierungen verringert ihr Verziehen. In manchen Ausführungsformen, wie durch 18 gezeigt, weist der erste Wafer 70A kein Verziehen und weist der zweite Wafer 70B konkaves Verziehen vor Bonding auf und Bonding der Wafer 70A, 70B mit magnetischen Ausrichtungsmarkierungen verringert ihr Verziehen. Verziehen der Wafer 70A, 70B zu verringern, kann die Genauigkeit ihrer Ausrichtung weiter verbessern.
  • Zusätzliche Verarbeitung kann durchgeführt werden, nachdem die Wafer 70A, 70B gebondet wurden. Zum Beispiel, und wieder in Bezug auf 14, kann die gebondete Waferstruktur vereinzelt werden, indem entlang von Risslinienbereichen, z.B. zwischen den Bauelementbereichen 72D, gesägt wird. Das Sägen vereinzelt die gebondeten Bauelemente in jedem Bauelementbereich 72D, um gebondete Bauelementstrukturen zu bilden. In Ausführungsformen, wo die Ausrichtungsmarkierungen 84 in den Bauelementbereichen 72D gebildet sind, können die gebondeten Bauelementstrukturen die Ausrichtungsmarkierungen 84 aufweisen. In Ausführungsformen, wo die Ausrichtungsmarkierungen 84 in separaten Ausrichtungsmarkierungsbereichen 72A gebildet sind, können die gebondeten Bauelementstrukturen die Ausrichtungsmarkierungen 84 nicht aufweisen.
  • Ausführungsformen können Vorteile erzielen. Die magnetischen Ausrichtungsmarkierungen 84 in den Wafern 70 zu bilden, kann die Genauigkeit eines Ausrichtungsprozesses während Bondings der Wafer 70 verbessern. Insbesondere werden zwei Wafer 70A, 70B mit Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B gebildet, die entgegengesetzte magnetische Polarität aufweisen. Infolgedessen werden die ersten Ausrichtungsmarkierungen 84A magnetisch von den zweiten Ausrichtungsmarkierungen 84B angezogen, wenn die Wafer 70A, 70B aneinander gebondet werden. Die magnetische Anziehung zwischen den Ausrichtungsmarkierungen 84A, 84B erzeugt eine horizontale Kraft in einer horizontalen Ebene (die parallel zu den Frontseiten 70F der Wafer 70A, 70B) ist und die horizontale Kraft ist groß genug, um die Wafer in der horizontalen Ebene zu bewegen, so dass die ersten Ausrichtungsmarkierungen 84A mit den zweiten Ausrichtungsmarkierungen 84B ausgerichtet werden. Magnetische Selbstausrichtung zwischen den Wafern 70A, 70B kann daher erreicht werden und magnetische Selbstausrüstung während Bondings zu nutzen, kann Fehlausrichtung zwischen den gebondeten Wafern 70A, 70B zu verringern.
  • 19 ist eine Draufsicht von Ausrichtungsmarkierungen 84 in Übereinstimmung mit manchen anderen Ausführungsformen. Ähnlich den vorigen Ausführungsformen weist jede Ausrichtungsmarkierung 84 mehrere magnetische Strukturelemente 96 auf, die magnetische Stäbe sind. In dieser Ausführungsform weisen die Ausrichtungsmarkierungen 84 eine horizontale Ausrichtungsmarkierung 84H und eine vertikale Ausrichtungsmarkierung 84V auf einem selben Wafer auf. Die horizontale Ausrichtungsmarkierung 84H weist mehrere horizontale magnetische Stäbe 96H auf. Die vertikale Ausrichtungsmarkierung 84V weist mehrere vertikale magnetische Stäbe 96V auf. Die Längsrichtung der horizontalen magnetischen Stäbe 96H ist senkrecht zu der Längsrichtung der vertikalen magnetischen Stäbe 96V. Weiter ist die Magnetisierungsrichtung der horizontalen magnetischen Stäbe 96H senkrecht zu der Magnetisierungsrichtung der vertikalen magnetischen Stäbe 96V. Sowohl horizontale magnetische Stäbe 96H als auch vertikale magnetische Stäbe 96V auf einem selben Wafer zu bilden, kann Fehlausrichtung während des zweiten Ausrichtungsprozesses (zuvor für 11-12 beschrieben) verringern. Insbesondere kann die Ausrichtungsmarkierungen 84H, 84V mit Längsachsen entlang mehrerer Richtungen zu bilden, Ausrichtungsgenauigkeit entlang beider Richtungen während Bondings erhöhen.
  • 20 ist eine Draufsicht einer Ausrichtungsmarkierung 84 in Übereinstimmung mit manchen anderen Ausführungsformen. Ähnlich den vorigen Ausführungsformen weist die Ausrichtungsmarkierung 84 mehrere magnetische Strukturelemente 96 auf, die eine vorgegebene Form aufweisen und in einer vorgegebenen Struktur angeordnet sind. In dieser Ausführungsform sind die magnetischen Strukturelemente 96 magnetische Kreuze. Jedes magnetische Kreuz weist zwei magnetische Stäbe auf, die senkrecht zueinander sind. Magnetische Kreuze anstatt von magnetischen Stäben zu verwenden, ermöglicht, dass die magnetischen Strukturelemente 96 entlang sowohl der X-Richtung als auch der Y-Richtung gleichstarke magnetische Kräfte aufweisen.
  • In dieser Ausführungsform, wo die magnetischen Strukturelemente 96 magnetische Kreuze sind, weist jedes magnetische Kreuz vier Arme 98 auf, die von einem mittleren Abschnitt vorragen. Ein erstes Paar von angrenzenden Armen 98 bildet den Nordpol 96N eines magnetischen Kreuzes. Ein zweites Paar von angrenzenden Armen 98 bildet den Südpol 96S eines magnetischen Kreuzes. In manchen Ausführungsformen ist die Länge L1 jedes Arms 98 in der Spanne von 0,1 µm bis 10 µm und die Breite W1 jedes Arms 98 ist in der Spanne von 0,01 µm bis 5 µm.
  • Die magnetischen Kreuze sind in einem Gitter angeordnet, das Reihen der magnetischen Kreuze aufweist. Die magnetischen Kreuze weisen eine hohe Dichte in jedem Gitter auf. In manchen Ausführungsformen weist jede Ausrichtungsmarkierung 84 1 bis 500 magnetische Kreuze auf. In manchen Ausführungsformen weist die Ausrichtungsmarkierung 84 (z.B. die magnetischen Strukturelemente 96) eine Gesamtlänge entlang der ersten Richtung (z.B. die Y-Richtung) von etwa 50 µm auf (sie in der Spanne von 10 µm bis 100 µm) und weist eine Gesamtbreite entlang der zweiten Richtung (z.B. die X-Richtung) von etwa 50 µm auf (wie in der Spanne von 10 µm bis 100 µm).
  • Die magnetischen Kreuze in einer Reihe sind durch eine Distanz D1 entlang der ersten Richtung (z.B. die Y-Richtung) getrennt. In manchen Ausführungsformen ist die Distanz D1 in der Spanne von 0,1 µm bis 10 µm. Die Arme 98 angrenzender Reihen von magnetischen Kreuzen können entlang der Längsachsen dieser Arme 98 miteinander überlappen. Innerhalb des Gitters sind abwechselnde Reihen der magnetischen Kreuze voneinander entlang ihrer Längsrichtung (z.B. die Y-Richtung) um eine Distanz D3 versetzt und jede zweite Reihe der magnetischen Kreuze ist entlang ihrer Längsrichtung (z.B. die Y-Richtung) ausgerichtet. In manchen Ausführungsformen ist die Distanz D3 in der Spanne von 0,1 µm bis 10 µm. Abwechselnde Reihen der magnetischen Kreuze zu versetzen, kann die Genauigkeit eines Ausrichtungsprozesses verbessern, der die Ausrichtungsmarkierung 84 nutzt.
  • 21 ist eine Ansicht eines Zwischenschritts während eines Prozesses zum Bilden von Ausrichtungsmarkierungen für Wafer, in Übereinstimmung mit manchen anderen Ausführungsformen. Wie zuvor festgehalten, können unterschiedliche Wafer mit Ausrichtungsmarkierungen gebildet werden, die magnetische Strukturelemente aufweisen, die entgegengesetzte magnetische Polarität aufweisen. 21 veranschaulicht die Ausrichtungsmarkierungen 84 von 20 während des Magnetisierungsprozesses für die Ausrichtungsmarkierungen 84 (zuvor für 4A-4B beschrieben). Ein erstes Magnetfeld 102A wird genutzt, um die ersten magnetischen Strukturelemente 96A einer ersten Ausrichtungsmarkierung 84A für einen ersten Wafer zu magnetisieren. Ein zweites Magnetfeld 102B wird genutzt, um die zweiten magnetischen Strukturelemente 96B einer zweiten Ausrichtungsmarkierung 84B für einen zweiten Wafer zu magnetisieren. Das erste Magnetfeld 102 weist eine entgegengesetzte magnetische Polarität von dem zweiten Magnetfeld 102B auf. Wenn die magnetischen Strukturelemente 96A, 96B magnetische Kreuze sind, bildet das erste Magnetfeld 102A einen ersten Winkel ungleich Null mit jedem der Arme der ersten magnetischen Strukturelemente 96A und das zweite Magnetfeld 102B bildet einen zweiten Winkel ungleich Null mit jedem der Arme der zweiten magnetischen Strukturelemente 96B. Die Winkel ungleich Null sind zwischen 0 Grad und 90 Grad. In manchen Ausführungsformen sind die Winkel ungleich Null 45-Grad-Winkel.
  • In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren Folgendes: Empfangen eines ersten Wafers und eines zweiten Wafers, wobei der erste Wafer eine erste Ausrichtungsmarkierung aufweist, die erste Ausrichtungsmarkierung ein erstes Gitter von ersten magnetischen Strukturelementen aufweist, der zweite Wafer eine zweite Ausrichtungsmarkierung aufweist, die zweite Ausrichtungsmarkierung ein zweites Gitter von zweiten magnetischen Strukturelementen aufweist; Ausrichten der ersten Ausrichtungsmarkierung mit der zweiten Ausrichtungsmarkierung in einem optischen Ausrichtungsprozess; nach dem optischen Ausrichtungsprozess, Ausrichten der ersten Ausrichtungsmarkierung mit der zweiten Ausrichtungsmarkierung in einem magnetischen Ausrichtungsprozess, wobei Nordpole der ersten magnetischen Strukturelemente mit Südpolen der zweiten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet werden, Südpole der ersten magnetischen Strukturelemente mit Nordpolen der zweiten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet werden; und Bilden von Bonds zwischen dem ersten Wafer und dem zweiten Wafer. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens sind jede der ersten magnetischen Strukturelemente und der zweiten magnetischen Strukturelemente magnetische Stäbe. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens sind jede der ersten magnetischen Strukturelemente und der zweiten magnetischen Strukturelemente magnetische Kreuze. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens sind abwechselnde Reihen der ersten magnetischen Strukturelemente innerhalb des ersten Gitters versetzt. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens ist jede zweite Reihe der ersten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens weist der erste Wafer weiter eine erste dielektrische Schicht auf, ist die erste Ausrichtungsmarkierung in der ersten dielektrischen Schicht gebildet, weist der zweite Wafer weiter eine zweite dielektrische Schicht auf, ist die zweite Ausrichtungsmarkierung in der zweiten dielektrischen Schicht gebildet und umfasst Bonden zwischen dem ersten Wafer und dem zweiten Wafer Folgendes: Bilden von Dielektrikum-zu-Dielektrikum-Bonds zwischen der ersten dielektrischen Schicht und der zweiten dielektrischen Schicht; und Bilden von Metall-zu-Metall-Bonds zwischen der ersten Ausrichtungsmarkierung und der zweiten Ausrichtungsmarkierung.
  • In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren Folgendes: Anwenden eines ersten Magnetfelds auf einen ersten Wafer, um erste Ausrichtungsmarkierungen des ersten Wafers zu magnetisieren; Anwenden eines zweiten Magnetfelds auf einen zweiten Wafer, um zweite Ausrichtungsmarkierungen des zweiten Wafers zu magnetisieren, wobei das erste Magnetfeld antiparallel zu dem zweiten Magnetfeld ist, wobei das erste Magnetfeld und das zweite Magnetfeld entgegengesetzte Polarität aufweisen; Bewegen des ersten Wafers zu dem zweiten Wafer entlang einer ersten Richtung, bis die ersten Ausrichtungsmarkierungen und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen eine horizontale Kraft und vertikale Kraft auf den ersten Wafer und den zweiten Wafer ausüben, wobei die vertikale Kraft entlang der ersten Richtung verläuft, die horizontale Kraft entlang einer zweiten Richtung verläuft, die zweite Richtung senkrecht zu der ersten Richtung ist, die horizontale Kraft größer als die vertikale Kraft ist; und Bilden von Bonds zwischen dem ersten Wafer und dem zweiten Wafer. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens weisen die ersten Ausrichtungsmarkierungen jeweils erste magnetische Stäbe auf und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen weisen jeweils zweite magnetische Stäbe auf. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens ist das erste Magnetfeld parallel zu ersten Längsachsen der ersten magnetischen Stäbe und das zweite Magnetfeld ist parallel zu zweiten Längsachsen der zweiten magnetischen Stäbe. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens weisen die ersten Ausrichtungsmarkierungen jeweils erste magnetische Kreuze auf und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen weisen jeweils zweite magnetische Kreuze auf. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens bildet das erste Magnetfeld einen Winkel ungleich Null mit ersten Armen der ersten magnetischen Kreuze und das zweite Magnetfeld bildet einen Winkel ungleich Null mit zweiten Armen der zweiten magnetischen Kreuze. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens ist ein Verhältnis der horizontalen Kraft zu der vertikalen Kraft in einer Spanne von 1 bis 2. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens verringert die vertikale Kraft Verziehen vom ersten Wafer und dem zweiten Wafer. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens beginnt Bewegen des ersten Wafers zu dem zweiten Wafer damit, die ersten Ausrichtungsmarkierungen und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen zu ausgerichteten Positionen zu bewegen, wobei das Verfahren weiter Folgendes umfasst: nach Bewegen des ersten Wafers zu dem zweiten Wafer, Warten bis die ersten Ausrichtungsmarkierungen und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen abgeschlossen haben, sich zu den ausgerichteten Positionen zu bewegen. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens, Warten bis die ersten Ausrichtungsmarkierungen und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen abgeschlossen haben, sich zu den ausgerichteten Positionen zu bewegen, wobei es Warten für eine Dauer in einer Spanne von 10 µs bis 5000 µs umfasst. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens umfasst Bilden der Bonds zwischen dem ersten Wafer und dem zweiten Wafer Folgendes: Kontaktieren einer ersten dielektrischen Schicht des ersten Wafers mit einer zweiten dielektrischen Schicht des zweiten Wafers; Kontaktieren der ersten Ausrichtungsmarkierungen des ersten Wafers mit den zweiten Ausrichtungsmarkierungen des zweiten Wafers; und Tempern des ersten Wafers und des zweiten Wafers.
  • In einer Ausführungsform weist eine Struktur Folgendes auf: ein erstes Bauelement, das eine erste dielektrische Schicht und eine erste Ausrichtungsmarkierung in der ersten dielektrischen Schicht aufweist, wobei die erste Ausrichtungsmarkierung erste magnetische Strukturelemente aufweist; und ein zweites Bauelement, das eine zweite dielektrische Schicht und eine zweite Ausrichtungsmarkierung in der zweiten dielektrischen Schicht aufweist, wobei die zweite Ausrichtungsmarkierung zweite magnetische Strukturelemente aufweist, Nordpole der ersten magnetischen Strukturelemente mit Südpolen der zweiten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet sind, Südpole der ersten magnetischen Strukturelemente mit Nordpolen der zweiten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet sind, die ersten dielektrische Schicht durch Dielektrikum-zu-Dielektrikum-Bonds an die zweite dielektrische Schicht gebondet ist, die erste Ausrichtungsmarkierung durch Metall-zu-Metall-Bonds an die zweite Ausrichtungsmarkierung gebondet ist. In manchen Ausführungsformen der Struktur sind jede der ersten magnetischen Strukturelemente und der zweiten magnetischen Strukturelemente magnetische Stäbe. In manchen Ausführungsformen der Struktur sind jede der ersten magnetischen Strukturelemente und der zweiten magnetischen Strukturelemente magnetische Kreuze. In manchen Ausführungsformen der Struktur sind abwechselnde Reihen der ersten magnetischen Strukturelemente versetzt und abwechselnde Reihen der zweiten magnetischen Strukturelemente sind versetzt.
  • Das Vorangehende umreißt Merkmale einiger Ausführungsformen, sodass Fachkundige die Aspekte der vorliegenden Offenbarung besser verstehen werden. Fachkundige werden begrüßen, dass sie die vorliegende Offenbarung bereits als eine Basis dafür verwenden können, andere Prozesse und Strukturen zum Umsetzen derselben Zwecke und/oder Erzielen derselben Vorteile der hierin vorgestellten Ausführungsformen zu gestalten oder zu modifizieren. Fachkundige sollten auch erkennen, dass solche gleichwertigen Konstruktionen nicht von dem Wesen und Umfang der vorliegenden Offenbarung abweichen und dass sie verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abänderungen hierin vornehmen können, ohne von dem Wesen und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 63/321230 [0001]

Claims (20)

  1. Verfahren, umfassend: Empfangen eines ersten Wafers und eines zweiten Wafers, wobei der erste Wafer eine erste Ausrichtungsmarkierung aufweist, die erste Ausrichtungsmarkierung ein erstes Gitter von ersten magnetischen Strukturelementen aufweist, der zweite Wafer eine zweite Ausrichtungsmarkierung aufweist, die zweite Ausrichtungsmarkierung ein zweites Gitter von zweiten magnetischen Strukturelementen aufweist; Ausrichten der ersten Ausrichtungsmarkierung mit der zweiten Ausrichtungsmarkierung in einem optischen Ausrichtungsprozess; nach dem optischen Ausrichtungsprozess, Ausrichten der ersten Ausrichtungsmarkierung mit der zweiten Ausrichtungsmarkierung in einem magnetischen Ausrichtungsprozess, wobei Nordpole der ersten magnetischen Strukturelemente mit Südpolen der zweiten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet sind, Südpole der ersten magnetischen Strukturelemente mit Nordpolen der zweiten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet sind; und Bilden von Bonds zwischen dem ersten Wafer und dem zweiten Wafer.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede der ersten magnetischen Strukturelemente und der zweiten magnetischen Strukturelemente magnetische Stäbe sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede der ersten magnetischen Strukturelemente und der zweiten magnetischen Strukturelemente magnetische Kreuze sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei abwechselnde Reihen der ersten magnetischen Strukturelemente innerhalb des ersten Gitters versetzt sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei jede zweite Reihe der ersten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet ist.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Wafer weiter eine erste dielektrische Schicht aufweist, die erste Ausrichtungsmarkierung in der ersten dielektrischen Schicht gebildet ist, der zweite Wafer weiter eine zweite dielektrische Schicht aufweist, die zweite Ausrichtungsmarkierung in der zweiten dielektrischen Schicht gebildet ist und Bonds zwischen dem ersten Wafer und dem zweiten Wafer zu bilden, Folgendes umfasst: Bilden von Dielektrikum-zu-Dielektrikum-Bonds zwischen der ersten dielektrischen Schicht und der zweiten dielektrischen Schicht; und Bilden von Metall-zu-Metall-Bonds zwischen der ersten Ausrichtungsmarkierung und der zweiten Ausrichtungsmarkierung.
  7. Verfahren, umfassend: Anwenden eines ersten Magnetfelds auf einen ersten Wafer, um erste Ausrichtungsmarkierungen des ersten Wafers zu magnetisieren; Anwenden eines zweiten Magnetfelds auf einen zweiten Wafer, um zweite Ausrichtungsmarkierungen des zweiten Wafers zu magnetisieren, wobei das erste Magnetfeld antiparallel zu dem zweiten Magnetfeld ist, das erste Magnetfeld und das zweite Magnetfeld entgegengesetzte Polarität aufweisen; Bewegen des ersten Wafers zu dem zweiten Wafer entlang einer ersten Richtung, bis die ersten Ausrichtungsmarkierungen und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen eine horizontale Kraft und vertikale Kraft auf den ersten Wafer und den zweiten Wafer ausüben, wobei die vertikale Kraft entlang der ersten Richtung verläuft, die horizontale Kraft entlang einer zweiten Richtung verläuft, die zweite Richtung senkrecht zu der ersten Richtung ist, die horizontale Kraft größer als die vertikale Kraft ist; und Bilden von Bonds zwischen dem ersten Wafer und dem zweiten Wafer.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die ersten Ausrichtungsmarkierungen jeweils erste magnetische Stäbe aufweisen und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen jeweils zweite magnetische Stäbe aufweisen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste Magnetfeld parallel zu ersten Längsachsen der ersten magnetischen Stäbe ist und das zweite Magnetfeld parallel zu zweiten Längsachsen der zweiten magnetischen Stäbe ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die ersten Ausrichtungsmarkierungen jeweils erste magnetische Kreuze aufweisen und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen jeweils zweite magnetische Kreuze aufweisen.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das erste Magnetfeld einen Winkel ungleich Null mit ersten Armen der ersten magnetischen Kreuze bildet und das zweite Magnetfeld einen Winkel ungleich Null mit zweiten Armen der zweiten magnetischen Kreuze bildet.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 11, wobei ein Verhältnis der horizontalen Kraft zu der vertikalen Kraft in einer Spanne von 1 bis 2 ist.
  13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 12, wobei die vertikale Kraft Verziehen vom ersten Wafer und dem zweiten Wafer verringert.
  14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 13, wobei Bewegen des ersten Wafers zu dem zweiten Wafer damit beginnt, die ersten Ausrichtungsmarkierungen und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen zu ausgerichteten Positionen zu bewegen, wobei das Verfahren weiter Folgendes umfasst: nach Bewegen des ersten Wafers zu dem zweiten Wafer, Warten, bis die ersten Ausrichtungsmarkierungen und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen abgeschlossen haben, sich zu den ausgerichteten Positionen zu bewegen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei Warten, bis die ersten Ausrichtungsmarkierungen und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen abgeschlossen haben, sich zu den ausgerichteten Positionen zu bewegen, Warten für eine Dauer in einer Spanne von 10 µs bis 5000 µs umfasst.
  16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 15, wobei Bilden der Bonds zwischen dem ersten Wafer und dem zweiten Wafer Folgendes umfasst: Kontaktieren einer ersten dielektrischen Schicht des ersten Wafers mit einer zweiten dielektrischen Schicht des zweiten Wafers; Kontaktieren der ersten Ausrichtungsmarkierungen des ersten Wafers mit den zweiten Ausrichtungsmarkierungen des zweiten Wafers; und Tempern des ersten Wafers und des zweiten Wafers.
  17. Struktur, aufweisend: ein erstes Bauelement, das eine erste dielektrische Schicht und eine erste Ausrichtungsmarkierung in der ersten dielektrischen Schicht aufweist, wobei die erste Ausrichtungsmarkierung erste magnetische Strukturelemente aufweist; und ein zweites Bauelement, das eine zweite dielektrische Schicht und eine zweite Ausrichtungsmarkierung in der zweiten dielektrischen Schicht aufweist, wobei die zweite Ausrichtungsmarkierung zweite magnetische Strukturelemente aufweist, Nordpole der ersten magnetischen Strukturelemente mit Südpolen der zweiten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet sind, Südpole der ersten magnetischen Strukturelemente mit Nordpolen der zweiten magnetischen Strukturelemente ausgerichtet sind, die erste dielektrische Schicht durch Dielektrikum-zu-Dielektrikum-Bonds an die zweite dielektrische Schicht gebondet ist, die erste Ausrichtungsmarkierung durch Metall-zu-Metall-Bonds an die zweite Ausrichtungsmarkierung gebondet ist.
  18. Struktur nach Anspruch 17, wobei jede der ersten magnetischen Strukturelemente und der zweiten magnetischen Strukturelemente magnetische Stäbe sind.
  19. Struktur nach Anspruch 17, wobei jede der ersten magnetischen Strukturelemente und der zweiten magnetischen Strukturelemente magnetische Kreuze sind.
  20. Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 17 bis 19, wobei abwechselnde Reihen der ersten magnetischen Strukturelemente versetzt sind und abwechselnde Reihen der zweiten magnetischen Strukturelemente versetzt sind.
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