JP7284274B2 - 接合ウェーブの推移を求めるための測定装置および方法 - Google Patents
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Description
- 間隙を通って延びる信号区間に沿って電磁波の形態の信号を送信するための、間隙の周縁部に配置可能な少なくとも1つの送信器と、
- 第1の信号区間の、送信器から間隙を通して送信された、接合前にかつ/または接合時に可変な信号を受信するための、周縁部に配置可能な少なくとも1つの受信器と
を有する、測定装置に関する。
- 間隙を通って延びる第1の信号区間と、間隙を通って延びる少なくとも1つの別の信号区間とに沿って電磁波の形態の信号を送信するための、間隙の周縁部に配置可能な少なくとも1つの送信器と、
- 第1の信号区間および別の信号区間の、送信器から間隙を通して送信された、接合前にかつ/または接合時に可変な信号を受信するための、周縁部に配置可能な少なくとも1つの受信器と
を有する、測定装置に関する。
- 間隙を通って延びる第1の信号区間に沿って電磁波の形態の信号を送信するための、間隙の周縁部に配置可能な少なくとも1つの送信器と、
- 第1の信号区間の、送信器から間隙を通して送信された、接合前にかつ/または接合時に可変な信号を受信するための、周縁部に配置可能な少なくとも1つの受信器と
を有する。
- 屈折率
- 横電磁波としての際立った信号のモード
- 伝搬時間
- 強度
- スペクトルコーディング
のうちの1つまたは複数の光学特性を検出するように構成されていることが特定されている。
- 間隙の周縁部に少なくとも1つの送信器を配置するステップと、
- 間隙の周縁部に少なくとも1つの受信器を配置するステップと、
- 周縁部に配置された1つまたは複数の送信器によって、間隙を通って延びる少なくとも1つの第1の信号区間に沿って、場合によっては間隙を通って延びる別の信号区間に沿って電磁波の形態の信号を送信するステップと、
- 第1の信号区間および場合によっては別の信号区間の、1つまたは複数の送信器から間隙を通して送信された、接合前にかつ/または接合時に可変な信号を受信するための、周縁部に配置された1つまたは複数の受信器によって、信号を受信するステップと
を、特に上記順序で含む、方法に関する。
・基板の接合インタフェースに沿った前接合工程の直接的なその場測定が、可能になり、これによって、基板相互の接近の評価、および/または特に接合装置の内部における、フュージョン接合プロセス前のかつ/または好ましくはフュージョン接合プロセス中の接合ウェーブの推移の評価が実施可能であり、
・特に測定器を基板の間に装入することなしに、または基板の透明性を必要とすることなしに、接合インタフェースにおける接合ウェーブを、特に直接的に特定することが可能にあり、
・接合インタフェースの推移の、場所を特定された、特に絶対的な動的な位置値を、高い精度をもって、かつ大きな温度範囲にわたって高い位置解像度で、基板材料とは無関係に、求めることができ、
・接合ウェーブに、特にリアルタイムで影響を与え、これによって、基板を可能な限り歪みなしに、もしくは要求に応じて、歪めて互いに接合することができる。
- 基板は、位置合わせマークを用いて互いに位置合わせされる。
- 少なくとも1つの基板が、予め曲げられる。
- 基板は、互いに接近させられ、これにより基板の間に、特に連続的な間隙が生じる。
- 前接合は、コンタクト点における接合開始によって導入される。
- 測定装置は、基板の間で発生する接合ウェーブを検出し、この接合ウェーブは、基板の間の間隙の光学特性を変化させ、ひいては基板表面の、接合ウェーブの伝播に関連した光学特性、および/または間隙の、接合ウェーブに関連した光学特性を特定させる。
- 強度(の変化)
- 極性(の変化)
- 複屈折(の変化)
- 伝搬時間(の変化)
- 色変化としても検知可能な/挙げられる、可視の波長における波長または周波数(の変化)
- スペクトルコーディング(の変化)
- 屈折率(の変化)
- 横電磁波として際立った信号のモード(の変化)
- キャストシャドウ(の変化)
といった特性の、個々の特性または組み合わせられた特性が考えられる。
- 金属(また酸化されたまたは部分的に酸化された)、
- 半導体材料(また酸化されたまたは部分的に酸化された)、
- セラミックス材料、
- 非晶質構造を備えた材料ミックスまたは材料混合物、
- ポリマ(エラストマ、熱可塑性樹脂等)、
- 有機材料(グラファイト、ダイヤモンド、グラフェン等)、
- 構造化されたまたは構造化されていない基板
から成る基板を、すべての可能な組合せで互いに接合することができる。
- 基板の間隔が、アクティブなクランプ作用および固定作用を備えた調整された位置決め装置を用いて、アクティブに変化させられる手段、
- 基板のうちの少なくとも1つの基板の湾曲が、押圧要素、特にいわゆるピンの、可変にもたらされる力を用いて、アクティブに変化させられる手段、
- 基板のうちの少なくとも1つの基板の撓みが、局所的に作用する固定、特に局所的に接続された個々に調整可能な真空路、および/または特にピエゾアクチュエータを用いて、所望のように個々の真空点を少なくとも解除し、好ましくは正圧および/または機械的な力を加えることによって、接合ウェーブの現在の位置に関連して、数学的なモデルによって設定された形状に変形させられる手段、
- 基板のうちの少なくとも1つの基板の撓みに、少なくとも部分的に局所的に作用するプレートであって、補強プレートとして理解することができるプレートを用いて、アクティブに影響が与えられる。特にプレートの強度は、局所的に、通路系における非圧縮性の流体のような可撓性の機構を用いて、数学的なモデルによって設定された形状にもたらされ、変形させることができる。補強プレートは、少なくとも2つの軸に沿って、互いに無関係に膨出させることができる手段、
- 基板のうちの少なくとも1つの基板に、少なくとも部分的に局所的に作用するプレートであって、補強プレートとして理解することができるプレートを用いて、アクティブに影響が与えられる。特にプレートの撓みは、補強プレートに固定された基板によってアクティブに、ピエゾリニアアクチュエータのような調節要素によって、数学的なモデルによって設定された形状に変形させられる手段、
という手段を個々にまたは組み合わせて使用することができる。
- 側部の外周部に、特に測定すべき接合ウェーブの平面の高さで、接合すべき第1の基板と接合すべき第2の基板との間隙に対して、測定装置を配置するステップと、
- 電磁波の形態の信号を、周縁部に配置された1つまたは複数の送信器によって、間隙を通って延びる第1の信号区間と間隙を通って延びる少なくとも1つの別の信号区間とに沿って、送信するステップと、
- 代替的に、電磁波の形態の信号の送信は、周縁部に配置された1つまたは複数の送信器によって、間隙を通って延びる第1の信号区間に沿って行うことができるステップと、
- 信号を、1つまたは複数の送信器から間隙を通して送信され、かつ第1の信号区間および別の信号区間の、接合ウェーブの推移に基づく間隔変化時に可変な信号を受信するための、周縁部に配置された1つまたは複数の受信器によって、受信するステップと
を含んでいる。
- 側部の外周部に、特に測定すべき接合ウェーブの平面の高さで、接合すべき第1の基板と接合すべき第2の基板との間隙に対して、測定装置を配置するステップと、
- 電磁波の形態の信号を、周縁部に配置された1つまたは複数の送信器によって、間隙を通って延びる第1の信号区間と間隙を通って延びる少なくとも1つの別の信号区間とに沿って、送信するステップと、
- 接合すべき2つの基板のコンタクト箇所における前接合を開始し、特に同時に、間隙を通って延びる第1の信号区間と間隙を通って延びる少なくとも1つの別の信号区間とに沿って、間隙を観察し、かつ特に連続的に測定するステップと、
- 測定結果を処理し、結果を、アクチュエータのための調節値としてフィードバックするステップと、
- 横方向観察された測定と、アクチュエータ、特に真空、および/または湾曲、および/または静電気による保持力、および/または基板ホルダ相互の間隔、および/または基板ホルダの形状(自由形状面、等)の調整状態の変化とから成る繰返しによって、接合ウェーブの推移を調整するステップと、
- 現在の前接合の、個々に測定されかつ相関されたパラメータを記憶するステップと、
- 過去の測定から成る測定結果からの知識メモリを用いて、接合された基板スタックをチェックするステップと、
- 基板スタックの接合品質に関して、特に自動的に判定するステップと、
- 品質が特定された限界値を上回っている場合に、さらなる加工のために基板スタックを解放し、
品質が粗悪な場合には、基板スタックを再調製および/またはオペレータの介入のために戻すステップと
を含んでいる。
2 第1の基板
3 測定間隙、間隙
3u 周縁部
4 第2の基板
5,5’ 個々に調整可能な基板保持手段
6 予荷重手段、特にピン
7 送信器
8,8’ 受信器
9 信号
10 フュージョン接合装置
11 第1の基板ホルダ
12 第2の基板ホルダ
13 リフレクタ
D 直径
t,t’ 間隙厚さ
Claims (12)
- 第1の基板(2)と第2の基板(4)との間の間隙(3)内の接合ウェーブの推移を求めるための測定装置(1)であって、
- 前記間隙(3)を通って延びる信号区間に沿って電磁波の形態の信号(9)を送信するための、前記間隙(3)の周縁部(3u)に配置された少なくとも1つの送信器(7)と、
- 前記信号区間の、前記少なくとも1つの送信器(7)から前記間隙(3)を通して送信された、接合前にかつ/または接合時に可変な前記信号(9)を受信するための、前記周縁部(3u)に配置された少なくとも1つの受信器(8,8’)と
を有し、
前記少なくとも1つの送信器(7)によって、前記信号(9)として電磁放射線を、前記第1の基板(2)と前記第2の基板(4)とのうちの少なくとも一方の基板表面に対して平行に、前記間隙(3)内に入射し、前記少なくとも1つの受信器(8,8’)によって、前記第1の基板(2)の基板表面と前記第2の基板(4)の基板表面とに沿った透過と、前記間隙(3)における透過とを計測することによって、接合面の横方向境界を測定する、測定装置(1)。 - 前記測定装置(1)は、接合装置内で、特にその場で使用可能である、請求項1記載の測定装置(1)。
- 前記送信器(7)および/または前記受信器(8,8’)は、前記周縁部(3u)に沿って可動である、請求項1から2までの少なくとも1項記載の測定装置(1)。
- 前記測定装置(1)は、前記周縁部(3u)に分配された複数の送信器(7)、および/または前記周縁部(3u)に分配されていて、特に互いに向かい合うように配置されたそれぞれ1つの送信器(7)に割り当てられた複数の受信器(8,8’)を有し、特に各送信器(7)ごとに少なくとも2つの受信器(8,8’)を有する、請求項1から3までの少なくとも1項記載の測定装置(1)。
- 各送信器(7)は、複数の信号区間を、特に同時に送信し、かつ/または各受信器(8,8’)は、それぞれただ1つの信号区間に割り当てられている、請求項1から4までの少なくとも1項記載の測定装置(1)。
- 前記少なくとも1つの受信器(8,8’)により受信された前記信号(9)の、信号区間に沿った測定値を、特に変換、好ましくはラドン変換によって特定するための評価ユニットを備える、請求項1から5までの少なくとも1項記載の測定装置(1)。
- 前記少なくとも1つの受信器(8,8’)は、前記信号(9)の光学特性、特に以下の光学特性、つまり、
- 複屈折
- 屈折率
- 横電磁波として際立った信号のモード
- 伝搬時間
- スペクトルコーディング
のうちの1つまたは複数の光学特性を検出するように構成されている、請求項1から6までの少なくとも1項記載の測定装置(1)。 - 請求項1から7までのいずれか1項記載の測定装置(1)を有する接合装置。
- 接合ウェーブの推移に応じて接合ウェーブに影響を与える作用手段を有する、請求項8記載の接合装置。
- 特に請求項1から7までに記載の測定装置(1)によって、第1の基板(2)と第2の基板(4)との間の間隙(3)内の接合ウェーブの推移を求めるための方法であって、
- 前記間隙(3)の周縁部(3u)に少なくとも1つの送信器(7)を配置するステップと、
- 前記間隙(3)の前記周縁部(3u)に少なくとも1つの受信器(8,8’)を配置するステップと、
- 前記周縁部(3u)に配置された1つまたは複数の前記送信器(7)によって、前記間隙(3)を通って延びる信号区間に沿って電磁波の形態の信号(9)を送信するステップと、
- 前記信号区間の、1つまたは複数の前記送信器(9)から前記間隙(3)を通して送信された、接合前にかつ/または接合時に可変な前記信号(9)を受信するための、前記周縁部(3u)に配置された1つまたは複数の前記受信器(8,8’)によって、前記信号(9)を受信するステップと
を、特に上記順序で含む、方法。 - 2つの基板(2,4)を接合するための方法であって、請求項10記載の方法によって接合ウェーブの推移を求める、方法。
- 前記接合ウェーブの推移に応じて前記接合ウェーブに影響を与える、請求項11記載の方法。
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