KR20180036965A - 서브미크론 웨이퍼 정렬 - Google Patents
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Abstract
소정의 양태들은 웨이퍼 옵틱스에서 서브미크론 정렬을 위한 시스템들 및 기법들에 관한 것이다. 통합된 렌즈 스택을 생성하기 위한 웨이퍼들 사이의 하나의 개시된 정렬의 방법은 현미경 대물렌즈가 바닥 웨이퍼의 정렬 마크에 포커싱될 때 최상부 웨이퍼의 정렬 마크를 반사하는 빔 스플리터 (즉, 50% 투명 미러) 를 채용한다. 통합된 렌즈 스택을 생성하기 위한 웨이퍼들 사이의 다른 개시된 정렬의 방법은 웨이퍼들 사이의 적절한 정렬을 시각적으로 결정하는 것을 돕기 위하여 오정렬될 때 모아레 효과를 생성할 수 있는 상보적 패턴들을 구현한다. 일부 실시형태들에서, 방법들은 정밀성을 증가시키기 위해 결합될 수 있다.
Description
본 명세서에서 개시된 시스템들 및 방법들은 웨이퍼 레벨 옵틱스 (wafer level optics) 와 관련되고, 특히, 광학 웨이퍼 스택들의 서브미크론 정렬을 돕기 위해 모아레 효과 (
) 를 생성할 수 있는 빔 스플리터 및/또는 패턴들의 사용에 관한 것이다.
웨이퍼-레벨 카메라는 씬 폼 팩터 (thin form factor) 를 갖는 전자 디바이스들, 예를 들어, 모바일 폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등에서 활용될 수 있는 작은 풋프린트 (small footprint) 를 갖는 카메라이다. 이러한 웨이퍼-레벨 카메라들은 이미지를 형성하기 위한 옵틱스 (optics) 및 이미지를 센싱하기 위한 이미지 센서를 포함한다. 고품질 이미지를 형성하기 위해, 카메라 모듈의 옵틱스는, 정밀한 정렬을 요구하는, 때때로 스페이서들에 의해 분리되는, 여러 렌즈들을 포함할 수도 있다.
그러나, 웨이퍼 레벨 카메라는 제조하는 방법에 의해 정의되고 사용에 의해 정의되지 않는다. 웨이퍼-레벨 카메라는 통상적으로 반도체 제조와 유사한 정렬 및 본딩 기법들을 이용하여 광학 컴포넌트들을 갖는 웨이퍼들을 스택 및 본딩함으로써 제조된다. 예를 들어, 어레이 또는 그리드 패턴으로 배열된 다수의 이미지 센서들을 갖는 센서 웨이퍼에는, 아마 센서 기판의 보호를 위한 커버 글래스 층이 먼저 제공될 수도 있다. 이미지 센서들 중 하나와 각각 정렬되는, 다수의 개구 (opening) 들을 갖는 이미지 센서 웨이퍼 상에는 스페이서 웨이퍼가 배치될 수도 있다. 렌즈 플레이트로 알려진, 다수의 렌즈들을 갖는 웨이퍼가 그 후 스페이서 웨이퍼 상에 배치되어, 각각의 렌즈는 이미지 센서들 중 하나와 정렬된다. 다수의 렌즈들을 갖는 제 2 렌즈 플레이트가 웨이퍼 스택 상에 배치되기 전에 제 2 스페이서 웨이퍼가 제공될 수도 있다. 이 방식으로, 다중 스페이서 웨이퍼들 및 다중 렌즈 플레이트들이 웨이퍼-레벨 카메라들의 제조 시에 포함될 수도 있다. 마지막으로, 스택된 웨이퍼들은 본딩되어 이미지 센서 및 스페이서들과 렌즈들의 스택을 각각 갖는 개개의 웨이퍼-레벨 카메라들로 다이싱된다.
이러한 제조 기법들은 또한, 통합된 렌즈 스택을 생성하기 위하여 센서 웨이퍼를 반드시 포함시킬 필요 없이 렌즈 플레이트들 및 스페이서 웨이퍼들을 이용하여 구현될 수 있다.
콘택 포토리소그래피로부터 차용된 표준 정렬 기법들을 이용, 예를 들어, 
마스크 얼라이너를 이용한 광학 웨이퍼들의 스택의 정렬은 다음의 문제를 야기할 수 있다: 웨이퍼들은 웨이퍼들의 각각 상에 존재하는 마크들에 기초하여 광학적으로 정렬될 필요가 있고, 이러한 마크들은 현미경 관측에 기초하여 서로 정렬될 필요가 있다. 그러나, 현미경은 통상적으로 작은 피사계 심도 (depth of field) 를 갖고 따라서, 정렬 마커들을 가지는 (bearing) 최상부 (top) 및 바닥 (bottom) 웨이퍼의 상부 표면들 사이의 수직 변위 (vertical displacement) 로 인해, 최상부 및 바닥 웨이퍼들의 상부 표면들이 수 미크론보다 더 많이 떨어져 있으면 현미경은 양자의 마크들에 동시에 포커싱할 수 없다.
상기의 문제를 극복하기 위해 시도되는 하나의 솔루션은 (1) 최상부 웨이퍼 상의 마크에 포커싱하고 사진을 찍고, (2) 현미경을 아래로 이동시키고 최상부 웨이퍼 아래에 포지셔닝된 하부 (lower) 웨이퍼 (여기서 최상부 및 하부는 현미경에 대한 포지셔닝을 지칭하는 것이다) 상의 마크에 포커싱하고, 그리고 (3) 2 개의 사진들을 비교하여 웨이퍼들 사이의 변위를 추정하는 것이다. 변위는 웨이퍼와 마스크 사이의 오정렬 (misalignment) 을 보상하는데 이용될 수 있다. 그러나, 이 방법이 가진 하나의 문제는, 양자의 마크들이 동시에 뷰잉되지 않으며, 이는 프로세스를 더디게 하고 불편하게 한다는 것이다. 이 방법이 가진 다른, 더 심각한 문제는, 현미경이 웨이퍼에 정확히 수직인 방향으로 이동하지 않을 수도 있으며, 이는 모든 측정들에 계통 오차 (systematic error) 를 도입하여, 부정확한 변위 추정을 초래한다는 것이다. 따라서, 보상 후에, 웨이퍼들은 실제로 그들이 정렬되지 않을 때, 정렬된 것으로 생각될 수도 있다. 큰 피사계 심도 현미경 대물렌즈를 이용하면 이 문제를 해결할 수 있지만, 이 때는 작은 마크들이 보이지 않기 때문에, 이러한 대물렌즈의 배율은 정밀한 정렬을 희생하면서 낮은 시야가 얻어지게 한다.
전술한 문제들은, 무엇보다도, 일부 실시형태들에서 서브미크론 웨이퍼 정렬을 위한 개시된 시스템들 및 방법들에 의해 다루어진다. 본 명세서에서 사용한 바와 같이, "서브미크론 웨이퍼 정렬" 은 1 미크론 미만의 허용오차 (tolerance) 내의 웨이퍼들의 정렬을 지칭한다. 웨이퍼들 사이의 하나의 개시된 정렬의 방법은 최상부 웨이퍼 마크를 반사하고 그것을 실제로 있는 것보다 멀리 떨어져 있는 것으로 보이게 하는 빔 스플리터 (즉, 50% 투명 미러) 를 채용한다. 웨이퍼들 사이의 다른 개시된 정렬의 방법은 웨이퍼와 마스크 사이의 적절한 정렬 (proper alignment) 을 시각적으로 결정하는 것을 돕기 위해 상보적 패턴 (complementary pattern) 들을 구현한다. 일부 구현들에서는, 빔 스플리터와 상보적 패턴들이 함께 이용될 수 있다.
이에 따라, 하나의 양태는 광학 웨이퍼 스택에 관한 것으로, 이는 적어도 제 1 렌즈를 포함하는 제 1 투명 웨이퍼; 적어도 제 2 렌즈를 포함하는 제 2 투명 웨이퍼; 제 1 투명 웨이퍼와 제 2 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 제 1 개구 주변에 제 1 둘레 (perimeter) 를 포함하는 적어도 제 1 셀을 포함하는 제 1 스페이서 웨이퍼로서, 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈는 적어도 부분적으로 제 1 개구로 돌출되는, 상기 제 1 스페이서 웨이퍼; 제 1 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 1 정렬 마크; 제 2 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 2 정렬 마크; 및 제 1 정렬 마크와 제 2 정렬 마크 사이의 광학 경로 (optical path) 간의 중점 (midpoint) 에서 제 1 스페이서 층의 표면 상에 배치된 제 1 빔 스플리터 층을 포함한다.
일부 구현들에서, 빔 스플리터 층은 제 1 정렬 마크와 제 2 정렬 마크 사이의 광학 경로에 직교하여 포지셔닝될 수 있다. 제 1 렌즈, 제 2 렌즈, 및 제 1 둘레는 광학 축 (optical axis) 을 갖는 렌즈 스택을 형성할 수 있다. 제 1 정렬이 하향식 관점에서 (from a top-down perspective) 제 2 정렬 마크와 정렬될 때, 제 1 렌즈의 중심 및 제 2 렌즈의 중심은 2 미크론의 허용오차 내에, 또는 1 미크론의 허용오차 내에 렌즈 스택의 광학 축과 정렬할 수 있다.
제 1 정렬 마크는 제 1 세트의 반복 마크 (repeating mark) 들을 포함할 수 있고, 제 2 정렬 마크는 제 1 세트의 반복 마크들에 상보적인 제 2 세트의 반복 마크들을 포함할 수 있다. 제 1 정렬 마크가 하향식 관점에서 제 2 정렬 마크와 정렬될 때, 제 1 렌즈의 중심 및 제 2 렌즈의 중심은 250 nm 의 허용오차 내에 렌즈 스택의 광학 축과 정렬할 수 있다. 제 1 세트의 반복 마크들 및 제 2 세트의 반복 마크들은 5 ㎛ 의 라인 두께를 갖는 동심 환형들 (concentric annuli) 을 포함할 수 있다.
광학 웨이퍼 스택은, 일부 구현들에서, 적어도 제 3 렌즈를 포함하는 제 3 투명 웨이퍼; 제 2 투명 웨이퍼와 제 3 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 적어도 제 2 개구를 포함하는 제 2 스페이서 웨이퍼로서, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈는 적어도 부분적으로 제 2 개구로 돌출되는, 상기 제 2 스페이서 웨이퍼; 제 3 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 3 정렬 마크; 및 제 2 정렬 마크와 제 3 정렬 마크 사이의 광학 경로 간의 중점에서 제 2 스페이서 층의 표면 상에 배치된 제 2 빔 스플리터 층을 더 포함할 수 있다.
광학 웨이퍼 스택은, 일부 구현들에서, 적어도 제 3 렌즈를 포함하는 제 3 투명 웨이퍼; 제 2 투명 웨이퍼와 제 3 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 적어도 제 2 개구를 포함하는 제 2 스페이서 웨이퍼로서, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈는 적어도 부분적으로 제 2 개구로 돌출되는, 상기 제 2 스페이서 웨이퍼; 제 3 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 3 정렬 마크; 제 2 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 4 정렬 마크; 및 제 3 정렬 마크와 제 4 정렬 마크 사이의 광학 경로 간의 중점에서 제 2 스페이서 웨이퍼의 표면 상에 배치된 제 2 빔 스플리터 층을 더 포함할 수 있다.
다른 양태는 투명 웨이퍼들을 정렬시키는 방법에 관한 것으로, 그 방법은, 제 1 투명 웨이퍼 상에 제 1 정렬 마크를 배치시키는 단계; 제 2 투명 웨이퍼 상에 제 2 정렬 마크를 배치시키는 단계; 제 1 정렬 마크와 제 2 정렬 마크 사이의 광학 중점 (optical midpoint) 에 빔 스플리터 층을 배치시키는 단계; 현미경 대물렌즈를 제 2 정렬 마크에 포커싱하는 단계; 빔 스플리터 층을 통한 제 1 정렬 마크의 반사 (reflection) 는 물론 제 2 정렬 마크를 뷰잉하는 단계; 및 현미경 대물렌즈를 통하여 뷰잉된 제 1 정렬 마크와 제 2 정렬 마크의 오버랩을 이용하여 제 1 투명 웨이퍼를 제 2 투명 웨이퍼에 정렬시키는 단계를 포함한다.
방법은 제 1 정렬 마크를 포함하는 제 1 투명 웨이퍼의 부분 및 제 2 정렬 마크를 포함하는 제 2 투명 웨이퍼의 제 2 부분 양자 모두를 녹색, 청색, 또는 적외선 광에 노출시키는 단계; 및 현미경 대물렌즈를 통하여 제 1 정렬 마크 및 제 2 정렬 마크에서 반사된 녹색, 청색, 또는 적외선 광을 뷰잉하는 단계를 더 포함할 수 있다. 포커싱하는 단계, 뷰잉하는 단계, 및 정렬시키는 단계는 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 디바이스들에 의해 프로그램에 따라서 수행될 수 있다. 제 1 정렬 마크는 제 1 세트의 반복 마크들을 포함할 수 있고 제 2 정렬 마크는 제 1 세트의 반복 마크들에 상보적인 제 2 세트의 반복 마크들을 포함할 수 있고; 그리고 제 1 투명 웨이퍼를 제 2 투명 웨이퍼에 정렬시키는 단계는 제 2 세트의 반복 마크들과의 제 1 세트의 반복 마크들의 오정렬에 의해 생성된 모아레 효과를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 양태는 컴퓨터 실행가능 명령들로 구성된 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들에 관한 것으로, 컴퓨터 실행가능 명령들은, 실행될 때, 하드웨어 프로세서로 하여금, 제 2 투명 웨이퍼 상에 배치된 제 2 정렬 마크에 포커싱하기 위해 제 1 투명 웨이퍼 상에 배치된 제 1 정렬 마크를 넘어서 그리고 빔 스플리터 층을 넘어서 현미경 대물렌즈를 포커싱하게 하는 것으로서, 제 1 투명 웨이퍼는 현미경 대물렌즈와 제 2 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 빔 스플리터 층은 제 1 정렬 마크와 제 2 정렬 마크 사이의 광학 중점에 포지셔닝되는, 상기 현미경 대물렌즈를 포커싱하게 하고; 현미경 대물렌즈를 통하여 캡처된 이미지 데이터를 수신하게 하는 것으로서, 이미지 데이터는 빔 스플리터 층을 통한 제 1 정렬 마크의 반사는 물론 제 2 정렬 마크를 표현하는, 상기 이미지 데이터를 수신하게 하고; 이미지 데이터에서, 제 1 정렬 마크와 제 2 정렬 마크의 오버랩에 의해 형성된 패턴을 식별하게 하고; 그리고 오버랩에 의해 형성된 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여, 정렬 명령들 또는 적절한 정렬 결정 중 하나를 출력하게 한다.
비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들은, 실행될 때, 하드웨어 프로세서로 하여금, 오버랩에 의해 형성된 패턴을 데이터 저장소에 저장된 복수의 패턴들과 비교하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있을 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들은, 실행될 때, 하드웨어 프로세서로 하여금, 오버랩에 의해 형성된 패턴과 복수의 패턴들의 적절한 정렬 패턴 사이의 매칭을 식별하게 하고, 응답으로, 적절한 정렬 결정을 출력하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있을 수 있다.
비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들은, 실행될 때, 하드웨어 프로세서로 하여금, 오버랩에 의해 형성된 패턴과 복수의 패턴들의 오정렬 패턴 사이의 매칭을 식별하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있을 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들은, 실행될 때, 하드웨어 프로세서로 하여금, 오버랩에 의해 형성된 패턴과 오정렬 패턴 사이의 매칭을 식별하는 것에 응답하여, 정렬 명령들을 생성 및 출력하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있을 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들은, 실행될 때, 하드웨어 프로세서로 하여금, 오정렬 패턴과 연관된 재정렬 벡터를 취출하는 것을 통해 정렬 명령들을 생성하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있을 수 있다.
다른 양태는 광학 웨이퍼 스택에 관한 것으로, 이는 제 1 어레이의 렌즈들을 포함하는 제 1 투명 웨이퍼; 제 2 어레이의 렌즈들을 포함하는 제 2 투명 웨이퍼로서, 제 2 어레이의 렌즈들의 각각의 렌즈는 제 1 어레이의 렌즈들의 대응하는 하나의 렌즈와 렌즈 쌍을 이루는, 상기 제 2 투명 웨이퍼; 제 1 투명 웨이퍼와 제 2 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 개구들의 어레이를 포함하는 스페이서 재료 (spacer material) 를 포함하는 제 1 스페이서 웨이퍼로서, 각각의 렌즈 쌍의 적어도 하나의 렌즈는 개구들의 어레이의 개구로 연장되는, 상기 제 1 스페이서 웨이퍼; 제 1 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 1 정렬 마크로서, 제 1 정렬 마크는 제 1 어레이의 렌즈들의 제 1 렌즈 주변에 포지셔닝된 제 1 세트의 반복 마크들을 포함하는, 상기 제 1 정렬 마크; 및 제 2 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 2 정렬 마크로서, 제 2 정렬 마크는 제 1 세트의 반복 마크들에 상보적인 제 2 세트의 반복 마크들을 포함하고 제 2 어레이의 렌즈들의 제 2 렌즈 주변에 포지셔닝되고, 제 1 렌즈와 제 2 렌즈는 하나의 렌즈 쌍을 이루는, 상기 제 2 정렬 마크를 포함한다.
일부 구현들에서, 제 1 세트의 반복 마크들은 제 1 세트의 동심 환형들을 포함하고 제 2 세트의 반복 마크들은 제 2 세트의 동심 환형들을 포함한다. 제 1 정렬 마크가 제 2 정렬 마크와 정렬될 때, 제 1 및 제 2 세트들의 동심 환형들은 제 1 투명 웨이퍼의 표면에 직교인 하향식 관점에서 뷰잉하였을 때 연속적인 원형 형상을 형성할 수 있다.
제 1 렌즈, 제 2 렌즈, 및 개구들의 어레이의 개구 주변의 스페이서 재료의 부분은 광학 축을 갖는 렌즈 스택을 형성할 수 있다. 제 1 정렬 마크가 하향식 관점에서 제 2 정렬 마크와 정렬될 때, 제 1 렌즈의 중심 및 제 2 렌즈의 중심은 2 미크론의 허용오차 내에 렌즈 스택의 광학 축과 정렬할 수 있다. 광학 웨이퍼 스택은 제 1 정렬 마크의 제 1 평면과 제 2 정렬 마크의 제 2 평면 사이의 광학 중심 점에 제공된 빔 스플리터 층을 더 포함할 수 있다. 제 1 정렬 마크가 하향식 관점에서 제 2 정렬 마크와 정렬될 때, 제 1 렌즈의 중심 및 제 2 렌즈의 중심은 250 nm 의 허용오차 내에 렌즈 스택의 광학 축과 정렬할 수 있다. 제 1 세트의 반복 마크들 및 제 2 세트의 반복 마크들은 5 ㎛ 의 라인 두께를 갖는 동심 환형들을 포함할 수 있다.
광학 웨이퍼 스택은, 일부 구현들에서, 제 3 어레이의 렌즈들을 포함하는 제 3 투명 웨이퍼; 제 2 투명 웨이퍼와 제 3 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 개구들의 어레이를 포함하는 스페이서 재료를 포함하는 제 2 스페이서 웨이퍼; 및 제 3 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 3 정렬 마크로서, 제 3 정렬 마크는 제 1 및 제 2 세트들의 반복 마크들에 상보적인 제 3 세트의 반복 마크들을 포함하고 제 3 어레이의 렌즈들의 제 3 렌즈 주변에 포지셔닝되고, 제 3 렌즈는 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈와 광학 스택을 형성하는, 상기 제 3 정렬 마크를 더 포함할 수 있다.
광학 웨이퍼 스택은, 일부 구현들에서, 제 3 어레이의 렌즈들을 포함하는 제 3 투명 웨이퍼; 제 2 투명 웨이퍼와 제 3 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 개구들의 어레이를 포함하는 스페이서 재료를 포함하는 제 2 스페이서 웨이퍼; 제 3 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 3 정렬 마크로서, 제 3 정렬 마크는 제 3 어레이의 렌즈들의 제 3 렌즈 주변에 포지셔닝된 제 3 세트의 반복 마크들을 포함하고, 제 3 렌즈는 제 2 어레이의 렌즈들의 제 4 렌즈와 쌍을 이루는, 상기 제 3 정렬 마크; 제 2 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 4 정렬 마크로서, 제 4 정렬 마크는 제 3 세트의 반복 마크들에 상보적인 제 4 세트의 반복 마크들을 포함하고 제 4 렌즈 주변에 포지셔닝된, 상기 제 4 정렬 마크를 더 포함할 수 있다.
다른 양태는 투명 웨이퍼들을 정렬시키는 방법에 관한 것으로, 그 방법은 제 1 투명 웨이퍼의 제 1 어레이의 렌즈들의 제 1 렌즈 주변에 제 1 세트의 반복 마크들을 배치시키는 단계; 제 2 투명 웨이퍼의 제 2 어레이의 렌즈들의 제 2 렌즈 주변에 제 2 세트의 반복 마크들을 배치시키는 단계로서, 제 2 세트의 반복 마크들은 제 1 세트의 반복 마크들에 상보적인, 상기 제 2 세트의 반복 마크들을 배치시키는 단계; 제 1 세트의 반복 마크들은 물론 제 1 투명 웨이퍼를 통한 제 2 세트의 반복 마크들을 뷰잉하는 단계; 및 제 1 및 제 2 세트들의 반복 마크들의 오버랩을 이용하여 제 1 투명 웨이퍼를 제 2 투명 웨이퍼에 정렬시키는 단계를 포함한다.
일부 구현들에서, 뷰잉하는 단계는 제 1 및 제 2 세트들의 반복 마크들의 이미지 데이터를 캡처하는 단계를 포함할 수 있고, 그리고 정렬시키는 단계는 하드웨어 프로세서를 통해, 이미지 데이터를 적어도 하나의 템플릿 이미지와 비교하여 제 1 및 제 2 세트들의 반복 마크들이 정렬되는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
방법의 일부 구현들은 제 1 및 제 2 세트들의 반복 마크들 사이의 광학 중점에 빔 스플리터 층을 배치시키는 단계; 제 2 세트의 반복 마크들에 현미경 대물렌즈를 포커싱하는 단계; 빔 스플리터 층을 통한 제 1 세트의 반복 마크들의 반사는 물론 제 2 세트의 반복 마크들을 뷰잉하는 단계; 및 현미경 대물렌즈를 통하여 뷰잉된 제 1 및 제 2 세트들의 반복 마크들의 오버랩을 이용하여 제 1 투명 웨이퍼를 제 2 투명 웨이퍼에 정렬시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 포커싱하는 단계, 뷰잉하는 단계, 및 정렬시키는 단계는 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 디바이스들 및/또는 하드웨어 프로세서들에 의해 프로그램에 따라서 수행될 수 있다.
방법의 일부 구현들은, 제 1 정렬 마크를 포함하는 제 1 투명 웨이퍼의 부분 및 제 2 정렬 마크를 포함하는 제 2 투명 웨이퍼의 제 2 부분 양자 모두를 녹색, 청색, 또는 적외선 광에 노출시키는 단계; 및 현미경 대물렌즈를 통하여 제 1 정렬 마크 및 제 2 정렬 마크에서 반사된 녹색, 청색, 또는 적외선 광의 이미지를 캡처하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제 1 투명 웨이퍼를 제 2 투명 웨이퍼에 정렬시키는 단계는 제 2 세트의 반복 마크들과의 제 1 세트의 반복 마크들의 오정렬에 의해 생성된 모아레 효과를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 양태는 컴퓨터 실행가능 명령들로 구성된 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들에 관한 것으로, 컴퓨터 실행가능 명령들은, 실행될 때, 하드웨어 프로세서로 하여금, 제 1 투명 웨이퍼의 제 1 어레이의 렌즈들의 제 1 렌즈 주변의 제 1 세트의 반복 마크들 및 제 2 투명 웨이퍼의 제 2 어레이의 렌즈들의 제 2 렌즈 주변의 제 2 세트의 반복 마크들을 뷰잉하기 위해 이미지 캡처 시스템을 포커싱하게 하는 것으로서, 제 2 세트의 반복 마크들은 제 1 세트의 반복 마크들에 상보적인, 상기 이미지 캡처 시스템을 포커싱하게 하고; 이미지 캡처 시스템으로부터 이미지 데이터를 수신하게 하는 것으로서, 이미지 데이터는 제 1 및 제 2 세트들의 반복 마크들을 표현하는, 상기 이미지 데이터를 수신하게 하고; 이미지 데이터에서, 제 1 및 제 2 세트들의 반복 마크들의 오버랩에 의해 형성된 패턴을 식별하게 하고; 오버랩에 의해 형성된 패턴을 데이터 저장소에 저장된 복수의 패턴 템플릿들과 비교하게 하고; 오버랩에 의해 형성된 패턴이 복수의 패턴 템플릿들의 정렬된 패턴 템플릿에 매칭한다고 결정하는 것에 응답하여, 적절한 정렬 결정을 출력하게 하고; 그리고 오버랩에 의해 형성된 패턴이 복수의 패턴 템플릿들의 모아레 효과 패턴에 매칭한다고 결정하는 것에 응답하여, 정렬 명령들을 출력하게 한다.
비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들은, 실행될 때, 하드웨어 프로세서로 하여금, 오정렬 패턴과 연관된 재정렬 벡터를 취출하는 것을 통해 정렬 명령들을 생성하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있을 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들은, 실행될 때, 하드웨어 프로세서로 하여금, 제 2 세트의 반복 마크들에 현미경 대물렌즈를 포커싱하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있을 수 있다. 이미지 데이터는 제 1 및 제 2 반복 마크들 사이의 광학 중심 점에 배치된 빔 스플리터 층을 통한 제 1 세트의 반복 마크들의 표현을 포함할 수 있다.
개시된 양태들은 이하에 개시된 양태들을 제한하는 것이 아니라 예시하기 위해 제공된, 첨부된 도면들 및 부가물들과 함께 설명될 것이고, 여기서 동일한 명칭들은 동일한 엘리먼트들을 나타낸다.
도 1a 는 정렬을 위한 최상부 웨이퍼, 스페이서 웨이퍼, 및 바닥 웨이퍼의 일 예를 예시한다.
도 1b 는 서로 그리고 추가적인 스페이서 웨이퍼 및 추가적인 바닥 웨이퍼와의 정렬 및 본딩 후의 도 1a 의 최상부 웨이퍼, 스페이서 웨이퍼, 및 바닥 웨이퍼의 일 예를 예시한다.
도 1c 는 도 1b 의 본딩된 스택으로부터 다이싱될 수 있는 일 예의 렌즈 스택의 단면도를 예시한다.
도 2a 는 빔 스플리터 층을 구현하는 웨이퍼 정렬 피처들의 일 예를 예시한다.
도 2b 는 상보적 환형들을 구현하는 웨이퍼 정렬 피처들의 일 예를 예시한다.
도 2c 는 빔 스플리터 층 및 상보적 환형들 양자 모두를 구현하는 웨이퍼 정렬 피처들의 일 예를 예시한다.
도 3a 및 도 3b 는 스택으로 다중 빔 스플리터 층들을 구현하는 웨이퍼 정렬 피처들의 예들을 예시한다.
도 4a 는 웨이퍼 정렬 피처로서의 이용을 위한 단일 세트의 환형들의 일 예를 예시한다.
도 4b 는 도 4a 의 환형들을 포함하는 정렬 피처들의 쌍의 부분 간의 오버랩의 다양한 예들을 예시한다.
도 5 는 2 개의 투명 웨이퍼들의 정렬을 위해 빔 스플리터 층을 이용하는 일 실시형태를 예시한다.
도 6 은 개시된 기법들을 이용하여 자동화된 정렬을 수행할 수 있는 정렬 시스템의 개략적 블록 다이어그램을 예시한다.
도 1a 는 정렬을 위한 최상부 웨이퍼, 스페이서 웨이퍼, 및 바닥 웨이퍼의 일 예를 예시한다.
도 1b 는 서로 그리고 추가적인 스페이서 웨이퍼 및 추가적인 바닥 웨이퍼와의 정렬 및 본딩 후의 도 1a 의 최상부 웨이퍼, 스페이서 웨이퍼, 및 바닥 웨이퍼의 일 예를 예시한다.
도 1c 는 도 1b 의 본딩된 스택으로부터 다이싱될 수 있는 일 예의 렌즈 스택의 단면도를 예시한다.
도 2a 는 빔 스플리터 층을 구현하는 웨이퍼 정렬 피처들의 일 예를 예시한다.
도 2b 는 상보적 환형들을 구현하는 웨이퍼 정렬 피처들의 일 예를 예시한다.
도 2c 는 빔 스플리터 층 및 상보적 환형들 양자 모두를 구현하는 웨이퍼 정렬 피처들의 일 예를 예시한다.
도 3a 및 도 3b 는 스택으로 다중 빔 스플리터 층들을 구현하는 웨이퍼 정렬 피처들의 예들을 예시한다.
도 4a 는 웨이퍼 정렬 피처로서의 이용을 위한 단일 세트의 환형들의 일 예를 예시한다.
도 4b 는 도 4a 의 환형들을 포함하는 정렬 피처들의 쌍의 부분 간의 오버랩의 다양한 예들을 예시한다.
도 5 는 2 개의 투명 웨이퍼들의 정렬을 위해 빔 스플리터 층을 이용하는 일 실시형태를 예시한다.
도 6 은 개시된 기법들을 이용하여 자동화된 정렬을 수행할 수 있는 정렬 시스템의 개략적 블록 다이어그램을 예시한다.
도입
본 개시의 실시형태들은 웨이퍼 옵틱스에서 서브미크론 정렬을 위한 시스템들 및 기법들에 관한 것이다. 통합된 렌즈 스택을 생성하기 위한 웨이퍼들 사이의 하나의 개시된 정렬의 방법은 현미경 대물렌즈가 바닥 웨이퍼의 정렬 마크에 포커싱될 때 최상부 웨이퍼의 정렬 마크를 반사하는 빔 스플리터 (즉, 50% 투명 미러) 를 채용한다. 통합된 렌즈 스택을 생성하기 위한 웨이퍼들 사이의 다른 개시된 정렬의 방법은 웨이퍼들 사이의 적절한 정렬을 시각적으로 결정하는 것을 돕기 위하여 오정렬될 때 모아레 효과를 생성할 수 있는 상보적 패턴들을 구현한다. 일부 실시형태들에서, 방법들은 정밀성을 증가시키기 위해 결합될 수 있다.
일부 예들에서, 본 명세서에서 설명된 정렬 피처들은 사용자에 의해 시각적으로 검사될 수 있고 웨이퍼들은 사용자에 의해, 예를 들어, 기계적 정렬 피처들을 수동으로 제어하는 사용자에 의해 수동으로 정렬될 수 있다. 다른 예들에서, 정렬 피처들은 스틸 이미지들 및 비디오들 중 하나 또는 양자 모두를 포함하는 캡처된 이미지 데이터를 통해 자동으로 관측될 수 있고, 웨이퍼들은 이미지 데이터를 분석하고, 웨이퍼 변위를 식별하고, 그리고 기계적 정렬 피처들을 제어하는 것이 가능한 컴퓨팅 시스템에 의해 자동으로 정렬될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 바와 같이, 용어 "웨이퍼" 는 광학 웨이퍼들, 예를 들어, 글래스 또는 다른 광학 재료를 지칭한다. 이러한 광학 웨이퍼들은 일부 실시형태들에서 직경이 대략 8 인치이고 두께가 대략 500 미크론일 수 있다. 그러나, 개시된 서브미크론 웨이퍼 정렬 기법들은 웨이퍼-레벨 옵틱스, 예를 들어, 포토리소그래피 및 반도체 제조에 더하여 다른 분야들에서 유용할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 이러한 경우들에서, 정렬되는 웨이퍼들은 마스크 또는 포토마스크 뿐만 아니라, 포토리소그래피 기법들에 적합한 임의의 반도체 재료 또는 기판, 예를 들어, 벌크 실리콘 웨이퍼, 에피택셜 웨이퍼, 또는 SOI (Silicon-on-Insulator) 웨이퍼일 수 있다.
다양한 실시형태들은 예시의 목적들을 위해 도면들과 함께 아래에 설명될 것이다. 개시된 개념들의 많은 다른 구현들이 가능하고, 다양한 이점들이 개시된 구현들로 달성될 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
예의 웨이퍼 스택들의 개관
도 1a 는 정렬을 위한 최상부 웨이퍼 (101), 스페이서 웨이퍼 (102), 및 바닥 웨이퍼 (103) 의 일 예의 스택 (100A) 을 예시한다.
예시한 바와 같이, 최상부 웨이퍼 (101), 스페이서 웨이퍼 (102), 및 바닥 웨이퍼 (103) 의 각각은 투명 웨이퍼의 둘레에 의해 둘러싸인 광학 컴포넌트들의 그리드를 포함한다. 예시된 것과는 다른 실시형태들은 둘러싸는 둘레가 있거나 없거나 광학 컴포넌트들의 상이하게 형상화되고 사이징된 그리드들을 가질 수 있다. 예를 들어, 최상부 웨이퍼 (101) 및 바닥 웨이퍼 (103) 의 각각은, 광학 컴포넌트들의 그리드의 각각의 셀에 대해, 웨이퍼의 최상부 표면 및 웨이퍼의 바닥 웨이퍼 중 하나 또는 양자 모두 상에 렌즈를 포함할 수 있다. 스페이서 웨이퍼 (102) 는 광학 컴포넌트들의 그리드의 각각의 셀에 대해, 최상부 웨이퍼 (101) 및 바닥 웨이퍼 (103) 의 대응하는 셀들의 렌즈 피처들보다 약간 더 크고 그 렌즈 피처들과 정렬된, 예를 들어, 스페이서 웨이퍼 (102) 를 통하여 드릴링 (drilling) 된 애퍼처 또는 구멍을 포함할 수 있다. 정렬, 본딩, 및 다이싱 후, 스택된 웨이퍼들의 대응하는 셀들은, 일 예가 도 1c 에 도시되는, 통합된 렌즈 스택 (110) 을 생성한다.
최상부 웨이퍼 (101), 스페이서 웨이퍼 (102), 및 바닥 웨이퍼 (103) 는 웨이퍼들 사이의 점 정렬 (point alignment) 이 일어나는, 본딩 전에 예시된다. 예를 들어, 8 메가픽셀 이상을 갖는 카메라들을 포함하는 컨슈머 이미징 디바이스들에 대한 고해상도 이미지들을 생성하기 위하여, 이러한 웨이퍼들의 정렬은 대략 2 미크론 또는 더 나은 정밀성, 및 일부 실시형태들에서는 최적으로 대략 1 미크론의 정밀성을 요구한다. 정렬은 스택을 통과하는 광학 축을 따라 포지셔닝되거나, 또는 그 광학 축의 미리결정된 허용오차 내에 포지셔닝된 각각의 렌즈의 중심의 포지셔닝을 지칭한다.
도 1b 는 서로 그리고 추가적인 스페이서 웨이퍼 (104) 및 추가적인 바닥 웨이퍼 (105) 와의 정렬 및 본딩 후의 도 1a 의 최상부 웨이퍼 (101), 스페이서 웨이퍼 (102), 및 바닥 웨이퍼 (103) 의 일 예를 예시한다. 웨이퍼들에서 대응하는 셀들의 스택에 의해 형성된 하나의 통합된 렌즈 스택 (110) 은 도 1c 에 더 상세히 도시된다. 5 개의 웨이퍼들 - 3 개의 렌즈 플레이트들 및 2 개의 스페이서 웨이퍼들 - 이 도 1b 의 본딩된 스택에 예시되지만, 다른 실시형태들은 더 많거나 또는 더 적은 수들의 웨이퍼들을 구현할 수도 있고, 상이한 구성들로 스페이서 및 렌즈 웨이퍼들을 구현할 수도 있다.
도 1c 는 도 1b 의 본딩된 스택의 다이싱 후의 일 예의 통합된 렌즈 스택 (110) 의 단면도를 예시한다. 일부 실시형태들에서, 렌즈 스택에서의 렌즈들의 직경은 대략 2 mm 이다. 예시한 바와 같이, 통합된 렌즈 스택 (110) 은 최상부 웨이퍼 (101), 스페이서 웨이퍼 (102), 바닥 웨이퍼 (103), 추가적인 스페이서 웨이퍼 (104), 및 추가적인 바닥 웨이퍼 (105) 의 각각으로부터 하나의 셀을 포함하고, 여기서 최상부 웨이퍼 (101), 바닥 웨이퍼 (103), 및 추가적인 바닥 웨이퍼 (105) 의 셀들의 다양한 최상부 및 바닥 표면들 상에는 렌즈들 (L1, L2, L3, L4, 및 L5) 이 형성된다. 렌즈들 (L1, L2, L3, L4, 및 L5) 의 중심들은 예를 들어 본 명세서에서 설명한 바와 같은 빔 스플리터 층 또는 상보적 하이 프리퀀시 (high frequency) 마크들을 이용하여, 대략 2 미크론 또는 더 나은 허용오차 내에, 및 일부 실시형태들에서는, 대략 1 미크론의 허용오차 내에 통합된 렌즈 스택 (110) 의 광학 축 (120) 과 정렬될 수 있다. 렌즈들 (L1, L2, L3, L4, 및 L5) 의 중심들은 예를 들어 본 명세서에서 설명한 바와 같은 빔 스플리터 층 및 1 미크론 이하의 라인 두께를 갖는 정렬 마크들을 이용하여, 또는 본 명세서에서 설명한 바와 같은 빔 스플리터 층 및 상보적 하이 프리퀀시 마크들을 결합하여 이용하는 것에 의해, 일부 실시형태들에서 대략 250 nm 또는 200 nm 의 허용오차 내에 통합된 렌즈 스택 (110) 의 광학 축 (120) 과 정렬될 수 있다. 본 명세서에서 사용한 바와 같이, "하이 프리퀀시" 는 마크들의 반복 패턴을 지칭할 수도 있고, 여기서 반복 패턴에서의 마크들은 다른 하이 프리퀀시 세트의 마크들과의 오정렬에서 뷰잉하였을 때 모아레 효과를 생성하도록 접근하여 스페이싱된다.
예시한 바와 같이, 최상부 웨이퍼 (101), 바닥 웨이퍼 (103), 및 추가적인 바닥 웨이퍼 (105) 의 각각은 광학 재료의 다중 층들로부터 형성될 수도 있다. 예를 들어, 최상부 웨이퍼 (101) 는 실질적으로 평탄한 중앙 층 (101B), 실질적으로 평탄한 중앙 층 (101B) 의 하나의 표면 상에 제공된 포지티브 렌즈를 갖는 제 1 렌즈 층 (101A), 및 실질적으로 평탄한 중앙 층 (101B) 의 대향 표면 상에 제공된 네거티브 렌즈를 갖는 제 2 렌즈 층 (101C) 을 갖는 것으로 나타내진다. 이들 광학 층들은 스페이서 층 (102) 바닥 웨이퍼 (103) 와의 최상부 웨이퍼 (101) 의 정렬 및 본딩 이전에 최상부 웨이퍼 (101) 를 형성하기 위해 개시된 빔 스플리터 층 및/또는 상보적 마크들 기법들을 이용하여 정렬될 수도 있다. 바닥 웨이퍼 (103) 는 최상부 웨이퍼 (101) 와 유사한 구조를 갖는 것으로 나타내지만, 추가적인 바닥 웨이퍼 (105) 는 2 개의 실질적으로 평탄한 층들 및 하나의 네거티브 렌즈 층을 갖는 것으로 나타내지고, 유사하게 바닥 웨이퍼 (103) 및 추가적인 바닥 웨이퍼 (105) 의 층들은 통합된 렌즈 스택 (110) 의 정렬 및 본딩 이전에 이들 웨이퍼들을 형성하기 위해 개시된 빔 스플리터 층 및/또는 상보적 마크들 기법들을 이용하여 정렬될 수도 있다.
빔 스플리터를 이용한 정렬의 개관
도 2a 에 예시한 바와 같이, 스택 (200A) 을 위해 웨이퍼들을 정렬시키는 하나의 방법은 최상부 웨이퍼 (210) 상에 제공된 최상부 웨이퍼 마크 (205) 를 반사하고 그것을 실제로 있는 것보다 멀리 떨어져 있는 것으로 보이게 하는 빔 스플리터 층 (215) (예를 들어, 50% 투명 미러) 을 이용하여 구현될 수 있다. 적어도 최상부 웨이퍼 (210) 및 스페이서 웨이퍼 (220) 는 투명 재료로 구성될 수 있다. 현미경의 대물렌즈를 바닥 정렬 마크들에 포커싱하고 따라서 빔 스플리터를 통한 바닥 웨이퍼 (225) 상에 제공된 최상부 정렬 마크 (205) 의 반사는 물론 바닥 정렬 마크들 (250) 을 뷰잉함으로써, 최상부 및 바닥 마크들은 동일한 평면에 있는 것으로 보이고 이에 따라 웨이퍼들 사이의 정밀한 정렬을 위해 동시에 뷰잉될 수 있다. 예를 들어, 정밀한 정렬은 대략 2 미크론 또는 더 나은 허용오차 내에, 및 일부 실시형태들에서는 최적으로 대략 1 미크론의 허용오차 내에 통합된 렌즈 스택 (200A) 의 광학 축 (255) 과의 렌즈들 (230, 240) 의 중심들 (235, 245) 의 정렬을 지칭할 수 있다. 1 미크론보다 훨씬 더 나은 정밀성이 이용되는 현미경 대물렌즈에 의존하여, 제안된 방법으로 달성될 수도 있다. 정밀한 정렬은 추가적으로 또는 대안적으로 통합된 렌즈 스택 (200A), 예를 들어, 컨슈머 이미징 디바이스들 또는 전문화된 이미징 디바이스들의 의도된 목적들을 위해 충분한 광학 해상도를 생성하기 위한 통합된 렌즈 스택 (200A) 의 광학 축 (255) 과의 렌즈들 (230, 240) 의 중심들 (235, 245) 의 정렬을 지칭할 수 있다. 렌즈들 (230, 240) 의 중심들 (235, 245) 과 마찬가지로, 렌즈 중심들 (렌즈의 회전 대칭의 축을 따르는 점을 지칭함) 은 도면들에서 별표로 예시되며, 그러나 이것은 렌즈들에 물리적으로 포함된 구조가 아니라는 것이 이해될 것이다. 바닥 웨이퍼 마크들 (250) 과의 최상부 웨이퍼 마크들 (205) 의 정렬로서, 그 정렬은 하향식 관점에서 (최상부 웨이퍼 (210) 의 상부 표면을 통하여 함께 뷰잉하였을 때) 대응하는 바닥 웨이퍼 마크 (250) 와의 최상부 웨이퍼 마크 (205) 의 실질적인 오버랩을 지칭하는, 상기 정렬이 설명된 정밀한 정렬을 생성할 수 있다.
예시된 예에서, 빔 스플리터 층 (215) 은 최상부 웨이퍼 (210), 스페이서 웨이퍼 (220), 및 바닥 웨이퍼 (225) 를 정렬시키는데 있어서의 이용을 위해 제공된다. 최상부 웨이퍼 (210) 및 바닥 웨이퍼 (225) 는 일부 실시형태들에서 두께가 200 미크론에서 500 미크론의 범위에 이를 수 있고, 스페이서 웨이퍼 (220) 는 일부 실시형태들에서 두께가 200 미크론에서 500 미크론의 범위에 이를 수 있다. 일 예로서, 스페이서 층 (220) 에서의 갭 또는 구멍은 직경이 대략 3 mm 이고 바닥 웨이퍼 (225) 로부터 최상부 웨이퍼 (210) 를 스페이싱하는데 이용되는 둘레에 의해 둘러싸일 수 있고, 최상부 및 바닥 웨이퍼들 (210, 225) 에 형성된 렌즈들 (230, 240) 의 직경은 대략 2 mm 일 수 있다.
예시한 바와 같이, 최상부 웨이퍼 (210) 및 바닥 웨이퍼 (225) 의 각각은 그 상부 표면 상에 2 개의 정렬 마크들 (205, 250) 을 갖는다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 정렬 마크들 (205, 250) 의 포지셔닝은 웨이퍼들 (210, 225) 의 특정 표면에 제한되지 않는다. 최상부 웨이퍼 (210) 및 바닥 웨이퍼 (225) 의 재료들의 투명성 (transparency) 으로 인해, 바닥 정렬 마크들 (250) 은 최상부 웨이퍼 (210) 및 스페이서 웨이퍼 (220) 를 통하여 뷰잉될 수 있다. 최상부 웨이퍼 (210) 상의 최상부 정렬 마크들 (205) 의 각각은 바닥 웨이퍼 (225) 상의 대응하는 바닥 정렬 마크 (250) 와 쌍을 이룬다. 2 개의 쌍들의 정렬 마크들이 최상부 웨이퍼 (210) 및 바닥 웨이퍼 (225) 의 정렬 동안 병진 (translation) 및 회전 (rotation) 을 제어하기 위해 요구되지만, 원한다면 더 많은 쌍들이 더 나은 정밀성을 위해 제공될 수 있다. 웨이퍼들을 정렬시키는데 이용되는 머신들은 정렬 마커들의 쌍들의 각각의 관측을 위해 하나씩, 2 개의 현미경 대물렌즈를 가질 수 있다.
정렬 마크들 (205, 250) 은 임의의 적합한 수단에 의해 최상부 웨이퍼 (210) 및 바닥 웨이퍼 (225) 위에 제공될 수 있다. 적합한 프로세스들은 예를 들어, 프린팅 프로세스들, 진공-기반 증착 프로세스들, 용액 코팅 프로세스들, 또는 경화/에칭 프로세스들을 포함할 수도 있는데, 이들은 정렬 마크들을 형성하기 위해 추가로 프로세싱될 수도 있는 웨이퍼 상에 정렬 마크들을 형성하거나 또는 그 웨이퍼 상에 시드 라인들 또는 피처들을 형성하거나 둘 중 어느 하나를 행한다. 프린팅 프로세스들은 플렉소그래픽 프린팅, 그라비어 프린팅, 잉크젯 프린팅, 로터리 프린팅, 또는 스탬프 프린팅을 포함할 수도 있다. 증착 프로세스들은 패턴-기반 증착, 화학 기상 증착, 전착 (electro deposition), 에피택시, 물리 기상 증착, 또는 캐스팅을 포함할 수도 있다. 경화/에칭 프로세스들은 광학 또는 UV-기반 포토리소그래피, e-빔/이온-빔 리소그래피, x-레이 리소그래피, 간섭 리소그래피, 스캐닝 프로브 리소그래피, 임프린트 리소그래피, 또는 마그네토 리소그래피를 포함할 수도 있다. 당업자는 웨이퍼 상에 정렬 마크들을 배치시키는데 적합한, 임의의 프로세스 또는 프로세스들의 조합, 예를 들어 크롬을 스퍼터링하는 것 및 그것을 표준 포토레지스트 리소그래픽 프로세스를 통해 에칭하는 것이 이용될 수도 있다는 것을 인지할 것이다.
일부 예들에서, 크롬, 알루미늄, 또는 다른 금속의 얇은 층이 빔 스플리터 층 (215) 을 형성하기 위해 스페이서 층 (220) 의 상부 표면 상에 성막될 (deposited) 수 있다. 예를 들어, 빔 스플리터 층 (215) 은 포토리소그래피를 통해 또는 상기 설명된 프린팅 프로세스들, 진공-기반 증착 프로세스들, 용액 코팅 프로세스들, 또는 경화/에칭 프로세스들 중 임의의 것에 의해 성막될 수도 있다. 예시하지는 않았지만, 에폭시 또는 다른 본딩 재료의 얇은 층은 빔 스플리터와 최상부 층의 하부 표면 사이에 그리고 또한 바닥 층의 상부 표면과 스페이서 층의 하부 표면 사이에 존재할 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 빔 스플리터 층 (215) 은 웨이퍼의 상부 표면 또는 하부 표면 상에, 또는 정렬 마킹들 사이의 광학 중점 (재료 굴절률을 설명하는 광학 경로를 따르는 중점) 에서 정확한 포지셔닝을 달성하기 위해 층의 그루브, 에칭, 또는 리세스 내에 제공될 수도 있다. 빔 스플리터는 대략 50% 투명 미러이다. 예를 들어, 크롬의 얇은 층을 스퍼터링함으로써, 빔 스플리터를 제공하는 많은 방식들이 존재한다.
최상부 정렬 마크들 (205) 과 바닥 정렬 마크들 (250) 사이의 빔 스플리터 층 (215) 의 포지셔닝은 광학 경로의 관점에서 최상부 정렬 마크들 (205) 및 바닥 정렬 마크들 (250) 에 등거리인 것으로 신중히 선택된다. 광학 경로는 그 경로가 지나가는 재료의 굴절률에 경로의 지오메트릭 길이를 곱하는 것에 의해 계산된다. 이에 따라, 최상부 웨이퍼 및 스페이서 웨이퍼의 재료들 및 두께들은 광학 경로 뿐만 아니라 웨이퍼들을 본딩하는데 이용되는 에폭시의 재료, 두께, 및 투명도 (clarity) 에 영향을 미친다. 재료들은 광학 경로를 증가시킬 수도 있는데, 이는 렌즈, 예를 들어, 현미경 대물렌즈의 포커스의 시프트를 야기할 수도 있음에 유의한다. 초점 (focal point) 은 초점이 진공 중에 있을 경우에 대하여 변화할 수도 있다. 포커스의 포지션은 광이 이동하는 재료의 인덱스에 비례하여 렌즈로부터 더 멀리 이동된다. 따라서, 예를 들어, 인덱스 n = 1.5 또는 유사한 값을 가질 수도 있는 재료들의 내부에서, 렌즈들은 (본 예에서, n = 1.5 의 팩터만큼) 진공에서보다 더 멀리 포커싱한다. 이에 따라, 초점이 있을 곳을 계산하고, 그 후 이 계산에 n 을 곱하여 초점이 실제로 위치되는 장소를 결정할 수도 있다. 렌즈와 그 연관된 초점 사이의 거리는 2 개의 경로들에서 매칭하여야 한다. 예를 들어, 제 1 렌즈와 제 1 초점 (제 1 경로에서 제 1 렌즈와 연관됨) 사이의 제 1 거리는 제 2 렌즈와 제 2 초점 (제 2 경로에서 제 2 렌즈와 연관됨) 사이의 제 2 거리에 매칭하거나 또는 실질적으로 동일해야 한다. 실질적으로 동일은 예를 들어, 대략 2 미크론 또는 더 나은 허용오차 내에, 그리고 일부 실시형태들에서는 대략 1 미크론의 허용오차 내에 있는 것을 지칭할 수도 있다.
정렬 마크들은 상부 및 하부 정렬 마크들 사이의 경로의 광학 중점에의 빔 스플리터 층의 포지셔닝을 돕기 위하여 웨이퍼의 상부 표면 또는 하부 표면 중 어느 하나 상에 제공될 수 있다. 게다가, 일부 실시형태들에서, 상부 및 하부 정렬 마크들 중 하나 또는 양자 모두는 상부 및 하부 정렬 마크들 사이의 경로의 광학 중점에 있는 빔 스플리터 층을 제공하기 위하여 그 개별의 웨이퍼의 그루브, 리세스, 또는 에칭에 제공될 수도 있다. 이로써, 정렬 마크의 포지션은 웨이퍼의 상부 및 하부 표면들에 제한되지 않고, 특정한 웨이퍼 스택 설계를 위해 요구되면 상부 및 하부 표면 사이의 포지션에 또한 제공될 수 있다. 유사하게, 빔 스플리터 층은 상부 및 하부 정렬 마크들 사이의 경로의 광학 중점에 있기 위해 요구되면 그루브, 리세스, 또는 에칭에 제공될 수 있다.
빔 스플리터 구성으로 인해, 카메라 또는 사용자가 현미경을 통하여 바닥 정렬 마크를 관측하는 것과 동시에, 카메라 또는 사용자는 또한 빔 스플리터의 존재로 인해 최상부 정렬 마크를 관측한다. 2 개의 마크들은 대물렌즈로부터 대략 동일한 광학 경로들에 있고 동시에 초점이 맞는 것으로 보일 수 있다. 이것은 현미경이 한 쌍의 최상부 및 바닥 정렬 마크들 양자 모두를 뷰잉하기 위해 x, y, 또는 z 방향들 중 임의의 방향으로 이동할 필요가 없기 때문에 이전의 정렬 기법들의 직교성 이슈를 해결한다. 미러는 웨이퍼의 정밀성에서 완전히 평탄하고 이에 따라 그것은 직교하여 반사한다. 이해될 바와 같이, "완전히 평탄한 (perfectly flat)" 은 미러의 표면에 걸친 점들에서 직교의 (또는 대략 직교의) 광 반사를 가능하게 하기 위한 실질적인 평탄도 (flatness) 를 의미하고, 실제로 미러는 그것이 제공되는 웨이퍼의 평탄도의 정밀성에 부분적으로 그리고 미러를 생성하기 위해 이용되는 특정 프로세스의 제조 능력들에 부분적으로 기초하여 비록 불완전하지만 실질적으로 평탄할 수도 있다.
포커싱은 더 이상 이슈가 아니기 때문에, 현미경 대물렌즈의 피사계 심도는 더 작을 수 있고 따라서 배율이 더 강할 수 있다. 이것은 정렬을 위해 극도로 작은 마크들 (예를 들어, 종래에 이용된 100 미크론 두께의 마크들과 비교하여, 1 미크론 이하의 라인 두께를 갖는 마크들) 을 이용하고 최상의 현미경 대물렌즈의 광학 해상도에 의해서만 제한되는, 예를 들어, 250 nm 에 이르기까지 또는 심지어는 200 nm 에 이르기까지, 이례적 정확성을 달성하는 것을 가능하게 한다.
도 2a 는 정렬 동안의 단 하나의 스택을 예시하지만, 도 1a 및 도 1b 에 예시한 바와 같이 각각의 웨이퍼는 다수의 셀들을 포함할 수 있고 따라서 전체 웨이퍼 스택은 다수의 통합된 렌즈 스택들을 형성할 수 있다. 정렬 마크들의 쌍들은 웨이퍼들의 각각의 렌즈 스택 상에 또는 단지 렌즈 스택들 중 하나 이상 상에 제공될 수 있다. 게다가, 일부 실시형태들에서, 정렬 피처들은 렌즈 피처들을 포함하지 않는 웨이퍼 스택에서 전용 정렬 셀 상에 제공될 수도 있고 최상부 및 바닥 웨이퍼들 사이의 스페이서 웨이퍼에 더 큰 갭을 포함할 수도 있어, 단지 최상부 웨이퍼 재료만이 최상부 및 바닥 정렬 마크들 사이에 존재한다. 이러한 실시형태들에서, 빔 스플리터는 최상부 웨이퍼의 하부 표면 상에 형성될 수 있다.
상보적 패턴들을 이용한 정렬의 개관
도 2b 는 최상부 및 바닥 웨이퍼 양자 모두 상의 고해상도 마크들의 클래스를 활용하여 투명 웨이퍼들의 서브미크론 정렬을 가능하게 할 수 있는 정렬 피처들을 예시한다. 최상부 웨이퍼 및 바닥 웨이퍼의 각각에는, 최상부 및 바닥 웨이퍼 사이의 최적의 정렬에서, 최상부 웨이퍼의 마크들 사이의 갭들이 바닥 웨이퍼의 마크들에 의해 충진되도록 고해상도 마크들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 수의 동심 환형들이 최상부 웨이퍼의 최상부 표면 상에 제공될 수 있고, 제 2 수의 동심 환형들이 바닥 웨이퍼의 최상부 표면 상에 제공될 수 있다. 제 1 수의 동신 환형들 및 제 2 수의 동심 환형들은, 최적의 정렬에서, 위에서부터 뷰잉하였을 때 환형들이 환형들 모두에 걸쳐 이어지는 두께를 갖는 하나의 솔리드 환형을 생성하는 것으로 보이도록 사이징 및 포지셔닝될 수 있다. 최상부 웨이퍼 및 바닥 웨이퍼가 오정렬될 때, 상보적 패턴들이 위에서부터 뷰잉하였을 때 모아레 패턴들을 생성하기 위해 서로 오버레이하여, 웨이퍼들 사이의 오정렬의 시각적 표시를 제공한다.
본 명세서에서 제공된 하이 프리퀀시 마크 예들은 동심 환형들의 예로 예시되지만, 모아레 효과를 생성하는 것이 가능한 다른 하이 프리퀀시 패턴들, 예를 들어, 상보적 직사각형 어레이들의 도트들, 상보적 수직 라인들, 상보적 수평 라인들 등이 웨이퍼 정렬에 적합하다. 간섭 패턴들을 생성하는 다른 밀집한, 하이 프리퀀시 피처들이 서브-미크론 정밀성을 달성하기 위해 이용될 수 있다.
이러한 하이 프리퀀시 마크들의 오버랩핑으로부터 발생하는 시각적 효과들은, 오정렬에서 최상부 및 바닥 웨이퍼들의 고해상도 마크들이 오버레이될 때 모아레 효과들의 생성으로 인해 예를 들어 5 미크론 피처들의 육안 관측을 가능하게 하는, 고해상도 현미경 없이도 정렬에 이용될 수 있다. 모아레 효과는 다른 세트의 라인들 또는 도트들에 중첩되는 일 세트의 라인들 또는 도트들을 뷰잉할 때 발생하는 시지각인데, 여기서 그 세트들은 상대적 사이즈, 각도, 또는 스페이싱에 있어서 다르고 따라서 추가적인 라인들 또는 아티팩트들의 간섭 패턴을 생성한다. 모아레 패턴은 다른 세트의 라인들 또는 도트들에 중첩되는 일 세트의 라인들 또는 도트들을 뷰잉할 때 발생하는 세컨더리 및 시각적으로 분명한 중첩된 패턴이고, 여기서 그 세트들은 상대적 사이즈, 각도, 또는 스페이싱에 있어서 다르다.
마크들은 예를 들어, 0.25 미크론의 두께를 갖는, 서브-파장 사이즈일 수 있다. 모아레 효과는 로우 프리퀀시 줄무늬들을 용이하게 보이게 할 것이다. 정렬 동안 발생하는 마크들 및 시각적 효과들은 이하에 도 3 및 도 4 에 대하여 더 상세히 논의된다.
빔 스플리터 및 상보적 패턴들을 이용한 정렬의 개관
도 2c 는 최상부 및 바닥 웨이퍼들 양자 모두 상의 고해상도 마크들의 클래스를 활용한 투명 웨이퍼들의 서브미크론 정렬을 위한 다른 방법을 예시한다. 도 2b 에 대하여 설명한 바와 같이, 최상부 웨이퍼 및 바닥 웨이퍼의 각각에는, 최상부 및 바닥 웨이퍼 사이의 최적의 정렬에서, 최상부 웨이퍼의 마크들 사이의 갭들이 바닥 웨이퍼의 마크들에 의해 충진되도록 고해상도 마크들이 제공될 수 있다. 게다가, 도 2a 에 대하여 상기 설명한 바와 같은 빔 스플리터 층은 환형들과 상보적 환형들 사이의 광학 경로의 중심에 제공된다. 이에 따라, 환형들 및 상보적 환형들은 동일한 평면에 있는 것처럼 고배율 현미경 대물렌즈를 통하여 동시에 뷰잉될 수 있다.
이러한 구성은 일부 실시형태들에서 웨이퍼 정렬을 위한 0.25 미크론 정밀성을 달성할 수 있다. 일부 예들에서, 현미경을 통하여 뷰잉하였을 때 환형들 및 상보적 환형들을 예시하기 위해 더 짧은 파장 광 (청색 또는 녹색) 을 이용하는 것은 단지 광의 회절 및 정렬 머신의 능력들에 의해서만 제한되는 정밀성을 제공하여, 가능하게는 200 nm 의 정렬 정밀성을 제공할 수 있다.
다중 정렬들의 개관
도 3a 및 도 3b 는 3 개의 렌즈 플레이트들 (최상부 웨이퍼 (305), 중간 웨이퍼 (320), 및 바닥 웨이퍼 (335)) 및 2 개의 스페이서 층들 (315, 330) 을 갖는 웨이퍼 스택의 일 실시형태의 부분을 예시한다. 일부 실시형태들에서, 도 2a 내지 도 2c 에 대하여 상기 논의된 정렬 기법들은 각각의 렌즈 플레이트 및 다중 빔 스플리터 층들 (310, 325) 상에 정렬 마커들 (340, 345, 350) 중 하나 또는 양자 모두를 제공함으로써 도 3a 및 도 3b 에 도시된 스택들 (300A, 300B) 과 같은 스택들에 적용될 수 있다. 정렬 마커들 (340, 345, 350) 및 다중 빔 스플리터 층들 (310, 325) 중 어느 하나 또는 양자 모두는 본 명세서에서 설명한 바와 같이 렌즈 중심들 (*) 을 스택 (300A, 300B) 의 광학 축 (355) 과 정렬시키는데 이용될 수 있다. 예시한 바와 같이, 정렬 마커들 (340, 345, 350) 은 상보적 환형들의 세트들일 수도 있다. 다른 실시형태들에서는, 다른 정렬 마커들이 이용될 수 있다. 상기 설명한 바와 같이, 빔 스플리터 층들 (310, 325) 은 정렬 마커들 (340, 345, 350) 의 쌍 간의 광학 경로의 중점에 포지셔닝될 수 있어 그 쌍은 현미경의 대물렌즈를 통하여 단일 초점 심도에서 함께 뷰잉될 수 있다.
도 3a 의 스택 (300A) 의 일부 실시형태들은 최상부 웨이퍼 (305), 중간 웨이퍼 (320), 및 바닥 웨이퍼 (335) 가 단일 정렬에서 서로 정렬될 수 있도록 설계될 수도 있다. 예를 들어, 스택에서의 각각의 웨이퍼에 대한 정렬 마커들 (340, 345, 350) 은, 최상부 웨이퍼 (305), 중간 웨이퍼 (320), 및 바닥 웨이퍼 (335) 가 동시에 정렬될 수 있도록 서로 상보적인 것으로 설계될 수 있다. 다른 예로서, 웨이퍼들 (305, 315, 320, 330, 335), 정렬 마커들 (340, 345, 350), 및 빔 스플리터 층들 (310, 325) 의 구성은 정렬 마커들 (340, 345, 350) 이 현미경의 대물렌즈를 통하여 단일 초점 심도에서 함께 뷰잉될 수 있도록 설계될 수 있다.
다른 실시형태들에서, 최상부 웨이퍼 (305), 중간 웨이퍼 (320), 및 바닥 웨이퍼 (335) 의 인접한 쌍들은 별도로 정렬될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 최상부 웨이퍼 (305) 와 중간 웨이퍼 (320) 사이의 정렬이 우선 수행될 수 있고, 그 다음에 중간 웨이퍼 (320) 와 바닥 웨이퍼 (335) 사이의 추가적인 정렬이 수행될 수 있다. 다른 실시형태들에서는, 중간 웨이퍼 (320) 와 바닥 웨이퍼 (335) 사이의 정렬이 우선 수행될 수 있고, 그 다음에 최상부 웨이퍼 (305) 와 중간 웨이퍼 (320) 사이의 추가적인 정렬이 수행될 수 있다. 이러한 추가적인 정렬은 도 3a 의 스택 (300A) 에 의해 도시한 바와 같은, 웨이퍼 스택의 동일 셀을 이용하여, 또는 도 3b 의 스택 (300B) 에 의해 도시한 바와 같은, 웨이퍼 스택의 상이한 셀을 이용하여 수행될 수 있다.
도 3b 는 정렬을 위해 상이한 구성들의 마커들 및 빔 스플리터 층들을 갖는 웨이퍼 스택 (300B) 의 2 개의 셀들 (360, 365) 을 예시한다. 제 1 셀 (360) 은 각각 중간 웨이퍼 (320) 및 바닥 웨이퍼 (335) 상의 정렬 마커들 (345, 350), 및 정렬 마커들 (345, 350) 사이의 광학 경로의 중점에서의 스페이서 층 (330) 상의 빔 스플리터 층 (325) 을 포함한다. 이로써, 제 1 셀 (360) 의 정렬 구성은 중간 웨이퍼 (320) 와 바닥 웨이퍼 (335) 를 정렬시키는데 이용될 수 있다. 예시된 실시형태들에서, 스페이서 층 (315) 상의 빔 스플리터 층 (310) 은 제 1 셀 (360) 로 연장되지 않는다. 제 2 셀 (365) 은 각각 최상부 웨이퍼 (305) 및 중간 웨이퍼 (320) 상의 정렬 마커들 (340, 345), 및 정렬 마커들 (340, 345) 사이의 광학 경로의 중점에서의 스페이서 층 (315) 상의 빔 스플리터 층 (310) 을 포함한다. 이로써, 제 2 셀 (365) 의 정렬 구성은 최상부 웨이퍼 (305) 와 중간 웨이퍼 (320) 를 정렬시키는데 이용될 수 있다. 예시된 실시형태에서, 스페이서 층 (330) 상의 빔 스플리터 층 (325) 은 제 2 셀 (365) 로 연장되지 않는다. 셀들 (360, 365) 은 빔 스플리터 층들 및 동심 환형들 양자 모두를 가진 것으로 나타내지만, 상기 설명한 바와 같이, 동심 환형들 및 빔 스플리터 층들 (임의의 정렬 마커들을 가짐) 중 하나 또는 양자 모두는 스택 (300B) 의 층들의 정렬에 이용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
상보적 패턴들을 이용한 정렬의 추가적인 논의
도 4a 는 정렬을 위해 제 1 웨이퍼 상에 또는 내에 배치될 수 있는 하나의 세트의 동심 환형들 (400) 의 일 예를 예시한다. 일 예로서, 제 1 환형은 3 mm 의 내부 직경 및 5 ㎛ 의 두께를 갖는다. 제 1 환형과 동심인 제 2 환형 (미도시) 은 3.01 mm 의 내부 직경 및 5 ㎛ 의 두께를 가질 수 있고, 이러한 스페이싱은 세트 내의 모든 환형들에 대해 계속될 수 있다. 환형들의 세트의 하나의 실시형태는 10 개의 환형들을 포함한다.
일부 구현들에서, 동심 환형들은 회절 격자일 수 있다. 다른 구현들에서, 동심 환형들은 제 1 웨이퍼 상에 성막된 크롬을 이용하여 형성될 수 있다. 여전히 다른 구현들에서, 동심 환형들은 웨이퍼의 대향 표면들 사이의 포지션에 위치되도록 제 1 웨이퍼 상의 에칭들에, 예를 들어 포토리소그래피를 이용하여, 성막될 수 있다. 도시하지 않았지만, 상보적 세트는 제 1 웨이퍼와의 정렬을 위해 제 2 웨이퍼 상에 형성된다. 게다가, 상기 논의한 바와 같이, 패턴들이 반드시 환형일 필요는 없고, 오히려 서로에의 간섭을 통해 모아레 효과를 생성하는 것이 가능한 광범위한 형상들 및 사이즈들의 주기적, 하이-프리퀀시, 패턴들일 수 있다.
도 4b 는 도 4a 에 대하여 설명된 환형들 (400) 과 같은 정렬 피처들 (405, 410) 의 쌍의 부분 간의 오버랩의 다양한 예들을 예시한다. 첫번째 줄 (row) 에 도시한 바와 같이, 최적의 정렬에서 제 1 세트의 환형들 (405) 의 부분과 제 2 의, 상보적인 세트의 환형들 (410) 의 부분은 제 1 세트의 환형들 (405) 과 제 2 세트의 환형들 (410) 의 결합의 두께를 갖는 단일 환형 (415) 의 인상을 주기 위해 시각적으로 결합된다.
두번째 줄에 도시한 바와 같이, 제 1 세트의 환형들 (405) 의 부분과 제 2 의, 상보적인 세트의 환형들 (410) 의 부분 사이의 다양한 오정렬들 (420, 425, 430) 은 모아레 효과를 포함하는 오정렬의 표시들을 생성하기 위해 시각적으로 결합된다. 모아레 효과는 오정렬 (412) 에서 가장 두드러지지만, 약간의 정도이기는 하지만 오정렬들 (430 및 420) 에서 여전히 존재한다. 제 1 세트의 환형들 (405) 및 제 2 의, 상보적인 세트의 환형들 (410) 이 모아레 효과를 생성하기 위해 오정렬되지는 않지만, 오정렬 (420) 에서와 같은 별개의 환형들의 가시성은 적절한 정렬을 위해 개별의 웨이퍼들이 재포지셔닝을 요구하는 것을 시각적으로 표시할 수 있다.
추가적인 실시형태들의 개관
도 5 는 스택 (500) 에서 상부 투명 웨이퍼 (510) 와 하부 투명 웨이퍼 (520) 를 정렬시키기 위해 빔 스플리터 층 (515) 및 정렬 마킹들 (505, 525) 을 이용하는 일 예를 예시한다. 빔 스플리터 층 (515) 은 상부 정렬 마킹들 (505) 과 하부 정렬 마킹들 (525) 사이의 광학 경로의 중점에 포지셔닝된다. 어떤 스페이서 층들도 예시되지는 않지만, 다른 실시형태들은 상부 투명 웨이퍼 (510) 와 하부 투명 웨이퍼 (520) 사이에 스페이서 층들을 포함할 수도 있고, 빔 스플리터 층 (515), 상부 정렬 마킹들 (505), 및 하부 정렬 마킹들 (525) 의 포지셔닝은 다양한 투명 웨이퍼들 및 스페이서 웨이퍼들의 디멘젼들 및 광학 속성들에 따라 적응될 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 상부 투명 웨이퍼 (510) 및 하부 투명 웨이퍼 (520) 는 도 1a 및 도 1b 에 도시되고 상기 설명한 바와 같이, 렌즈 플레이트들일 수 있다. 그러나, 본 명세서에서 설명된 정렬 기법들은 광학 웨이퍼들에 제한되지 않고, 다른 실시형태들에서 상부 투명 웨이퍼 (510) 및 하부 투명 웨이퍼 (520) 는 정밀한 정렬을 받는 임의의 다른 타입의 투명 웨이퍼일 수 있다. 예를 들어, 상부 투명 웨이퍼 (510) 및 하부 투명 웨이퍼 (520) 는 각각이 미리결정된 정렬에서 오버레이를 요구하는 도전성 패턴을 갖는, 터치-센서티브 패널 또는 디스플레이용 기판들일 수 있다.
상부 투명 웨이퍼 (510) 및 하부 투명 웨이퍼 (520) 의 일부 실시형태들에서, 투명은 85% 이상의 투과율 (transmittance rate) 로의 가시 광의 투과를 의미한다. 소정의 실시형태들에서, 투명 웨이퍼들은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 ("PET"), 폴리에틸렌 나프탈레이트 ("PEN"), 셀룰로오스 아세테이트 ("TAC"), 지환식 하이드로카본 (cycloaliphatic hydrocarbons; "COP"), "BOPP" (bi-axially-oriented polypropylene), 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 글래스, 또는 그 조합일 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 투명 웨이퍼들은 기판 또는 광학 재료로서의 이용에 적합한 임의의 다른 투명 재료일 수도 있다. 당업자는, 투명 웨이퍼들의 조성물 (composition) 이 애플리케이션 또는 설계에 기초하여 가변할 수도 있다는 것을 인지할 것이다.
다른 실시형태들에서, 상부 투명 웨이퍼 (510) 및 하부 투명 웨이퍼 (520) 는 가시 스펙트럼 외부의 조명 하에서 정렬될 수도 있다. 예를 들어, 실리콘과 같은 소정의 재료는 적외선 광에 대하여 투명하다. 이러한 실리콘 웨이퍼들은 적외선 조명에 노출되어, 적외선 광의 캡처를 위해 설계된 이미지 센서를 이용하여 이미징될 수 있고, 결과의 적외선 이미지들은 웨이퍼들 (510, 520) 의 정렬을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 실리콘 웨이퍼들의 적외선 정렬은 몇몇 비제한적인 예들을 예로 들면, 포토리소그래피, 3D 집적 회로들, 및 미소유체 (microfluidics) 에서의 이용에 적합할 수 있다. 따라서, 일부 실시형태들에서, 투명은 85% 이상의 특정 파장 또는 파장들의 범위에서의 광의 투과를 의미한다.
빔 스플리터 층 (515) 은 상부 투명 웨이퍼 (510) 및 하부 투명 웨이퍼 (520) 중 하나의 표면의 전부의 부분에 걸쳐서 제공될 수 있다. 예시한 바와 같이, 빔 스플리터 층 (515) 은 일부 예들에서 상부 정렬 마킹들 (505) 과 하부 정렬 마킹들 (525) 사이의 영역에 걸쳐서 제공될 수 있지만 상부 투명 웨이퍼 (510) 및 하부 투명 웨이퍼 (520) 의 전체 표면 영역에 걸쳐 확장되지 않을 수도 있다.
도 6 은 개시된 빔 스플리터 및/또는 하이 프리퀀시 패턴 정렬 피처들을 이용하여 상기 설명된 웨이퍼 스택들 중 임의의 것의 자동화된 정렬을 수행할 수 있는 정렬 시스템 (600) 의 개략적 블록 다이어그램을 예시한다. 시스템 (600) 은 웨이퍼 정렬 메커니즘 (605), 광학 정렬 분석기 (610), 및 웨이퍼 정렬 메커니즘 (605) 상의 웨이퍼 스택 (620) 을 뷰잉하기 위해 포지셔닝된 하나 이상의 현미경 대물렌즈 (625) 를 포함한다.
광학 정렬 분석기 (610) 는 이미지 센서 (612), 패턴 데이터 저장소 (614), 및 정렬 명령 생성기 (616) 를 포함할 수 있다. 이미지 센서 (612) 는 현미경 대물렌즈 (625) 를 통하여 웨이퍼 스택 (620) 을 표현하는 광을 수광하기 위해 포지셔닝될 수 있다. 다중 대물렌즈들이 다중 정렬 마커 세트들의 동시 뷰잉을 위해 이용되는 경우, 대응하는 수의 이미지 센서들이 이용될 수 있다.
패턴 데이터 저장소 (614) 는 웨이퍼 스택 (620) 내의 웨이퍼들 상의 정렬 마커들의 최적의 정렬 및 다양한 오정렬들에 의해 생성된 다수의 패턴들을 저장할 수 있다.
정렬 명령 생성기는 이미지 센서 (612) 에 의해 캡처된 이미지들을 표현하는 데이터를 패턴 데이터 저장소 (614) 에 저장된 데이터와 비교하여 웨이퍼 스택 (620) 내의 웨이퍼들이 적절히 정렬되는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 스택 (620) 상의 하나 이상의 세트들의 정렬 마커들의 이미지가 적절히 정렬된 마커들의 저장된 이미지와 매칭하지 않으면, 정렬 명령 생성기는 웨이퍼 스택 (620) 내의 웨이퍼들이 재정렬을 요구한다고 결정할 수 있다. 오정렬된 마커들에 의해 형성된 특정 패턴은 정렬 명령들로서 이용될 수 있는 재정렬을 위한 벡터를 표시할 수 있다. 정렬 명령 생성기 (616) 는 정렬 명령들을 웨이퍼 정렬 메커니즘 (605) 에 출력할 수 있는데, 이는 결국 적절한 정렬이 달성될 때까지 개별적으로 웨이퍼 스택 (620) 내의 웨이퍼들의 일부 또는 전부를 기계적으로 재포지셔닝할 수 있다.
적절한 정렬의 결정을 행한 후에, 광학 정렬 분석기는 예를 들어, 라미네이션 프로세스 또는 광학용 투명 접착제 또는 수지에 의해, 웨이퍼들이 본딩되어야 한다는 신호를 출력할 수 있다.
구현 시스템들 및 전문용어
본 명세서에서 개시된 구현들은 서브미크론 웨이퍼 정렬을 위한 시스템들, 방법들 및 장치를 제공한다. 당업자는 이들 실시형태들이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그 임의의 조합에서 구현될 수도 있다는 것을 인지할 것이다.
본 명세서에서 개시된 정보 및 신호들은 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 이용하여 표현될 수도 있다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 그 임의의 조합으로 표현될 수도 있다.
본 명세서에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로서 구현될 수도 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 이 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 및 단계들은 그들의 기능성의 관점에서 일반적으로 상기 설명되었다. 이러한 기능성이 하드웨어로서 구현되는지 소프트웨어로서 구현되는지는 전체 시스템에 부과된 설계 제약들 및 특정한 애플리케이션에 의존한다. 당업자들은 각각의 특정한 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 설명된 기능성을 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 판정들은 본 개시의 범위로부터 벗어남을 야기하는 것으로서 해석되어서는 안된다.
본 명세서에서 설명된 기법들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그 임의의 조합에서 구현될 수도 있다. 이러한 기법들은 범용 컴퓨터들, 무선 통신 디바이스 핸드셋들, 또는 무선 통신 디바이스 핸드셋들 및 다른 디바이스에 애플리케이션을 포함하는 다목적 이용들을 갖는 집적 회로 디바이스들과 같은 다양한 디바이스들 중 임의의 것에서 구현될 수도 있다. 디바이스들 또는 컴포넌트들로서 설명된 임의의 피처들은 통합된 로직 디바이스에 함께 또는 별개이지만 상호동작가능한 로직 디바이스들로서 별도로 구현될 수도 있다. 소프트웨어에서 구현되면, 기법들은 실행될 때, 상기 설명된 방법들 중 하나 이상을 수행하는 명령들을 포함하는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 데이터 저장 매체에 의해 적어도 부분적으로 실현될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 데이터 저장 매체는 패키징 재료들을 포함할 수도 있는, 컴퓨터 프로그램 제품의 일부를 형성할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 메모리 또는 데이터 저장 매체들, 이를 테면 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 예컨대 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리 (SDRAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리 (NVRAM), 전기적으로 소거가능한 프로그래밍가능 판독 전용 메모리 (EEPROM), FLASH 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장 매체들 등을 포함할 수도 있다. 기법들은 추가적으로, 또는 대안적으로, 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 프로그램 코드를 반송 또는 통신하고 컴퓨터, 이를 테면 전파된 신호들 또는 파형들에 의해 액세스, 판독, 및/또는 실행될 수 있는 컴퓨터 판독가능 통신 매체에 의해 적어도 부분적으로 실현될 수도 있다.
컴퓨터 판독가능 매체 (예를 들어, 메모리 또는 다른 데이터 저장 디바이스) 와 통신하는 (예를 들어, 이와 협력하여 동작하는) 프로세서(들)는 프로그램 코드의 명령들을 실행할 수도 있고, 하나 이상의 프로세서들, 이를 테면 하나 이상의 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적 회로들 (ASIC들), 필드 프로그래밍가능 로직 어레이들 (FPGA들), 또는 다른 등가의 통합된 또는 이산 로직 회로부를 포함할 수도 있다. 이러한 프로세서는 본 개시에서 설명된 기법들 중 임의의 것을 수행하도록 구성될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만; 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수도 있다. 이에 따라, 용어 "프로세서" 는 본 명세서에서 사용한 바와 같이, 전술한 구조, 전술한 구조의 임의의 조합, 또는 본 명세서에서 설명된 기법들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조 또는 장치 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 추가로, 일부 양태들에서, 본 명세서에서 설명된 기능성은 이미징, 인코딩, 및/또는 디코딩을 위해 구성된 전용 소프트웨어 또는 하드웨어 내에 제공될 수도 있다. 또한, 기법들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 엘리먼트들에서 완전히 구현될 수 있다.
본 개시의 기법들은 무선 핸드셋, 집적 회로 (IC) 또는 IC들의 세트 (예를 들어, 칩 세트) 를 포함한, 광범위한 디바이스들 또는 장치들에서 구현될 수도 있다. 다양한 컴포넌트들, 또는 유닛들은 개시된 기법들을 수행하도록 구성된 디바이스들의 기능성 양태들을 강조하기 위해 본 개시에서 설명되지만, 상이한 하드웨어 유닛들에 의한 실현을 반드시 요구하는 것은 아니다. 오히려, 상기 설명한 바와 같이, 다양한 유닛들은 코덱 하드웨어 유닛에서 결합되거나 또는 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 함께, 상기 설명한 바와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는, 상호동작적 하드웨어 유닛들의 콜렉션에 의해 제공될 수도 있다.
본 명세서에서 사용한 바와 같이, 용어 "복수" 는 2 개 이상을 나타낸다. 예를 들어, 복수의 컴포넌트들은 2 개 이상의 컴포넌트들을 표시한다. 무엇보다도, "할 수 있다 (can)", "할지도 모른다 (might)", "할 수도 있다 (may)", "예를 들어 (e.g.)" 등과 같은 본 명세서에서 사용된 조건부 언어는 구체적으로 다르게 언급하지 않거나 또는 사용한 바와 같이 문맥 내에서 다르게 이해되지 않는 한, 소정의 실시형태들이 소정의 피처들, 엘리먼트들 및/또는 상태들을 포함하지만, 다른 실시형태들은 이를 포함하지 않는다는 것을 전달하도록 일반적으로 의도된다. 따라서, 이러한 조건부 언어는 피처들, 엘리먼트들 및/또는 상태들이 임의의 방식으로 하나 이상의 실시형태들을 위해 요구되거나 또는 하나 이상의 실시형태들이 저자 (author) 입력 또는 프롬프팅 (prompting) 이 있거나 없거나, 이들 피처들, 엘리먼트들, 및/또는 상태들이 임의의 특정한 실시형태에 포함되는지 또는 그 실시형태에서 수행될 것인지를 판정하기 위한 로직을 반드시 포함하는 것을 의미하도록 일반적으로 의도되지 않는다. 용어들 "포함하는 것 (comprising)", "포함하는 것 (including)", "갖는 것 (having)" 등은 동의어이며 제한을 두지 않는 방식으로 포괄적으로 사용되며, 추가적인 엘리먼트들, 피처들, 액트들, 동작들 등을 배제하지 않는다. 또한, 용어 "또는 (or)" 은 (배타적 의미가 아니라) 포괄적 의미로 사용되어, 예를 들어, 엘리먼트들의 리스트를 연결하는데 이용될 때, 용어 "또는" 은 리스트 내의 엘리먼트들 중 하나, 일부, 또는 전부를 의미한다.
용어 "결정하는 것 (determining)" 은 다양한 액션들을 망라하며, 따라서 "결정하는 것" 은 계산하는 것, 컴퓨팅하는 것, 프로세싱하는 것, 도출하는 것, 조사하는 것, 룩업하는 것 (예를 들어, 테이블, 데이터베이스 또는 다른 데이터 구조에서 룩업하는 것), 확인하는 것 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는 것" 은 수신하는 것 (예를 들어, 정보를 수신하는 것), 액세스하는 것 (예를 들어, 메모리 내의 데이터에 액세스하는 것) 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는 것" 은 해결하는 것, 선택하는 것, 선정하는 것, 확립하는 것 등을 포함할 수 있다.
어구 "~ 에 기초하여 (based on)" 는 분명히 다르게 특정하지 않는 한 "단지 ~ 에만 기초하여 (based only on)" 를 의미하지 않는다. 다시 말해서, 어구 "~ 에 기초하여" 는 "단지 ~ 에만 기초하여" 및 "적어도 ~ 에 기초하여 (based at least on)" 양자 모두를 설명한다.
제목은 본 명세서에 참조를 위해 그리고 다양한 섹션들을 로케이팅하는 것을 돕기 위해 포함된다. 이들 제목은 그에 대하여 설명된 개념들의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 이러한 개념들은 전체 명세서 전반에 걸쳐 적용가능성을 가질 수도 있다.
전술한 것은 다양한 상이한 실시형태들과 관련하여 설명되었지만, 하나의 실시형태로부터의 피처들 또는 엘리먼트들은 본 개시의 교시로부터 벗어남 없이 다른 실시형태들과 결합될 수도 있다. 그러나, 개별의 실시형태들 사이의 피처들의 결합들은 반드시 그에 제한되는 것은 아니다. 본 개시의 다양한 실시형태들이 설명되었다. 이들 및 다른 실시형태들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.
Claims (20)
- 광학 웨이퍼 스택으로서,
적어도 제 1 렌즈를 포함하는 제 1 투명 웨이퍼;
적어도 제 2 렌즈를 포함하는 제 2 투명 웨이퍼;
상기 제 1 투명 웨이퍼와 상기 제 2 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 제 1 개구 (opening) 주변에 제 1 둘레 (perimeter) 를 포함하는 적어도 제 1 셀을 포함하는 제 1 스페이서 웨이퍼로서, 상기 제 1 렌즈 및 상기 제 2 렌즈는 적어도 부분적으로 상기 제 1 개구로 돌출되는, 상기 제 1 스페이서 웨이퍼;
상기 제 1 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 1 정렬 마크;
상기 제 2 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 2 정렬 마크; 및
상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크 사이의 광학 경로 간의 중점에서 제 1 스페이서 층의 표면 상에 배치된 제 1 빔 스플리터 층
을 포함하는, 광학 웨이퍼 스택. - 제 1 항에 있어서,
상기 빔 스플리터 층은 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크 사이의 상기 광학 경로에 직교하여 포지셔닝되는, 광학 웨이퍼 스택. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈, 상기 제 2 렌즈, 및 상기 제 1 둘레는 광학 축을 갖는 렌즈 스택을 형성하는, 광학 웨이퍼 스택. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 정렬 마크가 하향식 관점에서 상기 제 2 정렬 마크와 정렬될 때, 상기 제 1 렌즈의 중심 및 상기 제 2 렌즈의 중심은 2 미크론의 허용오차 내에 상기 렌즈 스택의 상기 광학 축과 정렬하는, 광학 웨이퍼 스택. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 정렬 마크가 하향식 관점에서 상기 제 2 정렬 마크와 정렬될 때, 상기 제 1 렌즈의 중심 및 상기 제 2 렌즈의 중심은 1 미크론의 허용오차 내에 상기 렌즈 스택의 상기 광학 축과 정렬하는, 광학 웨이퍼 스택. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 정렬 마크는 제 1 세트의 반복 마크들을 포함하고, 상기 제 2 정렬 마크는 상기 제 1 세트의 반복 마크들에 상보적인 제 2 세트의 반복 마크들을 포함하는, 광학 웨이퍼 스택. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 정렬 마크가 하향식 관점에서 상기 제 2 정렬 마크와 정렬될 때, 상기 제 1 렌즈의 중심 및 상기 제 2 렌즈의 중심은 250 nm 의 허용오차 내에 상기 렌즈 스택의 상기 광학 축과 정렬하는, 광학 웨이퍼 스택. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 세트의 반복 마크들 및 상기 제 2 세트의 반복 마크들은 5 ㎛ 의 라인 두께를 갖는 동심 환형들 (concentric annuli) 을 포함하는, 광학 웨이퍼 스택. - 제 1 항에 있어서,
적어도 제 3 렌즈를 포함하는 제 3 투명 웨이퍼;
상기 제 2 투명 웨이퍼와 상기 제 3 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 적어도 제 2 개구를 포함하는 제 2 스페이서 웨이퍼로서, 상기 제 2 렌즈 및 상기 제 3 렌즈는 적어도 부분적으로 상기 제 2 개구로 돌출되는, 상기 제 2 스페이서 웨이퍼;
상기 제 3 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 3 정렬 마크; 및
상기 제 2 정렬 마크와 상기 제 3 정렬 마크 사이의 광학 경로 간의 중점에서 제 2 스페이서 층의 표면 상에 배치된 제 2 빔 스플리터 층
을 더 포함하는, 광학 웨이퍼 스택. - 제 1 항에 있어서,
적어도 제 3 렌즈를 포함하는 제 3 투명 웨이퍼;
상기 제 2 투명 웨이퍼와 상기 제 3 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 적어도 제 2 개구를 포함하는 제 2 스페이서 웨이퍼로서, 상기 제 2 렌즈 및 상기 제 3 렌즈는 적어도 부분적으로 상기 제 2 개구로 돌출되는, 상기 제 2 스페이서 웨이퍼;
상기 제 3 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 3 정렬 마크;
상기 제 2 투명 웨이퍼 상에 제공된 제 4 정렬 마크; 및
상기 제 3 정렬 마크와 상기 제 4 정렬 마크 사이의 광학 경로 간의 중점에서 제 2 스페이서 층의 표면 상에 배치된 제 2 빔 스플리터 층
을 더 포함하는, 광학 웨이퍼 스택. - 투명 웨이퍼들을 정렬시키는 방법으로서,
제 1 투명 웨이퍼 상에 제 1 정렬 마크를 배치시키는 단계;
제 2 투명 웨이퍼 상에 제 2 정렬 마크를 배치시키는 단계;
상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크 사이의 광학 중점 (optical midpoint) 에 빔 스플리터 층을 배치시키는 단계;
현미경 대물렌즈를 상기 제 2 정렬 마크에 포커싱하는 단계;
상기 빔 스플리터 층을 통한 상기 제 1 정렬 마크의 반사 (reflection) 는 물론 상기 제 2 정렬 마크를 뷰잉하는 단계; 및
상기 현미경 대물렌즈를 통하여 뷰잉된 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크의 오버랩을 이용하여 상기 제 1 투명 웨이퍼를 상기 제 2 투명 웨이퍼에 정렬시키는 단계
를 포함하는, 투명 웨이퍼들을 정렬시키는 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 정렬 마크를 포함하는 상기 제 1 투명 웨이퍼의 부분 및 상기 제 2 정렬 마크를 포함하는 상기 제 2 투명 웨이퍼의 제 2 부분 양자 모두를 녹색, 청색, 또는 적외선 광에 노출시키는 단계; 및
상기 현미경 대물렌즈를 통하여 상기 제 1 정렬 마크 및 상기 제 2 정렬 마크에서 반사된 상기 녹색, 청색, 또는 적외선 광을 뷰잉하는 단계
를 더 포함하는, 투명 웨이퍼들을 정렬시키는 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 포커싱하는 단계, 상기 뷰잉하는 단계, 및 상기 정렬시키는 단계는 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 디바이스들에 의해 프로그램에 따라서 수행되는, 투명 웨이퍼들을 정렬시키는 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 정렬 마크는 제 1 세트의 반복 마크들을 포함하고, 상기 제 2 정렬 마크는 상기 제 1 세트의 반복 마크들에 상보적인 제 2 세트의 반복 마크들을 포함하고; 그리고
상기 제 1 투명 웨이퍼를 상기 제 2 투명 웨이퍼에 정렬시키는 단계는 상기 제 2 세트의 반복 마크들과의 상기 제 1 세트의 반복 마크들의 오정렬 (misalignment) 에 의해 생성된 모아레 효과를 제거하는 단계를 포함하는, 투명 웨이퍼들을 정렬시키는 방법. - 컴퓨터 실행가능 명령들로 구성된 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들로서,
상기 컴퓨터 실행가능 명령들은, 실행될 때, 하드웨어 프로세서로 하여금,
제 2 투명 웨이퍼 상에 배치된 제 2 정렬 마크에 포커싱하기 위해 제 1 투명 웨이퍼 상에 배치된 제 1 정렬 마크를 넘어서 그리고 빔 스플리터 층을 넘어서 현미경 대물렌즈를 포커싱하게 하는 것으로서, 상기 제 1 투명 웨이퍼는 상기 현미경 대물렌즈와 상기 제 2 투명 웨이퍼 사이에 포지셔닝되고 상기 빔 스플리터 층은 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크 사이의 광학 중점에 포지셔닝되는, 상기 현미경 대물렌즈를 포커싱하게 하고;
상기 현미경 대물렌즈를 통하여 캡처된 이미지 데이터를 수신하게 하는 것으로서, 상기 이미지 데이터는 상기 빔 스플리터 층을 통한 상기 제 1 정렬 마크의 반사는 물론 상기 제 2 정렬 마크를 표현하는, 상기 이미지 데이터를 수신하게 하고;
상기 이미지 데이터에서, 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크의 오버랩에 의해 형성된 패턴을 식별하게 하고; 그리고
상기 오버랩에 의해 형성된 상기 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여, 정렬 명령들 또는 적절한 정렬 결정 중 하나를 출력하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들. - 제 15 항에 있어서,
실행될 때, 상기 하드웨어 프로세서로 하여금, 상기 오버랩에 의해 형성된 상기 패턴을 데이터 저장소에 저장된 복수의 패턴들과 비교하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들. - 제 16 항에 있어서,
실행될 때, 상기 하드웨어 프로세서로 하여금, 상기 오버랩에 의해 형성된 상기 패턴과 상기 복수의 패턴들의 적절한 정렬 패턴 사이의 매칭을 식별하게 하고, 응답으로, 상기 적절한 정렬 결정을 출력하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들. - 제 16 항에 있어서,
실행될 때, 상기 하드웨어 프로세서로 하여금, 상기 오버랩에 의해 형성된 상기 패턴과 상기 복수의 패턴들의 오정렬 패턴 사이의 매칭을 식별하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들. - 제 18 항에 있어서,
실행될 때, 상기 하드웨어 프로세서로 하여금, 상기 오버랩에 의해 형성된 상기 패턴과 상기 오정렬 패턴 사이의 상기 매칭을 식별하는 것에 응답하여, 상기 정렬 명령들을 생성 및 출력하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들. - 제 19 항에 있어서,
실행될 때, 상기 하드웨어 프로세서로 하여금, 상기 오정렬 패턴과 연관된 재정렬 벡터를 취출하는 것을 통해 상기 정렬 명령들을 생성하게 하는 명령들을 추가로 저장하고 있는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들.
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