KR20230029594A - 기판 정렬을 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판의 정렬을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 기판의 정렬을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
웨지 에러 보상을 위한 많은 장치 및 방법이 종래 기술에 알려져 있다. 웨지 에러 보상은 포토마스크가 노출될 기판 표면에 평행하게 위치하도록 보장되어야 하기 때문에 예를 들어 리소그래피, 특히 포토리소그래피에서 결정적으로 중요한다. 포토마스크와 기판 사이의 경사진 위치는 기판 상의 감광층의 왜곡된 노출로 이어진다. 엠보싱 리소그래피 시스템의 사용에 대한 웨지 에러 보상도 이미 공개되었다. WO2012028166A1은 간섭계가 두 기판 표면 사이의 거리를 측정하는 장치 및 방법을 보여준다. 측정은 두 개의 투명 기판 중 하나를 통해 이루어진다. 기판은 나노 엠보싱 스탬프이다. WO2012028166A1의 핵심 아이디어는 엠보싱 구조가 위치한 기판 표면 사이의 웨지 에러를 보상하는 것으로 구성된다. 한편, WO0210721A2는 기능 표면의 일부가 아닌 표면을 통한 웨지 에러 보상을 개시하고 있다. 상기 접근법은 측정이 이루어지는 표면이 기능적 표면, 즉 상기 예시에서 엠보싱 구조가 있는 표면과 평행하다고 가정할 수 없기 때문에 최적이 아니다.
공개 문헌 US 20090101037A1은 두 표면 사이의 거리를 측정하기 위한 장치 및 방법을 개시한다. 그러나 단일 위치에서 측정하면 웨지 에러를 보상할 수 없다.
접합할 기판 사이의 웨지 에러 보상은 최근 몇 년 동안 더욱 중요해짐에 따라 리소그래피 개념을 접합 기술에 적용하려는 시도가 이루어지고 있다.
선행 기술의 주요 문제는 웨지 에러 보상이 필요한 속도로 수행될 수 있는 도움으로 장치 또는 방법이 밝혀지지 않았다는 사실에 있다. 처리량은 특히 본딩의 경우 경제적 성공을 위해 결정적으로 중요하다. 추가 결점은 접합에 사용되는 대부분의 기판이 사용되는 전자기 복사, 특히 가시광선 및 적외선에 대해 불투명하다는 사실로 구성된다. 실리콘 웨이퍼가 적외선 투명인 것은 사실이지만, 적외선 투명도는 실리콘 웨이퍼에 일상적으로 증착되는 금속 코팅에 의해 다시 손상된다.
따라서, 본 발명의 문제는 선행 기술에 열거된 결점을 적어도 부분적으로 제거, 특히 완전히 제거하는 기판의 정렬을 위한 장치 및 방법을 나타내는 것이다. 또한, 특히 기판들 사이의 웨지 에러의 보상에 의한 기판 정렬을 위한 개선된 장치 및 개선된 방법이 제시되어야 한다. 특히, 기판 처리 동안 웨지 에러 보상이 보다 신속하고 효율적으로 수행될 수 있는 장치 및 방법이 제시된다.
특히 접합하는 동안. 또한, 불투명 기판, 특히 전자기 복사, 가시광선 및 적외선을 정렬할 수 있는 장치 및 방법이 제시된다.
당해 문제점은 독립항의 특징으로 해결된다. 본 발명의 유리한 전개는 종속항에 기술된다. 상세한 설명, 청구범위 및/또는 도면에 기재된 적어도 2개의 특징의 모든 조합은 또한 본 발명의 범위에 속한다. 명시된 값 범위의 경우, 명시된 한계 내에 있는 값도 제한 값으로 공개되는 것으로 간주되며 임의의 조합으로 청구될 수 있다.
따라서, 본 발명은 다음을 포함하는 기판, 특히 웨이퍼의 정렬을 위한 장치에 관한 것이다:
- 제 1 기판 홀더 표면 상에 제 1 기판을 수용하기 위한 제 1 기판 홀더,
- 제 2 기판 홀더 표면 상에 제 2 기판을 수용하기 위한 제 2 기판 홀더를 포함하고,
- 제 1 기판 홀더 표면은 제 2 기판 홀더 표면을 향하고,
- 제 1 기판 홀더는 제 1 기판, 특히 제 1 기판의 기판 표면까지의 제 1 거리를 측정하기 위한 적어도 3개의 내부 거리 센서를 포함하고,
- 상기 제 1 기판 홀더는 제 2 기판 홀더의 제 2 기판 홀더 표면까지의 제 2 거리를 측정하기 위한 적어도 3개의 외부 거리 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 하기 단계, 특히 하기 순서로, 기판, 특히 웨이퍼, 특히 기판의 정렬을 위한 장치의 정렬을 위한 방법에 관한 것이다:
i ) 제 1 기판 홀더의 제 1 기판 홀더 표면 상에 제 1 기판을 수용하는 단계,
ii) 제 2 기판 홀더의 제 2 기판 홀더 표면 상에 제 2 기판을 수용하는 단계, 상기 제 1 기판 홀더 표면은 제 2 기판 홀더 표면을 향하고,
iii) 제 1 기판 홀더의 적어도 3개의 내부 거리 센서와 제 1 기판 사이, 특히 제 1 기판의 기판 표면까지의 제 1 거리의 측정 단계,
iv) 제 1 기판 홀더의 적어도 3개의 외부 거리 센서와 제 2 기판 홀더의 제 2 기판 홀더 표면 사이의 제 2 거리의 측정 단계.
본 발명의 실시예에서, 각각의 경우에 적어도 3개의 내부 거리 센서 중 하나 및 각각의 경우에 적어도 3개의 외부 거리 센서 중 하나가 함께 거리 센서 쌍을 형성하도록 제공되며, 여기서 바람직하게는 내부 거리 센서는 및 기준점, 특히 제 1 기판 홀더 표면의 중심점으로부터 진행하는 거리 센서 쌍 의 외부 거리 센서는 반경 방향으로 정렬된다.
거리 센서 쌍의 내부 거리 센서는 후자가 제 1 기판 홀더 표면 상에 배열된 제 1 기판에 대한 제 1 거리를 측정할 수 있도록 배열된다. 거리 센서 쌍의 연관된 외부 거리 센서는 제 1 기판에 의해 덮이지 않고 제 2 기판 홀더의 반대쪽 기판 홀더 표면까지의 제 2 거리를 측정할 수 있으며, 바람직하게 외부 거리 센서는 내부와 반경 방향으로 정렬된다. 거리 센서 쌍의 거리 센서. 따라서 외부 거리 센서는 내부 거리 센서에 의해 측정된 지점과 반경 방향으로 바람직하게 정렬되는 지점에서 기판 홀더 표면을 측정한다. 따라서 설계상의 이점 외에도 특히 측정 정확도가 증가될 수 있고 및/또는 추가 기판의 정렬에서 웨지 에러가 특히 잘 보상될 수 있다.
본 발명에 따른 매우 특별한 실시예에서, 내부 거리 센서는 서로 마주하는 두 기판 표면 사이의 거리를 측정한다는 점에서 기판 사이의 웨지 에러를 직접 측정할 수 있도록 설계된다. 측정 원리는 간섭 측정을 기반으로 하는 것이 바람직한다. 이 경우 거리 센서 측면에 고정된 기판은 해당 전자기 복사에 대해 투명해야 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제 1 기판 홀더가 적어도 3개의 거리 센서 쌍을 포함하도록 제공되며, 여기서 적어도 3개의 거리 센서 쌍의 각각의 내부 거리 센서 및 각각의 외부 거리 센서는 각각의 경우 바람직하게는 반경 방향으로 정렬된다. 따라서 적어도 3개, 특히 모든 거리 센서 쌍은 바람직하게는 반경 방향으로 정렬된 거리 센서를 포함한다. 따라서 측정 정확도는 유리하게 증가될 수 있고/있거나 웨지 에러는 추가 기판의 정렬 동안 특히 잘 보상될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 3개의 외부 거리 센서가 제 1 기판 홀더 표면의 기준점, 특히 중심점 주위에서 제 1 원 상에 배열되고, 특히 대칭적으로 오프셋되도록 제공된다. 외부 거리 센서는 바람직하게는 제 1 원의 원주 방향으로 동일한 거리에서 서로에 대해 배열된다. 특히 대칭적으로 오프셋된 결과로서, 제 1 원에 외부 거리 센서를 배치하면, 반대쪽에 놓인 기판 홀더 표면의 기준점으로부터 동일한 거리에 있는 상이한 지점에서 웨지 에러가 유리하게 검출될 수 있고 측정 정확도가 높아진다.
본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 3개의 내부 거리 센서가 제 1 기판 홀더 표면의 기준점, 특히 중심점을 중심으로 제 2 원 상에 배열되고, 특히 대칭적으로 오프셋되도록 제공된다. 여기서, 제 1 원 및 제 2 원은 바람직하게는 서로에 대해 동심이다. 내부 거리 센서는 바람직하게는 제 2 원의 원주 방향으로 서로 동일한 거리에 배열된다. 특히 대칭적으로 오프셋된 제 2 원 상의 내부 거리 센서의 배열의 결과로서, 제 1 기판 상의 기준점으로부터 동일한 거리에 있는 상이한 지점에서의 웨지 에러가 유리하게 검출될 수 있고 특히 측정 정확도가 특히 증가된다. 동심원 배열의 결과로 제 1 원과 제 2 원은 공통 원 중심점, 즉 기준점을 가진다. 이러한 배열은 특히 기판 사이의 웨지 에러의 측정 정확도에 유리한다. 더욱이, 동일한 공간 기준 시스템은 특히 웨지 에러 보상의 계산에서 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 3개의 내부 거리 센서 및/또는 적어도 3개의 외부 거리 센서가 제 1 기판 홀더 표면 아래에 배열되도록 제공된다. 따라서 특히 건설 비용이 감소될 수 있고 장치가 유리하게 작게 설계될 수 있다. 공간 절약 외에도 센서 케이블과 거리 센서의 추가 공급 라인을 기판 홀더 내부에 배치할 수 있다. 또한, 내부 거리 센서는 가능한 한 최소한의 간섭 요인으로 제 1 기판까지의 거리를 측정할 수 있다. 또한, 거리 센서가 제 1 기판 홀더 내로 매립형으로 장착되면, 기판은 거리 센서에 부딪치지 않고 제 1 기판 홀더 표면에 평행하게 유리하게 이동될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제 1 기판 홀더 표면 및 제 2 기판 홀더 표면이 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히, 서로 적층 배열될 수 있도록 제공되어, 제 1 기판이 제 2 기판 상에 드롭될 수 있다. 따라서, 제 1 기판 홀더는 바람직하게는 상부 기판 홀더이고, 제 2 기판 홀더는 하부 기판 홀더이다. 제 1 기판을 제 2 기판 홀더로 이송하는 동안, 특히 캘리브레이션 동안에, 제 1 기판은 따라서 유리하게 중력으로 인해 제 2 기판 상에 드롭될 수 있다. 특히, 이를 위해서는 고정 요소에 의한 해제만이 필요하다. 특히 전송을 위해 더 이상의 수단이 필요하지 않다.
본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 3개의 내부 거리 센서 및/또는 적어도 3개의 외부 거리 센서가 기준점, 특히 중심점에 대해 반경 방향으로 이동될 수 있도록 제공된다. 제 1 기판 홀더 표면. 따라서, 거리 센서 쌍은 크기가 상이한 기판, 특히 직경이 상이한 웨이퍼에 유리하게 적용될 수 있다. 따라서 대응하는 장치는 유리하게 다양한 크기로 기판을 정렬할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 3개의 내부 거리 센서가 제 2 원을 따라 움직일 수 있고 및/또는 적어도 3개의 외부 거리 센서가 제 1 원을 따라 움직일 수 있도록 제공된다. 따라서 거리 센서는 각각의 공정에 대해 유리하게 위치될 수 있다. 예를 들어, 추가 공정 단계에서 다른 구성 요소가 측정을 방해하거나 손상시킬 수 있다. 위치는 제 1 원과 제 2 원을 따라 이동하여 적절히 조정할 수 있다. 또한, 제 1 원과 제 2 원을 따라 다른 측정 지점에 대한 조정이 가능하므로 측정 정확도가 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 3개의 내부 거리 센서 및/또는 적어도 3개의 외부 거리 센서가 제 1 기판 홀더 표면에 수직으로 이동될 수 있도록 제공된다. 따라서 거리 센서의 수직 위치는 유리하게 조정될 수 있다. 거리 센서는 예를 들어 기판 홀더 내로 완전히 매립형으로 장착될 수 있고 제 1 기판 홀더 표면과 제 1 기판의 직접적인 접촉을 가능하게 할 수 있다. 또한, 유지 보수를 위한 거리 센서는 유리하게 조정. 특히, 거리 센서의 초점이 유리하게 조정될 수 있고 따라서 측정 범위가 각각의 공정 및 사용된 기판에 최적의 방식으로 조정될 수 있다는 것이 또한 유리하다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 제 1 기판 홀더 및/또는 제 2 기판 홀더가 특히 제 1 거리 및/또는 제 2 거리에 따라 서로 정렬될 수 있도록 제공되어, 웨지가 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 에러가 보상될 수 있다. 기판 홀더는 특히 액추에이터에 의해 임의로 이동할 수 있다. 따라서, 거리 센서에 의해 측정되고 전자 데이터 처리 장치에 의해 계산된 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 웨지 에러가 보상될 수 있다. 특히, 두 기판 홀더가 정렬될 수 있을 필요는 없다. 결과적으로 기판 홀더 중 하나만 정렬할 수 있다. 특히, 제 1 기판 홀더 및/또는 제 2 기판 홀더는 또한 대응하는 기판 홀더 표면에 대해 수평 및/또는 수직 방향으로 정렬될 수 있다. 따라서, 정렬될 기판은 유리하게 서로 가까워질 수 있고 특히 측정 정확도가 증가될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제 1 기판 홀더 및/또는 제 2 기판 홀더가 제어 가능한 고정 요소를 포함하도록 제공되어, 제 1 기판 및/또는 제 2 기판이 고정 및/또는 해제될 수 있다. 특히 캘리브레이션 동안, 제 1 기판 홀더가 제 2 기판 홀더 위에 배열될 때 고정 요소에 의해 기판을 해제함으로써 제 1 기판이 제 2 기판 상에 드롭될 수 있다. 또한, 기판의 고정을 통해 기판의 미끄러짐을 예방할 수 있다. 또한, 고정 요소에 의해 거리 센서에 의한 측정 동안 각각의 기판이 대응하는 기판 홀더 표면 상의 미리 정해진 위치에 놓이는 것이 보장될 수 있다. 따라서 특히 측정 정확도가 증가할 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에서, 방법이 특히 하기 순서로 하기 단계를 추가로 포함하도록 제공될 수 있다:
a) 특히 전자 데이터 처리 장치에서 단계 iii)에서 측정된 3개 이상의 내부 거리 센서(2i)의 제 1 거리를 저장하는 단계,
b) 제 1 기판이 제 2 기판 상에 놓이도록 제 1 기판을 제 2 기판 홀더(1u)로 이송하는 단계,
c) 적어도 3개의 내부 거리 센서와 제 1 기판 사이의 추가의 제 1 거리를 측정하는 단계, 여기서 제 1 기판은 제 2 기판 상에 놓이고,
d) 제 1 기판 홀더 및/또는 제 2 기판 홀더를 정렬하는 단계, 각각의 경우에 적어도 3개의 내부 거리 센서의 각각의 추가로 측정된 제 1 거리와 적어도 3개의 내부 거리 센서의 각각의 저장된 제 1 거리 간의 차이 거리 센서는 동일하며, 그 결과 제 1 기판과 제 1 기판 홀더 사이의 웨지 에러가 보상되고,
e) 특히 전자 데이터 처리 장치에서 단계 iv)에서 측정된 제 2 기판 홀더의 제 2 기판 홀더 표면까지의 적어도 3개의 외부 거리 센서의 제 2 거리를 저장하는 단계, 여기서 단계 e)에서의 저장은 단계 d)에서의 정렬 후에 발생한다.
최소 3개의 내부 거리 센서의 측정값이 저장된다. 제 1 기판은 제 1 기판 홀더 표면 상에 놓여 있다. 특히, 이러한 제 1 측정을 통해, 제 1 기판의 기판 표면까지의 센서들의 거리가 결정될 뿐만 아니라, 제 1 기판의 기판 홀더 표면까지의 거리도 결정된다. 따라서 장치는 제 1 기판의 기판 표면 또는 제 1 기판 홀더의 기판 홀더 표면에 대해 교정된다. 그 다음 적어도 3개의 내부 거리 센서는 각각 다시 제 1 기판까지의 거리를 측정하며, 여기서 기판은 제 2 기판 상에 놓여 있다.
대응하는 적어도 3개의 내부 거리 센서의 이러한 2개의 측정값을 비교함으로써, 기판 사이의 웨지 에러가 결정될 수 있고, 웨지 에러가 발생하는 방식으로 제 1 및/또는 제 2 기판 홀더의 정렬이 일어날 수 있다. 기판 사이에 더 이상 존재하지 않는다. 특히, 웨지 에러가 교정된 직후 3개의 외부 거리 센서가 제 2 기판 홀더 표면까지의 거리를 측정한다. 따라서, 2개의 기판의 정렬, 특히 웨지 에러의 정렬을 위한 방법이 유리하게 교정될 수 있으므로, 정렬될 추가 기판에 대해 방법이 재교정될 필요가 없다. 그러면 유리하게는 외부 거리 센서에 의해 정렬이 일어날 수 있다. 따라서 공정 속도가 증가되고 복수의 기판이 서로 효율적으로 정렬될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제 2 거리에 따라, 특히 단계 e)에서 저장된 제 2 거리에 따라 서로에 대한 추가 제 1 기판 및 추가 제 2 기판의 정렬이 발생하도록 제공된다. 추가 제 1 기판과 추가 제 2 기판 사이의 웨지 에러가 보상되도록 한다. 따라서, 동일한 종류의 복수의 기판은 유리하게는 서로 정렬되거나 처리될 수 있고, 특히 접합될 수 있다. 따라서 공정 속도가 현저하게 증가될 수 있고 특히 웨지 에러의 보상을 위한 정렬 공정이 개선될 수 있다.
본 발명은 각각의 경우에 적어도 2개의 거리 센서를 제 1 기판 홀더의 적어도 3개의 위치에 위치시키는 아이디어에 기초하여, 2개의 거리 센서 중 적어도 하나가 기판의 후면을 측정하는 방식으로 제 1 기판 홀더의 적어도 3개의 위치 제 1 기판 홀더 및 각각의 제 2 거리 센서는 제 2 기판 홀더의 기판 홀더 표면까지의 거리를 측정한다. 위치당 2개의 거리 센서를 사용한 결과, 서로에 대해 보상되어야 하는 추가 기판 쌍에 대한 웨지 에러 보상이 더 효율적으로, 특히 더 빠르게 수행될 수 있다.
본 발명의 본질은 2개의 기판, 특히 웨이퍼에 대해 웨지 에러를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 장치 및 방법을 보여주는 데 있다. 특히, 불투명 기판 사이의 웨지 에러는 또한 본 발명으로 효율적으로 수행될 수 있다. 본 발명은 특히 적어도 6개의 센서의 사용에 기초하며, 그 중 2개는 각각의 경우에 각각의 쌍으로 결합되고, 기판 홀더의 적어도 3개의 위치에 걸쳐 분포된다.
본 발명의 장점은 교정 공정을 통해 기판 사이의 웨지 에러와 동시에 기판 홀더 표면 사이의 웨지 에러가 측정되고 캘리브레이션 공정에서 측정된 기판 홀더 표면까지의 거리가 재설정된다는 점에서 추가 공정 단계에서 기판 사이의 웨지 에러가 보상될 수 있다는 사실에 있다.
따라서, 특히 불투명한 기판의 측정 및 기판 표면 사이의 웨지 에러는 더 이상 필요하지 않지만 바깥쪽으로 변위된 거리 측정으로 대체된다. 따라서 불투명 기판 사이의 웨지 에러도 보상될 수 있다. 따라서 또 다른 본질적인 이점은 불투명 기판 사이의 웨지 에러가 보상될 수 있다는 사실로 구성된다.
사용되는 기판은 모두 위치의 함수로서 동일한 두께 변화를 갖는 것이 바람직하며, 이상적인 경우에는 당연히 0이어야 한다. 따라서 기판의 두께가 같을 필요는 없지만 가능한 한 평면과 평행한 표면을 가져야 한다. 기판이 평면 평행 표면을 갖지 않는 경우, 기판은 적어도 모두 본 발명에 따른 장비에 대해 동일한 형상 및 동일한 배향을 가져야 한다.
본 발명은 두 기판 사이의 웨지 에러를 제거하기 위한 장치 및 방법을 설명한다. 기판은 기판 홀더에 고정될 수 있는 모든 종류의 물체를 의미하는 것으로 이해된다. 특히, 기판은 엠보싱 공정을 위한 웨이퍼 또는 스탬프이다.
스탬프는 이미 WO2012028166A1에서 기판으로 지정되었다. 상기 일반적인 형태는 본 명세서에서도 마찬가지이다. 하기에서 기판은 해당 도면을 더 간단하고 명확하게 만들 수 있으므로 주로 웨이퍼를 의미하는 것으로 이해된다.
장치 및 방법은 본딩 동안의 웨지 에러 보상을 위해 바람직하게 사용된다.
기판 홀더
기판 홀더에는 최소 3개의 위치가 있다. 최소 2개의 센서가 각 위치에 있다. 센서는 거리 센서이다. 각각의 경우에, 동일한 위치에 있는 적어도 하나의 내부 및 적어도 하나의 외부 거리 센서는 또한 텍스트에서 거리 센서 쌍으로 지칭된다. 거리 센서는 바람직하게는 간섭계이다. 거리 센서는 두 개의 거리 센서 중 하나가 고정 기판의 후면을 측정할 수 있는 방식으로 위치별로 배치되고 제 2 거리 센서는 기판 너머를 측정한다.
고정 기판의 후면을 측정하는 거리 센서를 제 1 또는 내부 거리 센서라고 한다. 기판 너머를 측정하는 거리 센서를 제 2 또는 외부 거리 센서라고 한다. 따라서, 제 2 거리 센서는 제 1 기판 홀더 반대편에 놓인 제 2 기판 홀더의 기판 표면을 측정한다.
위치당 복수의 내부 거리 센서 및/또는 복수의 외부 거리 센서가 사용된다. 그러나 단순함을 위해 다음 텍스트에서는 위치당 하나의 내부 거리 센서와 하나의 외부 거리 센서만 설명한다.
거리 센서 쌍은 바람직하게는 동일한 각도로 원을 따라 대칭으로 배치된다. 3개의 거리 센서 쌍이 사용되는 경우, 거리 센서 쌍 사이의 각도는 바람직하게는 일정한 120°에 이른다. 그러나 그것들이 동일한 각도에 위치하지 않는다는 것도 생각할 수 있다. 이것은 특히 설계 관련 이유로 더 이상 실현 가능하지 않은 경우이다.
거리 센서가 이동식으로 설계된 것도 생각할 수 있다. 일 실시예에서, 그들은 일정한 반경을 갖는 원을 따라 이동할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 특히 원을 따른 이동의 자유도에 더하여 방사상 이동도 생각할 수 있다. 따라서 일반적으로 적어도 두 방향을 따라 거리 센서의 이동을 생각할 수 있다. 그 다음 거리 센서 쌍은 상이한 기판 직경으로 조정될 수 있고 본 발명에 따른 단 하나의 대응하는 기판 홀더가 설계되어야 할 것이다.
본질적인 양태는 z-방향, 즉 두께 방향으로 기판 홀더 내부의 거리 센서의 정확한 위치 지정 및 고정이 특히 관련이 없다는 사실로 구성된다. 이는 내부 거리 센서가 고정된 기판을 사용하여 영점을 설정하고 이에 대해 다른 위치에서 동일한 기판의 후면까지의 거리가 추가 공정 단계에서 측정된다는 사실 때문이다. 상기 특징은 방법의 상세한 설명에서 더 길게 다룰 것이다. 그럼에도 불구하고 z 방향에서 거리 센서의 이동 실시예가 상상될 수 있고 구현할 수 있다. z 방향의 이동성의 결과로, 특히 측정 범위가 최적의 방식으로 조정될 수 있다. 따라서 가장 일반적인 형태에서 거리 센서는 기판 홀더에 대해 3개의 독립적인 공간 방향을 따라 이동할 수 있다.
추가 실시예에서, 본 발명의 아이디어로 WO2012028166A1의 확장을 달성하기 위해 외부 및 내부 거리 센서에 대한 추가 센서, 특히 적외선 센서가 사용된다. 그러면 WO2012028166A1에 따른 웨지 에러의 현장 측정에 추가하여 웨지 에러 보상의 독창적인 아이디어를 수행하는 것이 가능할 것이다.
기술적인 관점에서, 3개의 거리 센서 쌍이 제공되는 것이 가장 좋으며, 바람직하게는 3개 이상, 더욱 더 바람직하게는 5개 이상, 가장 바람직하게는 10개 이상, 가장 바람직하게는 15개 이상이다. 경제적인 관점에서 거리 센서 쌍의 수 그러나 거리 센서가 상대적으로 비싸기 때문에 가능한 한 작은 것이 바람직한다. 수행할 작업은 3개의 거리 센서 쌍을 사용하여 수학적 용어로 정확하게 해결할 수 있으므로 정확하게 3개의 거리 센서 쌍을 사용하는 것이 경제적으로 바람직하고 기술적으로 충분하다.
기판 홀더는 고정을 포함한다. 고정은 기판을 고정하는 역할을 한다. 고정은
1. 기계적 고정, 특히
1.1. 클램프
2. 진공 고정, 특히
2.1. 개별적으로 제어 가능한 진공 트랙
2.2. 서로 연결된 진공 트랙
3. 전기적 고정, 특히
3.1. 정전기 고정
4. 마그네틱 고정
5. 접착제 고정, 특히
6. Gel-Pak 고정
7. 접착제로 고정, 특히 제어 가능한 표면.
상기 고정은 특히 전자적으로 제어할 수 있다. 진공 고정이 선호되는 고정 유형이다. 진공 고정는 바람직하게는 기판 홀더의 표면에서 나오는 복수의 진공 트랙을 포함한다. 진공 트랙은 바람직하게는 개별적으로 제어할 수 있다. 기술적으로 더 실현 가능한 응용 프로그램에서 여러 진공 트랙이 결합되어 개별적으로 제어할 수 있는 진공 트랙 세그먼트를 형성하므로 개별적으로 비우거나 플러딩될 수 있다. 그러나 각 진공 세그먼트는 다른 진공 세그먼트와 독립적이다. 따라서 개별적으로 제어 가능한 진공 세그먼트를 구성할 수 있다. 진공 세그먼트는 바람직하게는 환형 또는 원형 세그먼트의 형태로 설계된다. 따라서, 특히 내부에서 외부로 수행되는 샘플 홀더로부터의 표적화된 방사 대칭 고정 및/또는 기판의 해제가 가능하다.
본 발명에 따르면, 가능한 최소 거칠기를 갖는 기판 표면 및/또는 기판 홀더 표면이 바람직하다. 거칠기는 평균 거칠기, 2차 거칠기 또는 평균 거칠기 깊이로 표시된다. 평균 거칠기, 2차 거칠기 및 평균 거칠기 깊이에 대해 결정된 값은 일반적으로 동일한 측정 섹션 또는 측정 영역에 대해 다르지만 크기의 관점에서 동일한 범위에 있다. 따라서 거칠기에 대한 다음 수치 범위는 평균 거칠기, 2차 거칠기 또는 평균 거칠기 깊이에 대한 값으로 이해되어야 한다. 기판 표면 및/또는 기판 홀더 표면의 거칠기는 100 ㎛ 미만, 바람직하게는 10 ㎛ 미만, 더욱 더 바람직하게는 1 ㎛ 미만, 가장 바람직하게는 100 nm 미만, 가장 바람직하게는 10 nm 미만이다.
본 발명에 따르면, 굴곡도 가능한 한 낮아야 한다. 굴곡(Waviness)은 요구되는 표면 품질에서 2차 형상의 편차를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명에 따른 실시예에서, 기판 홀더는 변형에 의해 기판을 변형시키기 위해 그들 자체가 변형될 수 있도록 설계된다.
장치
장치는 적어도 하나의 기판 홀더로 구성된다. 기판 홀더는 장치의 상부에 위치하는 것이 바람직한다.
장치, 특히 하부 기판 홀더는 하부 기판을 최적의 방식으로 로딩하기 위해 로딩 핀을 포함할 수 있다.
장치는 측면 방향, 즉 x 및 y 방향으로 기판을 서로 정렬할 수 있도록 정렬 요소를 포함할 수 있다. 가장 단순한 실시예에서, 이것은 기판이 부딪혀 측방향 변위에 위치되는 예를 들어 핀과 같은 기계적 정렬 요소를 포함한다.
핀과 같은 순수한 기계적 정렬 요소는 예를 들어 임시 본딩에 사용되며, 서로에 대한 서브마이크로미터 정밀도의 기판 정렬이 필요하지 않는다.
바람직한 실시예에서, 이는 특히 기판이 측방향으로 변위되어 제 위치에 놓일 수 있는 이동 슬라이드를 포함한다.
다른 실시예에서, 장치는 광학적 정렬 수단을 포함하며, 이를 통해 기판 상의 특징적인 특징, 특히 정렬 마크가 검출될 수 있다. 정렬 마크는 상대 이동에 의해 서로 일치하게 되거나 정렬 공정에서 서로 정렬된다. 정렬 마크를 정렬 광학계의 피사계 심도 범위로 정확하게 얻기 위해 기판의 상대적 병진 변위와 본 발명에 따른 웨지 에러 보상을 결합하는 것이 필요할 수 있다. 정렬을 위한 또 다른 가능성은 광학 장치를 사용하여 기판 에지만 서로 정렬하는 것으로 구성된다.
기판이 퓨전 본딩 공정에서 서로 접합되는 웨이퍼인 경우에는 주로 광학적 배향이 필요하다. 더욱이, 두 기판 중 적어도 하나가 제 2 기판 상의 엠보싱 재료에 엠보싱 패턴을 엠보싱하도록 의도된 엠보싱 스탬프인 경우 광학적 정렬이 유리하다. 이 경우, 정렬 마크는 기판의 정확한 위치 지정 및 서로의 정렬을 보장하기 위해 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 매우 특별한 실시예에서, 내부 거리 센서는 제 1 기판 홀더의 일부이고 외부 거리 센서는 제 2 기판 홀더의 일부이다.
교정 공정
교정 공정이 먼저 설명되며, 특히 기판 쌍 사이의 웨지 에러를 수정할 수 있도록 한 번 수행해야 한다.
제 1 교정 공정 단계에서, 제 1 기판은 본 발명에 따른 제 1, 특히 상부 기판 홀더에 로딩되고 고정된다. 고정은 본 발명에 따른 기판 홀더의 모든 내부 거리 센서가 제 1 기판의 후면까지의 거리를 측정할 수 있는 방식으로 이루어져야 한다. 이 교정 공정 단계에서 거리 센서에 대해 영점이 설정된다. 영점 설정은 내부 거리 센서가 이 공정 단계에서 수행되는 측정에서 측정된 0을 얻어야 함을 의미하는 것으로 이해된다. 거리 센서를 포함하기 때문에 측정된 값은 거리 값과 동일해야 한다. 측정된 값이 0에서 벗어나면 이 측정된 값은 소프트웨어 및/또는 하드웨어에 의해 정식으로 저장되어야 하며 추가 측정에서 오프셋으로 차감되어야 한다. 측정된 값이 0이면 상부 고정 기판의 고정 기판 표면이 기판을 고정하는 기판 홀더 표면과 동일하다는 것을 나타낸다.
제 2 교정 공정 단계에서 제 2 하부 기판이 제 2 기판 홀더에 로드된다. 제 2 인쇄물 홀더는 반드시 제 1기판 홀더와 같이 구성되지 않아야 한다. 간단하게 하기 위해 거리 센서 쌍이 없는 표준 기판 홀더가 설명된다.
물론 하부 기판이 먼저 로딩된 다음 상부 기판이 로딩되는 것도 생각할 수 있다. 따라서 처음 두 교정 공정 단계의 순서는 서로 바꿔 사용할 수 있다.
제 3 교정 공정 단계에서, 서로에 대한 기판 홀더의 상대적 병진 접근이 일어날 수 있다. 이 접근 단계 이전에, 기판 홀더는 서로 상대적으로 떨어져 있고 특히 제 3 단계에서 먼저 서로 더 가까워진다. 특히, x- 및 y-방향으로 서로에 대한 기판의 특히 거친 정렬은 이미 제 3 교정 공정 단계에서 일어날 수 있다. 웨지 에러는 이 시점에서 아직 수정되지 않았기 때문에 대략적인 정렬일 수 있다. 웨지 에러 보상은 물론 일반적으로 미세 조정을 망칠 것이다. 서로 대향하는 기판 표면 사이의 최소 거리는 5mm 미만, 바람직하게는 1mm 미만, 더욱 더 바람직하게는 0.1mm 미만, 가장 바람직하게는 0.01mm 미만, 가장 바람직하게는 0.001mm 미만이다.
제 4 교정 공정 단계에서, 상부 기판은 하부 기판 상에 드롭 또는 로딩된다.
제 5 교정 공정 단계에서 내부 거리 센서는 떨어뜨린 기판의 후면까지의 거리를 측정한다. 이러한 거리는 일반적으로 다르다.
제 6 교정 공정 단계에서, 상부 기판의 기판 표면과 상부 기판 홀더의 기판 홀더 표면 사이의 웨지 에러가 보상될 수 있다. 이를 위해 기판 홀더는 내부 거리 센서의 측정된 거리가 동일하도록 서로에 대해 기울어진다. 내부 거리 센서의 0 설정은 제 1 교정 공정 단계에서 발생했기 때문에 모든 거리 센서의 측정된 거리는 상부 기판 홀더 표면과 상부 기판의 후면 사이의 거리와 관련이 있다.
제 7 교정 공정 단계에서 하부 기판의 기판 홀더 표면까지의 거리가 외부 거리 센서의 도움으로 측정된다. 이러한 거리는 저장되고 두 기판 사이의 웨지 에러를 즉시 보상하기 위해 추가로 로드된 기판 쌍의 경우 상부 기판을 다시 떨어뜨릴 필요 없이 사용할 수 있다. 물론 전제 조건은 로딩된 모든 기판이 동일한 두께 프로파일, 바람직하게는 균일한 두께를 가져야 한다는 것이다. 따라서 두께가 같을 필요는 없지만 두께는 위치의 함수로 일정해야 한다. 두께가 위치의 함수로 변경되는 경우 후속 공정에서 사용되는 기판이 교정 공정에 사용된 기판과 기판 홀더에 대해 동일한 방향을 갖는지 확인해야 한다.
중력 때문에 물론 위쪽에 거리 센서 쌍이 있는 기판 홀더를 사용하고 제 4 교정 공정 단계에서 위쪽 고정 기판을 떨어뜨리는 것이 편리한다. 그러나, 거리 센서 쌍을 갖는 기판 홀더가 또한 하부측에 제공될 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다. 예를 들어, 연마된 실리콘 웨이퍼의 경우와 같이 기판이 기판 표면 사이에 우수한 접착력을 갖는 경우, 낙하의 제 4 교정 공정 단계가 하부 기판을 상부 기판 위로 당겨올림으로써 교체되는 것도 생각할 수 있다. 이러한 당겨올림(pulling-up)은 두 기판이 적어도 한 지점에서 접촉하고 결합 파동이 전파되는 즉시 하부 기판을 위쪽으로 당기는 자발적인 사전 결합에 의해 발생하며, 이경우 물론 하부 기판 홀더에 의해 고정되어서는 안된다.
웨지 에러 보상 공정
교정을 수행한 후 두 기판 사이의 웨지 에러를 수정할 수 있다.
제 1 공정 단계에서, 제 1 상부 기판이 거리 센서 쌍을 갖는 제 1 상부 기판 홀더에 로딩되고 고정된다.
제 2 공정 단계에서, 제 2 하부 기판이 제 2 기판 홀더 상에 로딩된다. 제 2 기판 홀더는 반드시 거리 센서 쌍이 있는 기판 홀더일 필요는 없다. 단순화를 위해 표준 기판 홀더가 설명된다.
물론 하부 기판이 먼저 로딩된 다음 상부 기판이 로딩되는 것도 생각할 수 있다. 따라서 처음 두 공정 단계의 순서는 서로 바꿔 사용할 수 있다.
제 3 공정 단계에서, 서로를 향한 기판 홀더의 상대적 병진 접근이 일어날 수 있다. 특히, x 및 y 방향에서 서로에 대한 기판의 바람직하게는 거친 및/또는 미세한 정렬은 제 3 공정 단계에서 이미 발생할 수 있다. 그러나 여전히 웨지 ㅇ에에러가 존재하는 경우, 웨지 에러의 후속 보상에 의해 미세 정렬이 다시 손상될 수 있으며 모든 경우에 후속 공정에서 다시 수행되어야 함을 명심해야 한다. 그럼에도 불구하고, 상기 공정 단계의 미세 정렬로 인해 후속 결과가 유리할 수 있다.
제 4 공정 단계에서, 저장된 거리 또는 2개의 기판 홀더 사이의 거리에 실수, x 인자를 곱한 값이 개별 외부 거리 센서의 각각의 위치에서 조정된다. 따라서 기판 사이의 웨지 에러가 자동으로 제거된다.
제 4 공정 단계 후에 공정 자체가 완료된다. 물론 더 많은 공정 단계가 뒤따를 것이다. 그러나 이러한 추가 공정 단계는 더 이상 아이디어의 일부가 아니므로 피상적으로만 언급된다.
캘리브레이션 및/또는 웨지 에러 교정 공정의 명시된 공정 단계 중 일부는 동시에 수행할 수 있다.
서로에 대한 기판의 미세 정렬을 생각할 수 있다. 기판 사이의 웨지 에러가 제거되었기 때문에 미세 조정으로 수평면에서 기판을 서로에 대해 매우 정확하게 정렬할 수 있다. 특히, 기판은 정렬 마크의 도움으로 서로 정렬된다.
기판을 더 근접시키기 위해 두 기판을 더 균일하게 접근하는 것도 생각할 수 있다.
동심으로 배치된 만곡 수단, 특히 핀에 의한 상부 기판의 만곡도 생각할 수 있다. 이러한 종류의 접촉은 특히 융합 결합에서 발생한다.
상부 기판이 포토마스크인 경우 하부 기판 상의 감광층의 포토리소그래피 처리도 생각할 수 있다.
상부 기판이 스탬프, 특히 소프트 스탬프인 경우, 하부 기판 상의 엠보싱 재료의 엠보싱 단계도 생각할 수 있다.
따라서 웨지 에러 교정 공정은 특별한 기술 방법을 지향하지 않지만 서로에 대해 웨지 에러 없이 평면 평행으로 두 표면을 정렬하는 문제인 모든 곳에서 사용할 수 있다.
본 발명의 추가 이점, 특징 및 세부사항은 도면의 도움으로 실시예의 바람직한 예에 대한 다음 설명으로부터 드러난다.:
도 1은 본 발명에 따른 제 1 기판 홀더의 개략적인 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 제 2 기판 홀더의 개략적인 평면도,
도 3a는 교정 공정의 제 1 공정 단계,
도 3b는 교정 공정의 제 2 공정 단계,
도 3c는 교정 공정의 제 3 공정 단계,
도 3d는 교정 공정의 제 4 공정 단계,
도 3e는 교정 공정의 제 5 공정 단계,
도 3f는 교정 공정의 제 6 공정 단계,
도 3g 는 교정 공정의 제 7 공정 단계,
도 4a 는 웨지 에러 보상의 제 1 공정 단계,
도 4b 는 웨지 에러 보상의 제 2 공정 단계,
도 4c는 웨지 에러 보상의 제 3 공정 단계,
도 4d는 웨지 에러 보상의 제 4 공정 단계.
도 2는 본 발명에 따른 제 2 기판 홀더의 개략적인 평면도,
도 3a는 교정 공정의 제 1 공정 단계,
도 3b는 교정 공정의 제 2 공정 단계,
도 3c는 교정 공정의 제 3 공정 단계,
도 3d는 교정 공정의 제 4 공정 단계,
도 3e는 교정 공정의 제 5 공정 단계,
도 3f는 교정 공정의 제 6 공정 단계,
도 3g 는 교정 공정의 제 7 공정 단계,
도 4a 는 웨지 에러 보상의 제 1 공정 단계,
도 4b 는 웨지 에러 보상의 제 2 공정 단계,
도 4c는 웨지 에러 보상의 제 3 공정 단계,
도 4d는 웨지 에러 보상의 제 4 공정 단계.
도면에서 동일한 구성 요소 또는 동일한 기능을 갖는 구성 요소는 동일한 참조 번호로 표시된다.
도 1은 기판 홀더(1)의 개략적인 평면도를 도시한다. 기판(3)(미도시)이 고정될 수 있는 기판 홀더 표면(1s)을 볼 수 있다. 고정은 임의의 고정 요소(9)에 의해 이루어진다. 고정 요소(9)는 예를 들어 단순한 진공 고정, 특히 구멍(6)일 수 있다. 120°의 각도 거리에 있는 3개의 외부 거리 센서(2a)는 제 1 원(K1)을 따라 볼 수 있다. 120°의 각도 거리에 있는 3개의 내부 거리 센서(2i)는 제 2 원(K2)을 따라 볼 수 있다. 각각의 경우에, 내부 거리 센서(2i) 및 외부 거리 센서(2a)는 거리 센서 쌍(5)을 형성한다. 특히 제 3 원(K3)을 따라 추가의 선택적인 센서 또는 광학계(4)가 또한 보여질 수 있다. 센서 또는 광학 장치(4)는 예를 들어 적외선 광학 장치일 수 있으며, 이를 통해 두 기판(3o, 3u)(도시되지 않음) 사이의 계면 또는 표면의 이미지가 만들어질 수 있다. 따라서 Optics 4는 실제 발명 아이디어와 아무 관련이 없는 추가 센서일 뿐이다.
그러나 기판 홀더(1)에 고정된 적어도 기판(3)(도시되지 않음)이 센서(4)에 대해 투명한 한, 두 기판 사이의 웨지 에러가 센서(4)의 도움으로 직접 측정되는 것을 생각할 수 있다. 간섭 측정에서 두 기판(도시되지 않음) 사이의 거리가 직접 측정된다. 이러한 측정 원리는 상술한 측정 원리에 추가하여 수행할 수도 있다.
도 2는 기판(1')의 개략적인 평면도를 도시한다. 기판(3)(미도시)이 고정될 수 있는 기판 홀더 표면(1s')을 볼 수 있다. 고정은 특수 고정 요소(9)에 의해 이루어진다. 고정 요소(9)는 특히 밀링 공정에 의해 기판 홀더(1') 내로 밀링된 리세스(7)를 포함한다. 그러나 리세스는 전체 표면에 걸쳐 밀링되지 않고 내부 스터드(8)를 포함하며, 이는 기판 표면(1s')에 고정된 기판(3)(도시되지 않음)에 대한 지지체 역할을 한다. 그 다음, 진공 개구(6)가 리세스(7) 내부에 존재하고, 이를 통해 리세스(7)가 비워질 수 있다.
특히, 각각의 고정 요소(9)는 개별적으로 전환될 수 있다. 상이한 구역에서 전환 및 그룹화될 수 있는 고정 요소(9)의 이러한 실시예는 공개 WO 2017162272A1로부터 이미 공지되어 있다. 120°의 각도 거리에 있는 3개의 외부 거리 센서(2a)는 제 1 원(K1)을 따라 볼 수 있다. 120°의 각도 거리에 있는 3개의 내부 거리 센서(2i)는 제 2 원(K2)을 따라 볼 수 있다. 각각의 경우에, 내부 거리 센서(2i) 및 외부 거리 센서(2a)는 거리 센서 쌍(5)을 형성한다.
특히 제 3 원(K3)을 따라 볼 수 있다. 센서 또는 광학 장치(4)는 예를 들어 적외선 광학 장치일 수 있으며, 이를 통해 두 기판(3o, 3u)(도시되지 않음) 사이의 계면 또는 표면의 이미지가 만들어질 수 있다.
고정 요소(9)의 종류가 아이디어에 영향을 미치지 않고 당업자가 다수의 고정 요소로부터 선택할 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다.
기판 홀더(1, 1')는 특히 중앙에 변형 요소(10)를 포함한다. 변형 요소(10)는 특히 통로, 특히 드릴 구멍이며, 이를 통해 핀(미도시)이 고정된 웨이퍼를 만곡시킬 수 있다. 변형 요소(10)는 또한 유체가 기판(미도시)의 후면으로 통과하고 압력의 증가에 의해 기판을 변형시키는 노즐 또는 통로로서 설계될 수 있다. 그러나 기판(3)(미도시)의 곡률은 본 발명의 필수 구성요소가 아니며 여기서 더 자세히 다루지 않는다.
도면에 대한 다음 설명은 횡단면의 개략도에 의한 교정 공정 및 웨지 에러 보상 공정을 나타낸다. 각 도면은 두 가지 표현으로 구성된다.
각 도면의 좌측 표현은 기판 홀더(1u, 1o)와 기판(3u, 3o)의 절대 최소값으로 축소된 전체 측면도를 보여준다. 기판(3u, 3o) 및 기판 홀더(1u, 1o)는 의도적으로 비대칭으로 표시되고 현저하게 기울어져 있으므로 방법을 더 쉽게 따를 수 있다. 특히, 전면의 기판 홀더 표면 및 후면은 매우 작은 공차로 서로 평면 평행하게 생산된다. 기판 표면에도 동일하게 적용된다. 기판 홀더(1u, 1o) 및/또는 기판(3u, 3o) 사이의 회전 편차가 10분의 1은 아니더라도 불과 몇 도에 이른다는 것은 당업자에게 명백하다.
각 도면의 우측 표현은 단일 정렬 쌍(5)과 관련된 기판 홀더(1u, 1o) 및 기판(3u, 3o)의 축소된 측단면도를 보여준다. 기판 홀더(1u, 1o)는 서로 평면 평행하게 구성된다. 기판(3u, 3o)에도 동일하게 적용된다. 또한, 기판 홀더(1u, 1o) 및/또는 기판(3u, 3o) 사이의 회전 편차는 몇 배 더 작게 표현된다.
도면의 우측 표현은 공정 단계를 명확하게 설명하는 데 사용된다. 각 도면의 좌측 표현을 통해 개별 표면의 방향 상황을 빠르게 인식할 수 있다.
도 3a는 상부 기판(3o)이 본 발명에 따라 상부 기판 홀더(1o) 상에 로딩되고 고정 되는 제 1 교정 공정 단계에서 장치의 세부사항을 도시 한다. 특히, 내부 거리 센서(2i)에 대한 영점 설정은 이 교정 공정 단계에서 발생한다.
도 3b는 하부 기판(3u)이 하부 기판 홀더(1o) 상에 로딩되고 고정 되는 제 2 교정 공정 단계에서 장치의 세부사항을 도시한다.
도 3c는 2개의 기판(3u, 3o)의 접근이 발생하여 기판 홀더(1o, 1u)가 서로를 향해 상대적으로 이동되는 제 3 교정 공정 단계에서 장치의 세부사항을 도시한다. 측방향으로 2개의 기판(3u, 3o)의 특히 거친 정렬이 이 공정 단계에서 발생할 수 있다.
거리 센서 표면(2si, 2sa)이 동일한 평면 내부에 있지 않다는 것을 모든 도면에서 볼 수 있다. 본 발명에 따르면, 내부 거리 센서(2i)의 영점이 상부 기판(3o)이 상부 기판 홀더(1o)에 여전히 고정되어 있는 시점에 설정되기 때문에 이것은 또한 관련이 없다. 특히, 영점의 설정은 본 발명에 따른 제 1 교정 공정 단계에서 이미 이루어지지만, 늦어도 상부 기판의 릴리스 이전의 시점에서 이루어진다. 거리 센서 표면(2si, 2sa)이 동일한 평면 내부에 놓이는 것도 생각할 수 있지만, 거리 센서(2a, 2i)는 결코 그렇게 정확하게 위치될 수 없다.
도 3d는 상부 기판(3o)이 하부 기판(3u) 상에 로딩되거나 바람직하게 하부 기판(3u) 상에 드롭되는 제 4 교정 공정 단계에서 장치의 세부사항을 도시한다.
도 3e는 내부 거리 센서(2i)가 상부 기판(3o)의 기판 표면(3so)까지의 거리를 측정 하는 제 5 교정 공정 단계에서 장치의 세부사항을 도시한다. 본질적인 측면은 내부 거리 센서(2i)에 의해 측정된 거리가 내부 거리 센서 표면(2si)과 기판 표면(3so) 사이의 거리를 나타내는 것이 아니라 기판 홀더 표면(1so)과 기판 표면(3so) 사이의 거리를 나타낸다는 사실에 있다. 이 단계는 전적으로 교정의 일부이며 공기 사이의 웨지 에러 교정 중에 더 이상 수행되지 않는다.
도 3f는 상부 기판 홀더 표면(1so)과 상부 기판(3o)의 기판 표면(3so) 사이의 웨지 에러가 내부 거리 센서(2i)의 거리 측정의 도움으로 보상 되는 제 6 교정 공정 단계에서 장치의 세부사항을 도시한다. 이 단계는 전적으로 교정의 일부이며 추가 기판 쌍 간의 웨지 에러 교정 중에 더 이상 수행되지 않는다.
도 3g는 외부 거리 센서(2a)가 하부 기판 홀더(1u)의 기판 홀더 표면(1su)까지의 거리를 측정하는 제 7 교정 공정 단계에서 장치의 세부사항을 도시한다. 상기 거리는 저장된다.
도 1a 내지 1g에 표시된 공정은 교정 공정을 나타낸다. 교정 공정에 의해 획득된 외부 거리 센서(2a)의 거리는 추가 기판 쌍 사이의 웨지 에러를 보상하기 위해 사용될 수 있다.
도 4a는 상부 기판(3o)이 본 발명에 따라 상부 기판 홀더(1o) 상에 로딩되고 고정되는 제 1 공정 단계에서의 장치의 세부사항을 도시한다.
도 4b는 하부 기판(3u)이 하부 기판 홀더(1o) 상에 로딩되고 고정되는 제 2 공정 단계에서 장치의 세부사항을 도시한다.
도 4c는 2개의 기판(3u, 3o)이 접근하여 기판 홀더(1o, 1u)가 서로를 향해 상대적으로 이동 되는 제 3 공정 단계에서 장치의 세부사항을 도시한다. 측방향으로 2개의 기판(3u, 3o)의 특히 거친 정렬이 이 공정 단계에서 발생할 수 있다.
도 4d는 제 4 공정 단계에서 장치의 세부 사항을 도시하며, 외부 거리 센서의 거리 및 상기 거리에 실수 x를 곱한 값에 도달하고, 상기 거리는 보상 공정 단계 7에 저장되는 시간까지 2개의 기판 홀더(1u, 1o)가 서로 조정된다. 상기 상태에서, 기판(3u, 3o) 사이의 웨지 에러가 보상된다.
1, 1o, 1u, 1': 기판 홀더
1s, 1so, 1su, 1s': 기판 홀더 표면
2i, 2a: 거리 센서
2si, 2sa: 거리 센서 표면
3, 3o, 3u: 기판
3so: 기판 표면
4: 센서 또는 광학 수단
5: 거리 센서 쌍
6: 진공 개구
7: 리세스
8: 스터드
9: 고정 요소
10: 통로
K1, K2, K3: 원
1s, 1so, 1su, 1s': 기판 홀더 표면
2i, 2a: 거리 센서
2si, 2sa: 거리 센서 표면
3, 3o, 3u: 기판
3so: 기판 표면
4: 센서 또는 광학 수단
5: 거리 센서 쌍
6: 진공 개구
7: 리세스
8: 스터드
9: 고정 요소
10: 통로
K1, K2, K3: 원
Claims (15)
- 기판, 특히 웨이퍼의 정렬을 위한 장치에 있어서,
- 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so) 상에 제 1 기판(3, 3o)을 수용하기 위한 제 1 기판 홀더(1, 1', 1o),
- 제 2 기판 홀더 표면(1su) 상에 제 2 기판(3u)을 수용하기 위한 제 2 기판 홀더(1u)를 포함하고,
- 상기 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so)은 제 2 기판 홀더 표면(1su)을 향하고, 및
- 상기 제 1 기판 홀더(1, 1', 1o)는 제 1 기판(3, 3o), 특히 상기 제 1 기판(3, 3o)의 기판 표면(3so)까지의 제 1 거리를 측정하기 위한 적어도 3개의 내부 거리 센서(2i)를 포함하고, 및
- 제 1 기판 홀더(1, 1', 1o)는 제 2 기판 홀더(1u)의 제 2 기판 홀더 표면(1su)까지의 제 2 거리를 측정하기 위한 적어도 3개의 외부 거리 센서(2a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1 항에 있어서, 각각의 경우에 적어도 3개의 내부 거리 센서(2i) 중 하나 및 각각의 경우에 적어도 3개의 외부 거리 센서(2a) 중 하나가 함께 거리 센서 쌍(5)을 형성하고, 바람직하게는 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so)의 기준점, 특히 중심점으로부터 진행하는 상기 거리 센서 쌍(5)의 각각의 내부 거리 센서(2i) 및 각각의 외부 거리 센서(2a)는 반경 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 전항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 기판 홀더(1, 1', 1o)는 적어도 3개의 거리 센서 쌍(5)을 포함하고, 적어도 3개의 거리 센서 쌍(5)의 각각의 내부 거리 센서 및 각각의 외부 거리 센서(2a)는 각각의 경우에 반경 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 전항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 3개의 외부 거리 센서(2a)는 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so)의 기준점, 특히 중심점을 중심으로 제 1 원(K1) 상에 특히 대칭적으로 오프셋 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 전항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 3개의 내부 거리 센서(2i)는 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so)의 기준점, 특히 중심점을 중심으로 제 2 원(K2) 상에 특히 대칭적으로 오프셋 배열되고, 상기 제 1 원(K1) 및 제 2 원(K2)은 바람직하게는 서로에 대해 동심인 것을 특징으로 하는 장치.
- 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 3개의 내부 거리 센서(2i) 및/또는 적어도 3개의 외부 거리 센서(2a)는 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so) 아래에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 전항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so) 및 제 2 기판 홀더 표면(1su)은 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히, 서로 적층 배열되어 제 1 기판(3, 3o)이 제 2 기판(3u) 상에 드롭될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 전항 중 어느 한 항에 있어서, 3개 이상의 내부 거리 센서(2i) 및/또는 3개 이상의 외부 거리 센서(2a)는 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so)의 기준점, 특히 중심점에 대해 반경 방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 3개의 내부 거리 센서(2i)는 상기 제 2 원(K2)을 따라 움직일 수 있고 및/또는 상기 적어도 3개의 외부 거리 센서(2a)는 제 1 원(K1)를 따라 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 전항 중 어느 한 항에 있어서, 3개 이상의 내부 거리 센서(2i) 및/또는 3개 이상의 외부 거리 센서(2a)는 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so)에 수직으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 전항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 기판 홀더(1, 1', 1o) 및/또는 제 2 기판 홀더(1u)가 특히 제 1 거리 및/또는 제 2 거리에 따라 서로 정렬될 수 있어, 특히 제 1 기판(3, 3o)과 제 2 기판(3u) 사이의 웨지 에러가 보상될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 전항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 기판 홀더(1, 1', 1o) 및/또는 제 2 기판 홀더(1u)가 제어 가능한 고정 요소(9)를 포함하여, 제 1 기판(3, 3o) 및/또는 제 2 기판(3u)가 고정 및/또는 해제될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 장치를 사용하여 기판, 특히 웨이퍼를 정렬하는 방법에 있어서:
i ) 제 1 기판 홀더(1, 1', 1o)의 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so) 상에 제 1 기판(3, 3o)을 수용하는 단계,
ii) 제 2 기판 홀더(1u)의 제 2 기판 홀더 표면(1su) 상에 제 2 기판(3u)을 수용하는 단계, 제 1 기판 홀더 표면(1s, 1s', 1so)은 제 2 기판 홀더 표면(1su)을 향하고,
iii) 제 1 기판 홀더(1, 1', 1o)의 적어도 3개의 내부 거리 센서(2i)와 제 1 기판(3, 3o), 특히 제 1 기판(3, 3o)의 기판 표면(3so) 사이의 제 1 거리의 측정 단계,
iv) 제 1 기판 홀더(1, 1', 1o)의 적어도 3개의 외부 거리 센서(2a)와 제 2 기판 홀더(1u)의 제 2 기판 홀더 표면(1su) 사이의 제 2 거리의 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 13항 에 있어서, 하기 단계, 특히 하기 순서로:
a) 특히 전자 데이터 처리 장치에서 제 13항에 따른 단계 iii)에서 측정된 3개 이상의 내부 거리 센서(2i)의 제 1 거리를 저장하는 단계,
b) 제 1 기판(3, 3o)이 제 2 기판(3u) 상에 놓이도록 제 1 기판(3, 3o)을 제 2 기판(1u) 홀더(1u)로 이송하는 단계,
c) 적어도 3개의 내부 거리 센서(2i)와 제 1 기판(3, 3o) 사이의 추가의 제 1 거리를 측정하는 단계, 상기 제 1 기판(3, 3o)은 제 2 기판(3u) 상에 놓여 있고,
d) 제 1 기판 홀더(1, 1', 1o) 및/또는 제 2 기판 홀더(1u)를 정렬하여, 각각의 경우에 적어도 3개의 내부 거리 센서의 각각의 추가로 측정된 제 1 거리 간의 차이( 도 2i) 및 적어도 3개의 내부 거리 센서(2i) 각각의 저장된 제 1 거리는 동일하며, 그 결과 제 1 기판(3, 3o)과 제 1 기판 홀더(1, 1') 사이의 웨지 에러, 1o)가 보상되고,
e) 특히 전자 데이터 처리 장치에서 제 13항에 따른 단계 iv)에서 측정된 제 2 기판 홀더의 제 2 기판 홀더 표면까지의 적어도 3개의 외부 거리 센서의 제 2 거리를 저장하는 단계를 포함하고,
상기 단계 e)에서의 저장은 단계 d)에서의 정렬 후에 발생하는 것을 특징으로 하는 장치. - 전항중 어느 한 항에 있어서, 추가 제 1 기판(3, 3o) 및 추가 제 2 기판(3u)의 정렬은 제 2 거리에 따라 발생하며, 특히 제 14항에 따른 단계 e)에서 저장된 제 2 거리에 따라 발생하여, 추가 제 1 기판(3, 3o)과 추가 제 2 기판(3u) 사이의 웨지 오차가 보상되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
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