TW201839526A - 對準兩個光學部分系統之方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提出一種用於對準兩個透鏡之方法及裝置。

Description

對準兩個光學部分系統之方法及裝置
本發明係關於一種用於對準兩個光學部分系統之方法及裝置。
在半導體行業中，對準器用於使基板(特定言之晶圓)相對於彼此對準，使得其等在進一步程序步驟中彼此連接。連接程序被稱為接合。基板相對於彼此之對準藉由定位於基板之表面上之對準標記而發生。相對基板之相對側上之對準標記特定言之彼此互補。 在對準標記定位於待接合之基板表面處之情況中，對準程序經識別為面對面對準。若基板不透射待量測之電磁輻射，則需要開發方法以在基板彼此靠近之前量測標記。 已實踐非常長時間之一方法係在基板之間插入一相機，該相機在基板靠近之前被移除。此相關聯於複數個缺點。首先，相機導致至少下基板上之一粒子污染且其次，基板之間的距離必須選擇為相對大，以便將相機放置於兩個基板之間。大距離具有以下缺點：在已移除相機之後，回應於兩個基板之靠近之行進距離非常大且基板回應於相互靠近而橫向移位且因此不同於其等相對於彼此之先前最佳對準。 公開案US6214692B1之對準器表示面對面對準之一改良。在所揭示對準器中，完全放棄使用插入基板之間的一相機。替代地，使用各包括彼此相對定位之兩個透鏡之兩個透鏡群組以產生包括兩個參考點之一系統，基板相對於該兩個參考點相互定位。參考點係彼此相對定位之兩個透鏡之光軸之交叉點。已在公開案WO2014202106A1之圖2c及圖2e中或公開案WO2015082020A1之圖5a及圖5b中廣泛地揭示及描述用於校準此等透鏡之對應程序。 先前技術(特定言之，根據公開案WO2014202106A1之圖2c及圖2e或根據公開案WO2015082020A1之圖5a及圖5b之校準方法)之問題係需要一校準基板，相對於該校準基板執行透鏡之光軸之一校準。將上透鏡及下透鏡校準至(特定言之透明)基板中之一對準標記。因此將左光軸調整至一左焦點，且將右光軸調整至一右焦點。因此，本發明之當前目標係指定不具有先前技術之缺點且可藉由其等使特定言之兩個透鏡以一簡化方式相對於彼此分別對準或校準之一方法及一系統。
藉由獨立技術方案之特徵達成此目標。在子技術方案中指定本發明之有利進一步發展。來自描述、技術方案及/或圖中指定之至少兩個特徵之所有組合亦落入本發明之範疇內。在指定值範圍之情況中，所提及邊界內之值亦應被視為揭示為臨限值且應能夠以任何組合主張。 本發明描述特定言之彼此相對定位之兩個透鏡之兩個影像平面及/或該兩個透鏡之光軸可如何相對於彼此對準。 有利地，可放棄使用根據公開案WO2014202106A1之一校準基板。 根據本發明，提供一種用於對準一光學系統之兩個光學部分系統之方法，該兩個光學部分系統經配置以彼此相對定位，特定言之疊置，該方法包括以下步驟： - 將對準標記投射至第一(特定言之下)光學部分系統之一影像平面中， - 將來自第一影像平面之該等對準標記投射至第二(特定言之上)光學部分系統之一敏感表面上， - 使該等光學部分系統相對於彼此對準，使得該等對準標記在該敏感表面之一景深中之投射經成像於理想位置處。 所有光學元件(特定言之該等透鏡)之焦深及/或景深介於1 nm與10 mm之間，較佳地介於10 nm與1 mm之間，更佳地介於50 nm與500 μm之間，最佳地介於500 nm與250 μm之間，完全最佳地介於1 μm與100 μm之間。 在一較佳實施例中，提供用於照明該等對準標記之光待經由至少一個光源(特定言之一燈、較佳地一鹵素燈、更佳地一LED、最佳地一雷射光源)及至少一個鏡耦合至該第一光學部分系統及/或該第二光學部分系統中。有利地，可藉由此一外部光源獲得該等對準標記之一特別亮的照明。 根據另一較佳實施例，提供用於照明待耦合於該等光學部分系統之至少一個位置中(特定言之一第一相機上及/或一鏡上)之該等對準標記之環境光，其中較佳地未安裝該等光學部分系統之一屏蔽。有利地，因此可能在不具有額外外部光源之情況下照明該等對準標記。 根據另一特別較佳實施例，提供待藉由一對準標記投射系統投射至一第一相機之一第一相機晶片之一第一敏感表面上之該等對準標記，其中該等對準標記特定言之包括一LED場及/或體現為遮罩。有利地，因此無需將該等對準標記引入至該相機晶片中。 根據另一較佳實施例，提供該等光學部分系統，其等包括彼此相對配置之兩個透鏡，該兩個透鏡之影像平面及/或光軸相對於彼此對準。 有利地，該等光學部分系統或該等透鏡各自之一特別有效對準因此係可能的。 根據另一較佳實施例，提供至少該等透鏡，其等係用於對準基板(特定言之晶圓)之一系統之部分。有利地，用於對準基板之一系統之一顯著改良藉此係可能的。 根據另一較佳實施例，根據本發明之方法具有以下序列： - 將對準標記配置在一第一相機之一第一相機晶片之一第一敏感表面附近及/或其上及/或將對準標記投射至一第一相機之一第一相機晶片之一第一敏感表面上， - 經由該第一光學部分系統將來自該第一相機晶片之該等對準標記投射至該第一影像平面中，其中該第一光學部分系統具有第一透鏡，其中該第一影像平面經配置於該等透鏡之間， - 經由該第二光學部分系統將來自該第一影像平面之該等對準標記投射至一第二相機之一第二相機晶片之第二敏感表面上，其中該第二光學部分系統具有第二透鏡， - 特定言之使該等透鏡相對於彼此對準，使得該等對準標記之經投射對準標記經聚焦成像於該第二相機上，且該等經投射對準標記之位置與所要及/或理想位置對應。 根據另一較佳實施例，提供用於對準之該等透鏡，其等按一平移及/或旋轉方式相對於彼此移動。有利地，一特別精確對準因此係可能的。 根據另一較佳實施例，提供用於該對準之該等透鏡，其等靠近使得該第一透鏡之該第一影像平面經定位於該第二透鏡之第二物件平面之一景深中。有利地，該等對準標記之一特別聚焦成像因此係可能的。 根據另一較佳實施例，提供該等對準標記，其等特定言之藉由微影術方法直接附接至一第一相機之一第一相機晶片之一第一敏感表面。有利地，該等對準標記之一特別有效產生因此係可能的。 根據另一較佳實施例，提供該等對準標記，其等直接附接至一第一相機晶片之一第一敏感表面，其中該等對準標記具有非功能性像素之一累積，特定言之具有十字形。有利地，該等對準標記之一特別簡單產生因此係可能的。 根據另一較佳實施例，提供該等對準標記，其等附接至一第一相機之一第一相機晶片中之一分開標記板，其中該等對準標記與該第一相機晶片之一第一敏感表面之間的距離小於1 mm，較佳地小於100 μm，更佳地小於10 μm，最佳地小於1 μm，完全最佳地小於0.1 μm。有利地，產生該等對準標記因此無需該相機晶片之一處理。 本發明之當前進一步標的物係關於一種用於特定言之藉由根據前述專利技術方案之一者之一方法對準彼此相對定位(特定言之疊置)之兩個光學部分系統之系統，其具有： - 一第一相機，其包括用於將對準標記投射於第一(特定言之下)光學部分系統之一影像平面中之一第一相機晶片， - 構件，其等用於將來自第一影像平面之該等對準標記投射至第二(特定言之上)光學部分系統之一敏感表面上， - 構件，其等用於使該等光學部分系統相對於彼此對準，使得該等對準標記之投射可經成像於該敏感表面之一景深中之理想位置處。 關於方法之實施例亦係指根據本發明之系統。 本發明之當前進一步標的物係關於一種特定言之用於根據前述專利技術方案之一者之系統及/或方法之相機晶片，其包括在其敏感表面附近或其上之對準標記。關於方法之陳述亦係指根據本發明之相機晶片。 光學系統 根據本發明之實施例係關於一種光學系統，其由至少一個第一、下光學部分系統及一第二、上光學部分系統構成。鑑於較佳構造，在公開案之進一步過程中將僅由字詞「頂」及「底」識別所有實體。下光學部分系統及上光學部分系統具有至少一個光學元件，特定言之複數個光學元件。該等光學元件係特定言之 鏡，特定言之 o 平面鏡 o 凸面鏡 o 凹面鏡 透鏡 o 凸透鏡 ▪ 雙凸 ▪ 平面凸面 ▪ 凹凸 o 凹透鏡 ▪ 雙凹 ▪ 平面凹面 ▪ 凸凹 o 菲涅爾透鏡(Fresnel lenses) 稜鏡 繞射元件 o 繞射光柵 等等。 該等鏡較佳地係冷光鏡(下文中亦被稱為冷鏡)，其等自耦入之光濾除紅外光，從而防止光學系統之一非必要且非所要加熱。特定言之，過濾具有介於1000 μm與0.8 μm之間、較佳地介於750 μm與0.8 μm之間、更佳地介於500 μm與0.8 μm之間、最佳地介於100 μm與0.8 μm之間、完全最佳地介於50 μm與0.8 μm之間的波長之光。 將以一例示性方式描述根據本發明之實施例，使得待投射之物件(特定言之對準標記)自一下相機(特定言之自其敏感表面)投射至一上相機晶片(特定言之其敏感表面)上。亦可設想，對準標記自一上相機晶片(特定言之其敏感表面)投射至一下相機晶片(特定言之其敏感表面)上。為了完整性，亦應提及極端情況，對準標記經定位於兩個相機晶片(特定言之其等之敏感表面)上且在各情況中分別相互投射至各自相對相機晶片或其之敏感表面上。在描述之進一步過程中，將展示僅一個投射方向係相關的，以便產生根據本發明之效應。 在公開案之進一步過程中，將僅論述例示性情況，在此情況中，對準標記經投射至一上相機晶片之敏感表面上。 根據本發明之實施例需要一下相機晶片，其具有在其敏感表面附近(較佳地直接在敏感表面上)之對準標記。對準標記可現實存在或其等僅為投射至下相機晶片上之對準標記。在後者情況中，藉由一對準標記投射系統將其等投射至下相機晶片之敏感表面上。此實施例係完全最佳實施例，此係因為無需具有對應對準標記之相機晶片而且因為對準標記可經投射至任何市售晶片上。 在根據本發明之一第一實施例中，在下相機晶片上直接產生對準標記。特定言之，對準標記經定位於下相機晶片之敏感表面上。在下相機晶片上產生對準標記較佳地應由晶片製造商執行且難以由購買此一晶片之消費者執行。將可設想拆卸所獲得之下相機晶片，使得下相機晶片之敏感表面完全曝露。在熟知微影術方法之幫助下，可接著附接對應下對準標記且可接著再次組裝所拆卸下相機晶片。然而，用於敏感表面之保護玻璃之一移除常常相關聯於相機晶片(特定言之其敏感表面)之一毀壞，且因此通常無法以一無毀壞方式執行。 在根據本發明之一第二、較佳實施例中，未在下相機晶片上直接產生下對準標記，而是在可經由固定構件安裝於囊封下相機晶片上方之一載體(亦被稱為標記板)上產生對準標記。重要的係藉此確保下對準標記儘可能緊密地定位於下相機晶片之敏感區域之表面上，使得其等明確定位於定位於光學路徑之相對側上之記錄下相機之景深中。 對準標記與敏感表面之間的距離應小於1 mm，較佳地小於100 μm，更佳地小於10 μm，最佳地小於1 μm，完全最佳地小於0.1 μm。在大多數情況下，除了光敏區之最後蓋板外，可相對容易地拆卸囊封相機晶片，使得可完成其中對準標記接近於光敏表面之根據本發明之一載體之一定位。 在根據本發明之一第三、次佳實施例中，下對準標記經投射至一下相機晶片之光敏表面上。此具有下相機晶片之任一者可具備下對準標記之優點。使得投射至下相機晶片上之下對準標記經定位於理想位置處，需要將藉由對準標記投射系統投射之下對準標記之一校準執行至下相機晶片上，隨後此等經投射下對準標記可跨光學系統之光學路徑投射至上相機晶片上，從而使兩個相機晶片相對於彼此對準。 現在，根據本發明之關鍵態樣係將下相機晶片之下對準標記投射至與下相機晶片相對定位於光學路徑中之上相機晶片之光敏表面上。為在上相機晶片上獲得下對準標記之一正確聚焦投射(因此經聚焦投射上對準標記)，光學元件(特定言之下光學部分系統及上光學部分系統)需要相對於彼此進行校準。校準之結束經判定為經投射上對準標記定位於上相機晶片上之理想位置處。 兩個光學部分系統之各者具有相對於彼此共軛之一物件平面及一影像平面。共軛平面被理解為經由傅立葉變換(Fourier transformation)之映射規則以數學方式彼此連接之平面。當兩個平面垂直於自物件空間至影像空間中且反之亦然之一光學路徑之光軸及影像物件時，其等相對於彼此共軛。 歸因於吾人考量以一例示性方式將下相機晶片之下對準標記投射至上相機晶片上之事實，下相機晶片之下光敏表面係第一物件平面。 對準標記投射系統在下相機晶片之下光敏表面上之實際或經投射對準標記較佳地定位於物件平面中。一般言之，實際對準標記僅需定位於物件平面周圍之景深中。 下光學部分系統現在將此等對準標記投射至其影像平面中。此影像平面係一第一、下影像平面。此下影像平面明確定位於兩個透鏡之間，該兩個透鏡之光學路徑需要相對於彼此進行校準。第二光學部分系統亦具有透鏡之間的一光學平面。然而，此光學平面現在充當物件平面且具有將投射至下影像平面上之下相機晶片之光敏表面之對準標記投射至上光學部分系統之第二、上影像平面上之任務。上影像平面因此與上相機晶片之敏感表面重合。使得投射至下影像平面中之對準標記之影像亦憑藉儘可能少的損耗成像至上影像平面上且特定言之從而被聚焦，下影像平面與上物件平面需一致(若可能)。 歸因於下光學部分系統之下影像平面及上光學部分系統之上物件平面通常非一致或甚至不定位於各自另一光學平面之景深中之事實，光學部分系統(特定言之光學元件)之一改變係必要的。此改變特定言之需要下光學部分系統及/或上光學部分系統之光學元件之一平移及/或旋轉調適，特定言之透鏡之一平移及/或旋轉改變。根據本發明之實施例之目標係不僅以一聚焦方式將下相機晶片之下對準標記投射至上相機晶片之光敏表面上，而且亦調適光學系統中之光學元件，直至經投射對準標記之位置對應於理論上想要之理想位置。較佳地，在下光學部分系統及上光學部分系統中使用相同相機晶片。理想經投射對準標記之位置因此係相同偵測器座標，該等偵測器座標亦具有待投射於下相機晶片上之對準標記。因此改變及調適光學系統，使得標記經定位於關於理想位置之一自由選擇容限範圍內。 程序 根據本發明之程序可特定言之用於校準公開案US6214692B1、WO2011042093A1、WO2014202106A1及WO2015082020A1之系統中之透鏡。然而，程序之一般性質不以此方式受限。一般言之，根據本發明之程序可用於特定言之任何兩個透鏡之完全自動校準。 在根據本發明之一第一程序步驟中，兩個光學平面相對於彼此靠近，使得分別地下影像平面經定位於上物件平面之景深中或上物件平面經定位於下影像平面之景深中。在根據本發明之第一程序步驟中，經投射左、上對準標記或右、上對準標記未必定聚焦。特定言之，兩個上對準標記亦無需定位於上相機之視場中。相機之視場介於10 μm與50 mm之間，較佳地介於50 μm與25 mm之間，更佳地介於100 μm與15 mm之間，最佳地介於250 μm與10 mm之間，完全最佳地介於300 μm與5 mm之間。 在根據本發明之一第二程序步驟中，下光學部分系統及/或上光學部分系統之一改變發生，使得至少兩個經投射對準標記經定位於上相機之視場中。 下光學部分系統及/或上光學部分系統之一改變特定言之被理解為下光學部分系統及/或上光學部分系統中之至少一個光學元件之平移及/或旋轉及/或功能改變。特定言之，藉此理解下透鏡及/或上透鏡之一平移及/或旋轉移動。 在根據本發明之一第三程序步驟中，分別地在兩個光學平面之間發生一楔形誤差補償或在光軸之間發生一角度減小。執行楔形誤差補償，使得在下光學部分系統及/或上光學部分系統中改變至少一個光學元件，使得其導致在兩個光學部分系統之兩個光軸之間發生一傾斜度減小。特定言之藉由兩個透鏡之至少一者之旋轉減小楔形誤差。 在根據本發明之一第四程序步驟中，在所有對準標記經定位於上相機晶片之景深及視場中且楔形誤差已極大減小之後，在對準標記之間發生一微調，其中將上相機晶片處之經投射對準標記帶至理想位置之位置中。此特定言之藉由下透鏡及/或上透鏡之平移移位及/或旋轉而發生。 特定言之，可依任何順序及/或同時執行根據本發明之程序步驟一至四。藉由可特定言之完全自動地藉由一演算法使兩個光學部分系統相對於彼此進行校準之一對應韌體及/或硬體及/或軟體確保根據本發明之所有程序步驟之一特定言之同時執行。校準特定言之可藉由一控制迴路自動發生。 根據本發明之程序步驟一至三特定言之係一粗略校準之程序步驟，其等僅在少數情況下(特定言之在根據本發明之實施例之一維護、一建構或一位置改變之後)需要完全執行。在已執行一粗略校準之後，對於一較長時間段在大部分情況下僅需根據程序步驟四之一精細校準。 根據本發明校準之光學系統可接著用於量測表面。系統特定言之適合於使兩個基板相對於彼此對準。在一特別較佳實施例中，系統用於兩個基板相對於彼此之面對面對準。 使用根據本發明校準之光學系統之進一步選項係量測一基板或基板堆疊之上側及下側。在此特定情況中，光學系統被用作一量測系統之部分(英文：計量工具)。主要執行一基板或基板堆疊之上側及下側之同時量測，以便量測兩個表面特徵之間的一水平距離。 相機晶片 相機晶片特定言之體現為表面偵測器。相機晶片較佳地係CCD偵測器、CMOS偵測器、類比偵測器、四象限偵測器或所謂的位置感測裝置(PSD)。相機晶片特定言之具有介於1 Hz與1 MHz之間、較佳地介於10 Hz與100.000 Hz之間、更佳地介於20 Hz與10.000 Hz之間、最佳地介於30 Hz與1.000 Hz之間、完全最佳地介於40 Hz與100 Hz之間的一讀取頻率。讀取頻率藉此被理解為相機晶片每秒可讀取之全干涉影像之數目。 相機晶片之水平像素解析度特定言之超過10個像素/cm，較佳地超過100個像素/cm，更佳地超過1000個像素/cm，最佳地超過10000個像素/cm，完全最佳地超過100000個像素/cm。 相機晶片之垂直像素解析度特定言之超過10個像素/cm，較佳地超過100個像素/cm，更佳地超過1000個像素/cm，最佳地超過10000個像素/cm，完全最佳地超過100000個像素/cm。 兩個像素之間的距離介於0.1 μm與100 μm之間，較佳地介於0.5 μm與50 μm之間，更佳地介於1 μm與25 μm之間，最佳地介於2.5 μm與10 μm之間，完全最佳地為5 μm。 在根據本發明之一特定實施例中，光學系統可具有包括兩個不同相機晶片之兩個相機。相機晶片可例如具有不同大小。在此情況中，甚至可放棄使用對準標記。接著根據本發明之校準發生，使得一相機晶片之輪廓經投射至各自另一相機晶片上。藉由提供一縮放之光學元件，可以一一致方式將待投射之相機晶片成像至另一相機晶片之表面上。一般言之，一個相機晶片至另一相機晶片上之一仿射變換因此發生，其特徵為相機晶片之表面係一致的。可始終藉由數學運算移位、旋轉及縮放獲得此一仿射變換，其始終藉由光學元件在光學系統中實體地轉換。具有不同大小之兩個晶片較佳地具有相同像素大小及/或相同像素解析度，即，像素之間的相同距離。根據本發明之此實施例係特別較佳的，此係因為分別地此處甚至無需將對準標記投射至晶片表面上或相機晶片之輪廓可被視為對準標記。晶片(特定言之其輪廓自身)係對準標記，此導致在建構根據本發明之裝置時之進一步成本節省，此係因為無需一對準標記投射系統。根據本發明之裝置因此此外亦變得完全獨立於晶片製造商，此係因為晶片製造商無需提供任何對準標記，而一晶片之輪廓係其構造之一固有部分。若一晶片之輪廓被用作對準標記，則藉由光學系統儘可能中央地擷取晶片，即，晶片之重心應儘可能接近於光軸而定位。特定言之，光軸與晶片之重心之間的距離小於1 mm，較佳地小於0.5 mm，更佳地小於0.1 mm，最佳地小於0.01 mm，完全最佳地小於0.001 mm。 對於根據本發明之兩個光學部分系統相對於彼此之校準之所有提及實施例，實際上，一完美校準係不可能的或特定言之出於經濟原因係非所要的。一極其精確校準可花費大量時間，在此期間無法進行藉由系統執行之進一步程序。一般言之，一旦已分別地達到或超過一經判定臨限值，便可終止一校準程序。在根據本發明之進一步擴展中，可設想相對於一共同座標系統儲存未相對於彼此完美校準之兩個對準標記之座標。此共同座標系統可為例如下偵測器座標系統或上偵測器座標系統。亦可設想在任何其他座標系統中儲存未相對於彼此完美校準之兩個對準標記之座標。歸因於未實現及/或非所要之對準標記之完美疊置，對準標記因此在校準程序之後大體上仍相對於彼此稍微移位及/或相對於彼此旋轉。相對於彼此之此移位及/或旋轉可經量測、儲存及用於一隨後程序(特定言之兩個基板相對於彼此之一對準程序(英文：對準))中，以便執行基板上之對準標記之經判定座標之一校正。 本發明之進一步優點、特徵及細節遵循較佳例示性實施例之下文描述以及圖式。
在繪示圖中，所有光學路徑7、7’、8僅經示意性地繪示且不應被理解為嚴格遵循光學定律之路徑。此外以未發生相機晶片2u、2o之相互鏡像投射之一方式繪示光學路徑7、7’、8及光學部分系統12u、12u’、12u’’、12o、12o’、12o’’。特定言之，藉此使一致偵測器座標系統之理解變得更容易。熟習此項技術者明白，在一實際實施例中，相機晶片2u、2o在彼此上之相互成像可以一鏡像翻轉方式發生且較佳地亦確實以一鏡像翻轉方式發生。 圖1a展示根據本發明之具有包括兩個光路徑7、8之兩個光學部分系統12u、12o之一第一光學系統11之一示意性、非按比例草圖。光路徑7表示一下相機1u之一下相機晶片2u之一照明路徑。光路徑8係對準標記9l、9r之成像路徑。 光學系統11具有複數個鏡3及光學元件4、4’，諸如，例如鏡、透鏡、稜鏡等等。光7藉由一光源10耦合至光學系統11中。光7通過包括鏡3及光學元件4、4’之光學系統11且再次自光學系統11逃逸，藉此其擊中下相機1u之下相機晶片2u之一光敏表面14su。 在根據本發明之此第一實施例中，照明路徑7之光經由光源10 (特定言之一燈，更佳地一鹵素燈)及一鏡3耦合至光學系統11中。照明路徑7之光穿透兩個透鏡6o、6u且經由進一步光學元件(特定言之進一步鏡3)投射至下相機1u之相機晶片2u上。 不言而喻，特定言之在強烈地照明一上相機1o之一相機晶片2o時，亦可設想藉由光學系統11中之任何其他鏡3將光耦合至光學系統11中。亦可設想經由複數個光源10及複數個鏡3將光耦合至光學系統11中。 圖1a亦繪示成像路徑8，其經由光學元件4、4’、3將相機晶片2u之表面或其周圍區域分別顯示於相機晶片2o上。在此具體情況中，相機晶片2u表示物件平面且相機晶片2o表示整個光學系統11之影像平面。在剖面視圖A-A中可見兩個對準標記9l、9r。 在根據本發明之第一實施例中，其等因此係例如根據圖4a之對準標記9l、9r，其等直接附接至下相機晶片2u之光敏表面14su。對準標記9l、9r接著較佳地係非功能性像素之一累積(特定言之產生為十字形)。此等像素係非功能性的，因為其等已經塗佈、尚未連接、已被損壞、尚未撤銷啟動等等。 亦可設想其等係根據圖4b之對準標記9l、9r。在此情況中，對準標記9l、9r未直接定位於下相機晶片2u之光敏表面14su上，但至少在其附近。在任何情況下，對準標記9l、9r係實際實體。 對準標記9l、9r現在經由成像路徑8投射至上相機晶片2o上且因此導致上相機晶片2o之光敏表面14so上之經投射對準標記9pl、9pr。在圖1a中，相機1u、1o或投射路徑8中之光學元件分別已相對於彼此完美校準，使得截面B-B中之經投射對準標記9pl、9pr顯得聚焦於正確理想位置處。特定言之可見下光學部分系統12u之影像平面5u及上光學部分系統12o之物件平面5o在相對於彼此之一距離d處。為清晰起見，距離d經選擇為足夠大以能夠清楚地將影像平面5u以及物件平面5o彼此區分。為產生聚焦投射對準標記9pl、9pr，影像平面5u以及物件平面5o在各情況中需定位於各自另一平面之景深中。 圖1b展示根據本發明之具有包括兩個光路徑7’、8之兩個光學部分系統12u’、12o’之一第二光學系統11’之一示意性、非按比例草圖。光路徑7’表示下相機1u之下相機晶片2u之照明路徑。在根據本發明之此實施例中，照明路徑7’之光未經由一光源10耦合至光學系統11’中而僅特定言之直接來自周圍區域。其因此係被允許進出光學系統11’之散射光，其中特定言之未在至少一個位置上、更較佳地在相機1u上故意阻擋光學系統11’之對應屏蔽。亦可設想自光學系統11’中之任何其他位置(特定言之在鏡3上)將光耦合至光學系統11’中。亦可設想將光耦合於光學系統11’之複數個位置處。在替代方案中，可在相機之周圍區域中提供一照明，較佳地使用LED作為光源。 圖1b亦展示成像路徑8，其經由光學元件4、4’、3將相機晶片2u之表面或其周圍區域分別成像於相機晶片2o上。在此具體情況中，相機晶片2u表示物件平面且相機晶片2o表示影像平面。如已在圖1a中描述，截面A-A及B-B展示一最佳成像狀況。 圖1c展示由包括兩個光路徑7’’、8之兩個光學部分系統12u’’、12o’’構成之一光學系統11’’之一示意性、非按比例草圖。 在根據本發明之一第一實施例中，由一表面19上之對準標記9l、9r產生光路徑7’’，其中對準標記9l、9r亦同時充當光源10 (視圖A-A)。將可設想例如對準標記9l、9r由特定言之十字形LED場構成。 在根據本發明之進一步、第二實施例中，對準標記9l、9r定位於其上之表面19發射光且對準標記9l、9r不充當作用光源10而僅充當遮罩。對準標記9l、9r將接著投射為跨照明路徑7’’之陰影標記。 根據本發明之實施例將表面19之對準標記9l、9r投射至相機晶片2u上(視圖B-B)。相機晶片2u之光敏表面14su繼而表示相機1o之物件平面。因此經由光學系統11’’將藉由一對準標記投射系統21投射之對準標記9l’、9r’作為對準標記9pl、9pr投射至上相機1o之上相機晶片2o之光敏表面14so上。 與根據圖1a及圖1b之實施例之差異係兩個相機晶片2u、2o本身皆無需具有對準標記9l、9r，而是其等經由根據本發明之對準標記投射系統21作為經投射對準標記9l’及9r’投射至下相機1u之光敏表面2u上且因此被引入至光學系統11’’中。 圖1a至圖1c中之圖解係理想效應，其中光學元件3、3o、3u、4、4’、6u、6o、1u、1o已相對於彼此完美校準。在進一步圖2a至圖2d以及圖3a、圖3b中描述需要執行以達成此理想狀態且校準光學系統11、11’、11’’之個別程序步驟。為清晰起見，特定言之大體上放棄光路徑(特定言之照明路徑7、7’及成像路徑8)及光學元件之圖解。圖2a至圖2d以一例示性且代表性方式表示根據圖1a之一光學系統11。圖2a展示在根據本發明之一第一程序步驟101中之根據本發明之光學系統11之一示意性、非按比例簡化草圖，其由根據圖1a之兩個光學部分系統12u、12o構成。此圖解之特性特徵特定言之由下透鏡6u之下影像平面(亦被稱為光學平面) 5u與上透鏡6o之上影像平面5o之間的一距離d構成。 對準標記9l、9r經定位於光敏表面14su上，在X方向上在相對於彼此之一距離dx處且在Y方向上在一距離dy處。 光學平面5u與5o之間的距離d如此大，使得分別地上光學平面5o不與下光學平面5u之下景深tu交叉或下光學平面5u不與上光學平面5o之上景深to交叉。光學平面5u係下光學部分系統12u之影像平面。 然而，投射至影像平面5u中之對準標記9l、9r必須經由上光學部分系統12o投射至上相機晶片2o之光敏表面14so上。然而，為能夠將投射至下光學系統12u之影像平面5u中之對準標記9l、9r以一聚焦方式成像至光敏表面14so上，光學平面5u需定位於上光學平面5o之景深to中，該上光學平面5o同時表示上光學部分系統12o之物件平面。若情況並非如此，如在圖2a中展示，則經投射對準標記9pl、9pr經成像於光敏表面14so上，從而離焦(圖解B-B)。圖2a之程序步驟因此在於使兩個光學平面5u及5o更接近彼此。 圖2b展示在根據本發明之一第二程序步驟102中之光學系統11之一示意性、非按比例、簡化草圖，其由兩個光學部分系統12u、12o構成，在此情況中，大體上使光學平面5u及5o更靠近在一起，而透鏡6u及6o之光軸13u及13o相對於彼此移位至其等在透鏡6u、6o之間未彼此交叉之此一大程度。 光軸13u、13o之此大偏離具有僅對準標記9pl定位於上相機1u之景深中之結果(圖解B-B)。其經顯示為聚焦，此係因為對準標記9l臨時投射至其上之光學平面5u之部分經定位於上光學平面5o之景深to中。 光軸13u及13o朝向彼此之移位導致具有上相機晶片2o之上光敏表面14so上之對準標記9pl及9pr之經投射影像之一移位。此移位可足夠強以使得對準標記9pl、9pr之一者不可見，此係因為其未經投射至光敏表面14so上。在當前情況中，此係對準標記9pr。圖2b之程序步驟因此係將兩個對準標記9pl、9pr帶至上相機1o之景深中。 圖2c展示在根據本發明之一第三程序步驟103中之光學系統11之一示意性、非按比例、簡化草圖，其由兩個光學部分系統12u、12o構成，其中兩個經投射對準標記9pl、9pr在上相機1o之視場中，但兩個光學平面5u及5o仍相對於彼此大幅傾斜。下光學平面5u之一部分藉此定位於上光學平面5o之上景深to中，而其他部分定位於外部。 在對圖2b之描述之一類似觀察中，因此其後接著將對準標記9l以一聚焦方式成像為對準標記9pl，同時將對準標記9r離焦成像為對準標記9pr。藉由下光學部分系統12u及/或上光學部分系統12o (特定言之透鏡6u、6o)之一對應移動，光學平面5u及5o可相對於彼此對準，使得經投射對準標記9pl及9pr皆以一聚焦方式顯示。 自此陳述可以數學方式導出可如何計算僅可藉由根據本發明之方法量測且因此可調整之最小楔形誤差。為簡明起見，計算假定兩個光學平面5u、5o僅圍繞平行於x軸定位之一傾斜軸20傾斜。to應為上光學平面5o之景深且dx應為對準標記9l、9r之間的距離。接著最小可校正楔形誤差因此係可見，可校正楔形誤差愈小，對準標記9l、9r之間的距離dx愈大，且上光學平面5o之景深to愈小。圖2c之程序步驟因此係在大體上最小化兩個光學平面5u、5o之間的楔形誤差。 圖2d展示處於一最佳狀態之根據本發明之一第四程序步驟104中之光學系統11之一示意性、非按比例、簡化草圖，其由兩個光學部分系統12u、12o構成，其中表示經投射對準標記9l及9r之影像平面之光學平面5u經定位於上光學平面5o之景深to中，該上光學平面5o同時充當上光學部分系統12o之物件平面及因此經投射對準標記9pl及9pr。兩個平面5u及5o較佳地彼此平行。然而，實際上，兩個平面將始終具有相對於彼此之一非零角度。兩個平面5u與5o之間的角度藉此係小於5°，較佳地小於1°，更佳地小於0.1°，最佳地小於0.01°，完全最佳地小於0.001°。熟習此項技術者已知兩個平面之間的角度相同於兩個平面法線之間的角度。 歸因於下光學平面5u經定位於上光學平面之景深to中之事實，對準標記9l及9r經顯示為聚焦對準標記9pl及9pr (見圖解B-B)。 對準標記9pl、9pr相對於所要理想位置9il、9ir之精細校準(見圖3b)現亦在此程序步驟中發生。圖2d之程序步驟因此係特定言之在x及/或y方向上執行對準標記9pl、9pr之精細校準。 圖3a展示下相機晶片2u之光敏區14su之一示意性、非按比例、簡化、放大草圖。可見對應對準標記9l、9r。最佳地可相對於一下偵測器座標系統(xdu,ydu)指定對準標記9l、9r之位置。下偵測器座標系統(xdu,ydu)之原點經定位於例如光敏表面14su之左上角。 圖3b展示在根據本發明之第四程序步驟104開始時之上相機晶片2o之光敏區14so之一示意性、非按比例、簡化、放大草圖。 可見，經投射對準標記9pl、9pr並非一致於理想位置9il、9ir。上光敏表面14so具有一上偵測器座標系統(xdo,ydo)。上偵測器座標系統(xdo,ydo)之原點經定位於光敏表面14so之左上角。 若光敏區14su、14so具有相同特性(諸如長度、寬度、x方向上之解析度、y方向上之解析度等等)或簡言之若使用相同相機晶片2u、2o，則理想位置9il、9ir在偵測器座標系統(xdo,ydo)中之座標較佳地對應於對準標記9l、9r在下偵測器座標系統(xdu,ydu)中之座標。不言而喻，進一步條件係偵測器座標系統(xdu,ydu)及(xdo,ydo)之原點之正確且始終相同之選擇。 藉由光學系統11、11’、11’’中之光學元件之進一步調適，可相對於理想位置9il、9ir校準對準標記9pl、9pr。對準標記9pl、9pr之平移移位及/或相對於偵測器座標系統(xdo,ydo)之一旋轉因此可發生。 若一完美校準由於將花費太長時間而係完全不可能的及/或經濟上非所要的，則對準標記9pl、9il或9pr、9ir分別將並非完全彼此一致，而將相對於彼此平移及/或旋轉移位。對準程序將接著在此步驟結束。根據本發明，系統儲存對準標記9pl、9il、9pr、9ir相對於偵測器座標系統(xdo,ydo)之座標。若以此方式校準之光學系統例如用於一隨後程序中，使得一第一基板之一第一基板表面中之第一對準標記需要與一第二基板之一第二基板表面之第二對準標記相對於彼此對準，則接著需要所量測及所儲存平移及/或旋轉移位用於校正。 圖3c展示在根據本發明之第四程序步驟104結束時之上相機晶片2o之光敏區14so之一示意性、非按比例、簡化、放大草圖。對準標記9pl、9pr經定位於理想位置9il、9ir處。因此校準光學系統11、11’、11’’。即便根據本發明之程序之明確及較佳目標係使經投射對準標記9pl、9pr與理想位置9il、9ir一致，選項仍經揭示為並非使經投射對準標記9pl、9pr與理想位置9il、9ir一致且替代地儲存經投射對準標記9pl、9pr與理想位置9il、9ir之間的旋轉及/或平移移位。憑藉此所儲存資訊，可在任何時間執行一座標及/或影像校正。此一座標及/或影像校正之執行與運算能力相關聯。亦可設想特定言之歸因於光學系統11、11’、11’’之光學及/或機械組件之容限而無法使對準標記9pl、9pr與理想位置9il、9ir完全一致。在此情況中，較佳地亦儲存旋轉及/或平移移位。較佳地應始終執行一座標及/或影像校正，以便獲得儘可能確切之結果。 圖4a展示根據本發明之一第一實施例之一拆卸相機晶片2u之一示意性、非按比例、等角分解視圖。相機晶片2u由具有一光敏表面14su之一晶片載體14構成。 在大部分情況下，使用一保護板15 (特定言之一玻璃板)密封晶片載體14。密封件藉此僅可被巨大力量破壞且通常導致晶片載體14 (特定言之光敏表面14su)之毀壞。因此較佳地將需由晶片製造商在使用保護板15密封之前產生對準標記9l、9r。 進一步玻璃板16 (特定言之濾光器)可經安裝及緊固至保護板15。在大部分情況下，藉由一框架17固定所有組件14、15、16。 圖4b展示根據根據本發明之另一實施例之一拆卸相機晶片2u之一示意性、非按比例、等角分解視圖，在此情況中，根據本發明之包括對準標記9l、9r之一分開標記板18特定言之直接固定在保護板15之後，因此儘可能靠近光敏表面14su上。對準標記9l、9r較佳地定位於面向光敏表面14su之標記板18之側上，從而甚至進一步減小對準標記9l、9r與光敏表面14su之間的距離。 在大部分相機晶片2u之情況中，可相對容易地執行標記板18之插入，此係因為可容易地(特定言之甚至有意地)移除保護板15上方之所有組件。因此可特定言之藉由濾光器(在特殊情況中藉由一標記板18)擴展此等相機晶片2u。
1o、1u‧‧‧相機/光學元件
2o、2u‧‧‧相機晶片
3、3o、3u‧‧‧鏡
4、4’‧‧‧光學元件
5o、5u‧‧‧光學平面，特定言之物件平面或影像平面
6o、6u‧‧‧透鏡
7、7’、7’’‧‧‧照明路徑
8‧‧‧成像路徑
9l、9r、9l’、9r’‧‧‧對準標記
9pl、9pr‧‧‧經投射對準標記
9il、9ir‧‧‧理想對準標記
10‧‧‧光源
11、11’、11’’‧‧‧光學系統
12‧‧‧光學部分系統
12u、12u’、12u’’‧‧‧光學部分系統
12o、12o’、12o’’‧‧‧光學部分系統
13o、13u‧‧‧光軸
14‧‧‧晶片載體
14so、14su‧‧‧光敏表面
15‧‧‧保護板
16‧‧‧玻璃板，特定言之濾光器
17‧‧‧框架
18‧‧‧標記板
19‧‧‧表面
20‧‧‧傾斜軸
21‧‧‧對準標記投射系統
101‧‧‧第一程序步驟
102‧‧‧第二程序步驟
103‧‧‧第三程序步驟
104‧‧‧第四程序步驟
α‧‧‧光學平面之間之角度
A-A‧‧‧截面圖/剖面
B-B‧‧‧截面圖/剖面
d‧‧‧距離
dx、dy‧‧‧距離
tu、to‧‧‧景深
xdu、ydu‧‧‧座標
圖1a展示根據本發明之包括一第一光耦合之一第一光學系統之一示意性、非按比例草圖， 圖1b展示根據本發明之包括一第二光耦合之一第二光學系統之一示意性、非按比例草圖， 圖1c展示根據本發明之包括一第三光耦合之一第三光學系統之一示意性、非按比例草圖， 圖2a展示根據本發明之一第一程序步驟之一示意性、非按比例簡化草圖， 圖2b展示根據本發明之一第二程序步驟之一示意性、非按比例簡化草圖， 圖2c展示根據本發明之一第三程序步驟之一示意性、非按比例簡化草圖， 圖2d展示根據本發明之一第四程序步驟之一示意性、非按比例簡化草圖， 圖3a展示一下敏感表面之一示意性、非按比例簡化、放大草圖， 圖3b展示處於初始狀態之根據本發明之一第四程序步驟之一示意性、非按比例簡化、放大草圖， 圖3c展示處於最終狀態之根據本發明之一第四程序步驟之一示意性、非按比例簡化、放大草圖， 圖4a展示根據本發明之一第一相機晶片之一示意性、非按比例簡化等角分解草圖，及 圖4b展示根據本發明之一第二相機晶片之一示意性、非按比例簡化等角分解草圖。 在圖中使用相同元件符號識別相同組件或包括相同功能之組件。

Claims (15)

  1. 一種用於對準一光學系統(11、11’、11’’)之兩個光學部分系統(12u、12u’、12u’’、12o、12o’、12o’’)之方法，該兩個光學部分系統(12u、12u’、12u’’、12o、12o’、12o’’)經配置以彼此相對定位，特定言之疊置，該方法包括以下步驟： 將對準標記(9l、9r、9l’、9r’)投射至第一特定言之下光學部分系統(12u、12u’、12u’’)之一影像平面(5u)中， 將來自該第一影像平面(5u)之該等對準標記(9l、9r、9l’、9r’)投射至第二特定言之上光學部分系統(12o、12o’、12o’’)之一敏感表面(14so)上， 使該等光學部分系統(12u、12u’、12u’’、12o、12o’、12o’’)相對於彼此對準，使得該等對準標記(9l、9r、9l’、9r’)在該敏感表面(14so)之一景深中之投射(9pl、9pr)經成像於理想位置(9il、9ir)處。
  2. 如請求項1之方法，其中用於照明該等對準標記(9l、9r)之光(7)經由至少一個光源(10)，特定言之一燈、較佳地一鹵素燈及至少一個鏡(3)耦合至該第一光學部分系統(12u、12u’、12u’’)及/或該第二光學部分系統(12o、12o’、12o’’)中。
  3. 如請求項1或2之方法，其中用於照明該等對準標記(9l、9r)之環境光(7’)經耦合於該等光學部分系統(12u、12u’、12u’’、12o、12o’、12o’’)之至少一個位置中，特定言之一第一相機(1u)上及/或一鏡(3、3u、3o)上，其中較佳地未安裝該等光學部分系統(12u、12u’、12u’’、12o、12o’、12o’’)之一屏蔽。
  4. 如請求項1或2之方法，其中藉由一對準標記投射系統(21)將該等對準標記(9l’、9r’)投射至一第一相機(1u)之一第一相機晶片(2u)之一第一敏感表面(14su)上，其中該等對準標記(9l’、9r’)特定言之包括一LED場及/或體現為遮罩。
  5. 如請求項1或2之方法，其中該等光學部分系統(12u、12u’、12u’’、12o、12o’、12o’’)包括彼此相對定位之兩個透鏡(6o、6u)，該兩個透鏡(6o、6u)之影像平面(5o、5u)及/或光軸(13o、13u)相對於彼此對準。
  6. 如請求項5之方法，其中至少該等透鏡(6o、6u)係用於對準基板，特定言之晶圓之一系統之部分。
  7. 如請求項5之方法，其包括以下序列： 將對準標記(9l、9r)配置在一第一相機(1u)之一第一相機晶片(2u)之一第一敏感表面(14su)附近及/或其上及/或將對準標記(9l’、9r’)投射至一第一相機(1u)之一第一相機晶片(2u)之一第一敏感表面(14su)上， 經由該第一光學部分系統(12u、12u’、12u’’)將來自該第一相機晶片(2u)之該等對準標記(9l、9r、9l’、9r’)投射至該第一影像平面(5u)中，其中該第一光學部分系統(12u、12u’、12u’’)具有第一透鏡(6u)，其中該第一影像平面(5u)經配置於該等透鏡(6o、6u)之間， 經由該第二光學部分系統(12o、12o’、12o’’)將來自該第一影像平面(5u)之該等對準標記(9l、9r、9l’、9r’)投射至一第二相機(1o)之一第二相機晶片(2o)之該第二敏感表面(14so)上，其中該第二光學部分系統(12o、12o’、12o’’)具有第二透鏡(6o)。
  8. 如請求項5之方法，其中用於對準之該等透鏡(6o、6u)按一平移及/或旋轉方式相對於彼此移動。
  9. 如請求項5之方法，其中用於該對準之該等透鏡(6o、6u)靠近，使得該第一透鏡(6u)之該第一影像平面(5u)經定位於該第二透鏡(6o)之第二物件平面(5o)之一景深中。
  10. 如請求項1或2之方法，其中該等對準標記(9l、9r)直接附接至一第一相機(1u)之一第一相機晶片(2u)之一第一敏感表面(14su)。
  11. 如請求項1或2之方法，其中該等對準標記(9l、9r)直接附接至一第一相機晶片(2u)之一第一敏感表面(14su)，其中該等對準標記(9l、9r)具有非功能性像素之一累積，特定言之具有十字形。
  12. 如請求項1或2之方法，其中該等對準標記(9l、9r)經附接至一第一相機(1u)之一第一相機晶片(2u)中之一分開標記板(18)，其中該等對準標記(9l、9r)與該第一相機晶片(2u)之一第一敏感表面(14su)之間的距離小於1 mm，較佳地小於100 μm，更佳地小於10 μm，最佳地小於1 μm，完全最佳地小於0.1 μm。
  13. 一種用於特定言之藉由如前述請求項中之一項之方法對準光學系統(11、11’、11’’)之兩個光學部分系統(12u、12u’、12u’’、12o、12o’、12o’’)之系統，該兩個光學部分系統(12u、12u’、12u’’、12o、12o’、12o’’)彼此相對定位，特定言之疊置，該系統(11、11’、11’’)具有： 一第一相機(1u)，其包括用於將對準標記(9l、9r、9l’、9r’)投射於第一特定言之下光學部分系統(12u、12u’、12u’’)之一影像平面(5u)中之一第一相機晶片(2u)， 構件，其等將來自第一影像平面(5u)之該等對準標記(9l、9r、9l’、9r’)投射至第二特定言之上光學部分系統(12o、12o’、12o’’)之一敏感表面(14so)上， 構件，其等用於使該等光學部分系統(12u、12u’、12u’’、12o、12o’、12o’’)相對於彼此對準，使得該等對準標記(9l、9r、9l’、9r’)之投射(9pl、9pr)可經成像於該敏感表面(14so)之一景深中之理想位置(9il、9ir)處。
  14. 如請求項13之系統(11、11’、11’’)，其中藉由一對準標記投射系統(21)將該等對準標記(9l’、9r’)投射至該第一相機(1u)之該第一相機晶片(2u)之一第一敏感表面(14su)上，其中該等對準標記(9l’、9r’)特定言之包括一LED場及/或體現為遮罩。
  15. 一種特定言之用於如前述請求項中一項之系統(11、11’、11’’)及/或方法之相機晶片(2u)，其包括在其敏感表面(14su)附近及/或其上之對準標記(9l、9r)。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11136202B2 (en) * 2020-01-06 2021-10-05 Asm Technology Singapore Pte Ltd Direct transfer apparatus for electronic components
JP2023183276A (ja) * 2022-06-15 2023-12-27 キオクシア株式会社 接合装置、接合方法、及び半導体装置の製造方法

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3442583A (en) * 1966-12-19 1969-05-06 Ibm Mask alignment system using coherent fiber bundle
US3752589A (en) * 1971-10-26 1973-08-14 M Kobayashi Method and apparatus for positioning patterns of a photographic mask on the surface of a wafer on the basis of backside patterns of the wafer
JPS5636566B2 (zh) * 1973-06-18 1981-08-25
US4417123A (en) * 1981-07-06 1983-11-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Laser formed video tube calibration markers
JPH0723933B2 (ja) * 1985-08-20 1995-03-15 株式会社ニコン 光路長補償光学系
JPS62262426A (ja) 1986-05-09 1987-11-14 Canon Inc 露光装置
JP2658051B2 (ja) 1987-05-15 1997-09-30 株式会社ニコン 位置合わせ装置，該装置を用いた投影露光装置及び投影露光方法
US5260771A (en) * 1988-03-07 1993-11-09 Hitachi, Ltd. Method of making semiconductor integrated circuit, pattern detecting method, and system for semiconductor alignment and reduced stepping exposure for use in same
NL8900991A (nl) * 1989-04-20 1990-11-16 Asm Lithography Bv Apparaat voor het afbeelden van een maskerpatroon op een substraat.
JP3109852B2 (ja) * 1991-04-16 2000-11-20 キヤノン株式会社 投影露光装置
JPH08264427A (ja) * 1995-03-23 1996-10-11 Nikon Corp アライメント方法及びその装置
JP2994232B2 (ja) * 1995-07-28 1999-12-27 ウシオ電機株式会社 マスクとマスクまたはマスクとワークの位置合わせ方法および装置
US5767523A (en) * 1997-04-09 1998-06-16 Svg Lithography Systems, Inc. Multiple detector alignment system for photolithography
AT405775B (de) 1998-01-13 1999-11-25 Thallner Erich Verfahren und vorrichtung zum ausgerichteten zusammenführen von scheibenförmigen halbleitersubstraten
JP3472120B2 (ja) * 1998-01-30 2003-12-02 株式会社東芝 測定マークの配置方法
US6222198B1 (en) * 1998-11-20 2001-04-24 Mems Optical Inc. System and method for aligning pattern areas on opposing substrate surfaces
JP2003303865A (ja) * 2002-04-08 2003-10-24 Tokyo Seimitsu Co Ltd 位置決め装置及びプローバ装置
WO2004028816A1 (ja) * 2002-09-30 2004-04-08 Sony Corporation 電子部品位置合わせ方法及びその装置
US7333175B2 (en) * 2004-09-13 2008-02-19 Asml Netherlands, B.V. Method and system for aligning a first and second marker
DE102005013755C5 (de) * 2005-03-22 2013-03-07 Trioptics Gmbh Verfahren zur Herstellung von Systemen zusammengesetzter Linsen
FR2894685A1 (fr) * 2005-12-09 2007-06-15 6115187 Canada Inc Procede et dispositif d'identification et de calibration d'optiques panoramiques
US7433038B2 (en) 2006-04-27 2008-10-07 Asml Netherlands B.V. Alignment of substrates for bonding
US20080292177A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Sheets Ronald E System and Method for Providing Backside Alignment in a Lithographic Projection System
WO2009139189A1 (ja) * 2008-05-15 2009-11-19 株式会社ニコン 位置検出装置、基板重ね合わせ装置、及び光軸合わせ方法
EP3731258A1 (de) 2009-09-22 2020-10-28 EV Group E. Thallner GmbH Vorrichtung zum ausrichten zweier substrate
JP4831842B2 (ja) * 2009-10-28 2011-12-07 三菱重工業株式会社 接合装置制御装置および多層接合方法
JP5600952B2 (ja) 2010-02-01 2014-10-08 株式会社ニコン 位置検出装置、基板貼り合わせ装置、位置検出方法、基板貼り合わせ方法、及びデバイスの製造方法
JP2011250366A (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 Hitachi Kokusai Electric Inc 撮像素子の位置調整装置
EP2463892B1 (de) * 2010-12-13 2013-04-03 EV Group E. Thallner GmbH Einrichtung, Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Ausrichtungsfehlern
CN202615113U (zh) * 2011-08-15 2012-12-19 中山新诺科技有限公司 曝光系统、校准系统和光学引擎
US9001305B2 (en) * 2011-10-11 2015-04-07 Wenhui Mei Ultra-large size flat panel display maskless photolithography system and method
JP5875335B2 (ja) * 2011-11-15 2016-03-02 キヤノン株式会社 位置検出装置および露光装置
US9090095B2 (en) * 2012-06-04 2015-07-28 Micronic Mydata AB Optical writer for flexible foils
TWI543328B (zh) * 2012-08-01 2016-07-21 天鈺科技股份有限公司 具有對準標記的半導體器件以及顯示裝置
DE102013004738A1 (de) * 2013-03-12 2014-10-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur zielgerichteten Justierung von optischen Bauelementen zu einer Bezugsachse
CN104133350B (zh) * 2013-05-03 2017-02-08 上海微电子装备有限公司 用于光刻设备的对准系统和方法
EP3011589B9 (de) 2013-06-17 2018-09-05 Ev Group E. Thallner GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausrichten von substraten
CN103412428B (zh) * 2013-07-24 2016-01-27 北京京东方光电科技有限公司 一种对位系统
CN105247670B (zh) * 2013-12-06 2018-06-12 Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 用于对齐衬底的装置和方法
JP6305887B2 (ja) * 2014-09-16 2018-04-04 東芝メモリ株式会社 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置
JP7177781B2 (ja) * 2017-03-16 2022-11-24 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー 少なくとも３枚の基板を接合するための方法
EP3602624A1 (de) * 2017-03-20 2020-02-05 EV Group E. Thallner GmbH Verfahren zur ausrichtung zweier substrate

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