WO2023078567A1 - Vorrichtung und verfahren zum bonden von substraten - Google Patents

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WO2023078567A1
WO2023078567A1 PCT/EP2021/080886 EP2021080886W WO2023078567A1 WO 2023078567 A1 WO2023078567 A1 WO 2023078567A1 EP 2021080886 W EP2021080886 W EP 2021080886W WO 2023078567 A1 WO2023078567 A1 WO 2023078567A1
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substrate
deformation
substrates
deformation device
fluid
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PCT/EP2021/080886
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Andreas FEHKÜHRER
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Ev Group E. Thallner Gmbh
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    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/185—Joining of semiconductor bodies for junction formation

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for bonding substrates according to the independent patent claims.
  • Fusion bonding or a fusion bonder is understood as meaning a device which creates a bond between two substrates by means of contact, in particular centric contact, with the aid of an actuator, in particular a pin. This leads to self-fixation due to the adhesive forces between the substrate surfaces.
  • prebonding If the fixation is limited in time or if the fusion bond has not yet been subjected to a heat treatment, this is called prebonding.
  • a prebond can also be understood as a temporary bond in the broadest sense because it is reversible, i.e. because the substrates can be separated from one another again without damage.
  • bonding, temporary bonding and prebonding are used synonymously.
  • One of the biggest technical problems when connecting two substrates is the alignment accuracy of functional units between the substrates.
  • the substrates are aligned very precisely to one another by alignment systems, the substrates can be distorted during the bonding process.
  • the disadvantage is that the functional units will not be correctly aligned with one another in all positions.
  • the alignment inaccuracy at a certain point on the substrate can be a result of a distortion, a scaling error, or e.g. a lens defect in a lithography device used for pattern generation. All subject areas that deal with such problems or errors are subsumed under the term "overlay" error.
  • the invention relates to a device for bonding a first substrate to a second substrate, having at least one deformation device for deforming at least one of the two substrates using a fluid, the at least one deformation device being movable.
  • the invention also relates to a method for bonding a first substrate to a second substrate, with at least one deforming device deforming at least one of the two substrates using a fluid, with the at least one deforming device being moved.
  • the at least one deformation device has a moveable hollow pin, the pin preferably having a central axial bore.
  • the at least one deformation device has a movable nozzle.
  • the at least one deformation device has a movable hose.
  • at least one movement device is or will be provided for moving the at least one deformation device.
  • the at least one deformation device is arranged in an opening of a substrate receiving device.
  • the at least one deformation device is movable or is moved normal to a receiving plane of a substrate receiving device.
  • the at least one deformation device is designed to assume at least one parking position and one working position, or that the at least one deformation device assumes at least one parking position and one working position.
  • the at least one deformation device is arranged completely or at least almost completely in an opening of a substrate receiving device in a parking position.
  • the at least one deformation device protrudes in a maximum position beyond a receiving plane of a substrate receiving device.
  • the two substrates are advantageously connected to one another by bonding, in particular fusion bonding, as far as possible over the entire surface without distortion and expansion.
  • the invention is based in particular on the idea of contacting the two substrates as coordinated and simultaneously as possible, in that at least one of the substrates is subjected to a prestress that runs radially outwards, in particular concentrically to the center M of a contact surface of the substrate, before contact is made and then only the Beginning of contacting is influenced, while after contacting a section, in particular the center M of the substrate, the substrate is released and automatically controlled due to its bias bonded strate with the opposite substrate.
  • each substrate has a bonding side, the bonding sides being bonded to one another.
  • the prestressing is achieved in particular by deformation, the deformation device acting on the side facing away from the bonding side and the deformation being controllable by the deformation device.
  • Deformation means in particular a state that deviates from an initial state of the substrates.
  • the initial state is, for example, a curvature set before the substrates are brought into contact.
  • the bonding is preferably controlled after contacting of contact areas, in particular by controlled control of fixations of the substrates.
  • Corresponding fixings or fixing means are provided in particular.
  • the fluid can be a gas, eg. Act N2, and / or a gas mixture. In a less preferred embodiment, it may be a liquid.
  • the at least one deforming device preferably has a movable hollow pin.
  • the fluid can be blown through a duct.
  • the hollow pin has, for example, a central axial bore for supplying the fluid from a fluid connection. Fluid can be fed in from the outside.
  • the at least one deformation device has a movable nozzle.
  • the nozzle may have the same cross-sectional area throughout its length, flare, taper, or other complex shapes.
  • the at least one deformation device has a movable hose.
  • the device has at least one movement device (actuator) for moving the at least one deformation device.
  • a controllable air cushion between the at least one deformation device and the substrate reduces, in particular, punctiform deformations and no forces are transmitted to the substrate parallel to the substrate surface. This achieves a particularly gentle deformation of the substrate.
  • the particularly gentle deformation of the sub strate leads in particular to a reduction in Overlay errors during the bonding process, as a homogeneous distribution of force on the substrate reduces local deformations.
  • the control takes place in particular by an, in particular continuously, adjustable adjustment of the distance from the at least one deformation device to the substrate during the deformation and/or by the pressure with which the fluid acts on the substrate.
  • an outflow pattern is changed in particular by the type of nozzle or by the design of the at least one deformation device.
  • the fluid is heated or the fluid can be heated before and/or while it emerges from the at least one deformation device.
  • the fluid consists of a gas mixture that is supplied through a plurality of lines and mixed in the at least one shaping device and/or is already mixed before it enters the at least one shaping device.
  • the speed of the fluid decreases with increasing distance from the substrate surface.
  • the strength of the achievable deformation can thus be controlled.
  • Deformation device and the substrate are particularly selective Deformations are reduced and no forces are transmitted parallel to the substrate surface onto the substrate.
  • Parameters such as pressure, temperature, force and flow rate are measured using suitable measuring methods and/or sensors, particularly if required, and can be regulated separately.
  • a fixation is applied in particular, in particular exclusively, in the region of the circumference of the substrate (in particular the upper substrate), so that there is effective fixation with the smallest possible effective receiving surface between a receiving contour of the receiving device and the substrate.
  • a careful and safe detachment of the substrate is possible, since the detaching forces necessary for detaching the substrate are kept as low as possible.
  • the at least one deformation device preferably has at least one pressure element that penetrates the receiving contour of the receiving device, so that the pressure can be applied evenly, in particular from the center.
  • the at least one deformation device is preferably designed in such a way that the deformation takes place concentrically to the substrate.
  • the two substrates can also be contacted non-centrically.
  • contact should generally mean central contact.
  • the center is understood in particular as the geometric center of an underlying ideal body, if necessary compensated for asymmetries.
  • the center In the case of industry standard substrates with a notch, the center is the center point of the circle surrounding the ideal substrate without a notch.
  • the center In the case of industrial substrates with a flat side, the center is the center point of the circle that surrounds the ideal substrate without a flat side. Analogous considerations apply to substrates of any shape. In other embodiments, however, it may be useful to understand the center as the center of gravity of the substrate.
  • a receiving device provided with a central bore and a deformation device, in particular a nozzle, that can be moved translationally therein is preferably equipped with a fluid line, in particular an upper receiving device, with radially symmetrical fixings.
  • the temperature of the fluid and/or the at least one deformation device can preferably be regulated. By controlling the temperature, local expansions or distortions can be reduced or minimized. The local thermal influence can reduce the overlay error during bonding.
  • the upper and/or the lower receiving device can preferably be heated and/or cooled.
  • Temperature sensors enable measurement and temperature control.
  • the signals from the temperature sensors are fed to a temperature controller so that the temperature can be regulated as required.
  • the method according to the invention preferably comprises the following steps, in particular the following sequence:
  • the overlay error is particularly dependent on the type and shape of the substrate receiving device and the fixing of the respective substrate.
  • Document WO2014/191033A1 discloses several embodiments of preferred substrate receiving devices, to which reference is made in this respect.
  • detachment of the substrate from a substrate receiving device after the fixation, in particular vacuum fixation, has been removed is of decisive importance.
  • the fixations can in particular be the following fixations:
  • fixations are in particular electronically controllable.
  • Vacuum fixation is the most preferred fixation mode.
  • the vacuum fixation preferably consists of a number of vacuum paths which exit at the surface of the substrate receiving device.
  • the vacuum paths can preferably be controlled individually.
  • the radially symmetrical fixation/holder is either attached vacuum holes, a circular vacuum lip or comparable vacuum elements with the help of which the substrate can be fixed in place.
  • Another preferred embodiment provides for the fixing elements to be combined in several zones, with the zones being able to be switched on and off separately and/or being arranged on the outer edges of the substrates, with the zones preferably being distributed at a uniform distance from one another on the outer edges of the substrates are arranged.
  • larger areas can be switched on and off through the zones. This makes it possible to simplify the control of the detachment or the fixing elements.
  • the detachment of substrates is preferably controlled from the inside out by switching off the individual fixing elements from the inside out.
  • the substrates are fixed exclusively at their outer edges.
  • a convex curvature advantageously makes it possible for the upper substrate to be curved in the direction of the opposite lower substrate.
  • a contacting axis runs through the center of one of the substrates, preferably through the centers of both substrates.
  • the contacting of the substrates is thus initiated in the centers of the substrates, with the contacting of the substrates preferably taking place along the contacting axis completely up to the outer edges of the substrates. Due to the fact that the contacting along the contacting axis takes place completely up to the outer edges of the substrates, uniaxial contacting can advantageously take place along the entire width of the substrates.
  • the curvatures of the two substrates are mirror images of one another.
  • mirror image is meant reflection with respect to a plane lying between the substrates.
  • the plane is in particular parallel to the bond plane created after the bond.
  • Particularly precise contacting is advantageously possible if both substrates are mirror images of one another are curved, because the substrates can then make precise contact at the respective raised points.
  • the substrates are preferably radially symmetrical.
  • the substrates can have any diameter; in particular, the substrate diameter is 1 inch, 2 inch, 3 inch, 4 inch, 5 inch, 6 inch, 8 inch, 12 inch, 18 inch or greater than 18 inch.
  • the thickness of the substrates is between 1 gm and 2000 gm, preferably between 10 gm and 1500 gm, more preferably between 100 gm and 1000 gm.
  • the substrates can be rectangular or at least non-circular in shape .
  • a substrate is understood to mean, in particular, a semiconductor wafer.
  • the at least one deformation device can preferably be raised and/or lowered, in particular through a bore, in particular a central one, in a substrate receiving device.
  • the upper substrate is preferably deformed.
  • the at least one deformation device is moved by a vertical drive in a vertical movement relative to the substrate receiving device.
  • the least a deformation device is moved between a first parking position (PO) remote from the substrate, in which it is sunk in particular in an opening or bore, and a second position (PI ), in which it can be maximally extended perpendicularly to the receiving surface.
  • PO parking position
  • PI second position
  • the respective current working position PA for applying the fluid to the back of the substrate lies between PO and P I .
  • the position of the at least one deformation device and of the fluid and the deformation of the substrate by the outflowing fluid are preferably measured by sensors and controlled by means of a control loop or control means.
  • the at least one deformation device is extended in the direction of the substrate.
  • the fluid flows out of the at least one deformation device.
  • the at least one deformation device does not directly contact the substrate during the bonding process on the rear side, but instead deforms the substrate via a fluid cushion that is formed by the fluid.
  • the cushion between the at least one deformation device and the substrate reduces punctiform deformations and no forces are transmitted to the substrate parallel to the substrate surface.
  • the fluid flow rate, pressure and position of the at least one deforming device are measured and controlled for controlled deformation of the substrate.
  • the at least one deformation device can preferably be retracted or adjusted to any working position PA, for example. if the extent of the deformation has to be readjusted. At the same time, the pressure of the outflowing fluid can also be readjusted. Thus, the force acting on the back of the substrate can be controlled very precisely before, during and after the bonding process. When the bonding process is complete or no more bending or pressure build-up is required, the fluid supply is terminated and the at least one deformation device retracts into the opening of the substrate receiving device (position PO).
  • the movable deformation means in the bore provided in the substrate receiving device is withdrawn to the parking position PO.
  • the at least one deformation device can be retracted or adjusted to any working position PA, e.g. if the extent of the deformation has to be readjusted.
  • the lower and/or the upper substrate receiving device preferably the lower substrate receiving device, can be moved vertically for a vertically controlled approach of the substrate surfaces of the lower and the upper substrate.
  • the at least one deformation device can be guided through the opening, in particular bore, in the substrate holding device in the direction of the substrate surface by means of the at least one movement device, for example a lifting device. If necessary, a closing element, in particular a seal, enables the sealing of the opening of the substrate receiving device to the at least one deformation device.
  • the at least one deformation device can be moved between the working position PA and the parking position PO in various ways.
  • the at least one deformation device can be attached to a lever arm.
  • the lever arm can also rotate or tilt to move the at least one deformation device.
  • the movement of the at least one deformation device is preferably controlled very precisely and carried out at different speeds. This preferably takes place at a speed in the range from 0.1 pm/s to 0.5 pm/s.
  • the at least one deformation device can be driven in different ways, e.g. B. with mechanical, electrical, hydraulic and/or pneumatic drives.
  • the control (x, y, z, $) of the at least one deformation device can preferably be synchronized with the fluid flow.
  • Figure la a cross-sectional view of an upper substrate receiving device of a preferred embodiment of the device according to the invention with a deformation device in a parking position PO
  • FIG. 1b the cross-sectional view from FIG. 1a with the deformation device in a maximum extendable position PI
  • PI maximum extendable position
  • Figure 1 c a top view of a substrate receiving device of a preferred embodiment of the device according to the invention with a section line AA,
  • FIG. 2a a cross-sectional view of a preferred device according to the invention in a first method step according to an exemplary method according to the invention
  • FIG. 2b the device from FIG. 2a in a second method step after the upper and lower substrate receiving devices have approached each other
  • Figure 2c a cross-sectional view of the upper substrate receiving device in a third method step during the deformation of the upper substrate, wherein the at least one deformation device does not directly contact the substrate during the bonding process on the back, but rather deforms it via a fluid cushion (detailed view),
  • FIG. 3a a cross-sectional view of the device according to the invention in the third method step during the deformation of the upper substrate via the fluid cushion and the centric contacting of the upper and lower substrate,
  • Figure 3b a cross-sectional view of the device according to the invention in a fourth step during a continuous bond wave, wherein the upper substrate of the substrate receiving device is replaced by interrupting the vacuum fixations, wherein the at least a deformation device remains in a working position or is readjusted,
  • FIG. 3 c a cross-sectional view of the device according to the invention in a fifth method step during a continuous bond wave, with the upper substrate being detached from the substrate receiving device by interrupting the vacuum fixations, with the at least one deformation device being moved back into the parking position,
  • FIG. 3d a cross-sectional view of the device according to the invention in a sixth method step with the bonding process ended.
  • Figure la shows an upper first substrate receiving device 1 with a movable deformation device 3 in a parking position PO.
  • a receiving body 1 k has a structure which has a receiving surface lu in a receiving plane E. Only an outer annular section 9 of the receiving surface lu is preferably provided for fixing a substrate by means of fixing elements, shown as vacuum tracks 8 .
  • the radius of the receiving body 1k can, as shown in the embodiment according to FIG.
  • the radius Ru of the receiving area lu corresponds approximately to the radius of the substrates to be bonded.
  • the substrate receiving device 1 contains a central opening 6 for the passage of the deformation device 3 with a fluid line 4 and a fluid outlet opening 5 .
  • the deformation device 3 is controlled with a movement device 7 .
  • the device for carrying out the bonding process preferably has sensors for monitoring and controlling the curvature of the substrate and the bonding process (not shown in the figures).
  • the temperature of the fluid flow and/or the deformation device 3 can be regulated.
  • the substrate receiving devices 1, 2 can preferably also be heated and/or cooled. Temperature sensors enable temperature to be measured and controlled. The signals from the temperature sensors are fed to a temperature controller (not shown in the figures) so that the temperature can be regulated as required. Other sensors enable the flow rate, pressure and position of the deformation device 3 to be measured and regulated for controlled deformation of the substrate.
  • FIG. 1b shows a cross-sectional view of the upper substrate receiving device 1 of a preferred embodiment of the device according to the invention with the deformation device 3 in a maximum extendable position P I .
  • the deformation device 3 has its own movement device 7 , in particular its own vertical drive, for a vertical movement relative to the receiving device 1 .
  • the deforming device 3 is between a first substrate-distant park position (PO) according to FIG. 1a, in which the deformation device 3 is sunk into the opening, and a second position (PI) according to FIG.
  • the working position PA of the deformation device 3 lies between PO's and PI.
  • the deformation of the substrate 10 is preferably controlled by continuously adjustable adjustment of the distance between the deformation device 3 and the substrate 10 during the deformation and/or by the pressure with which the fluid acts on the substrate 10 and/or by other parameter changes.
  • the deformation device 3 can not only perform a vertical movement relative to the substrate receiving device 1 (Z-direction), but also a tilting movement at an angle.
  • the X-Y plane is defined in particular by the recording plane E according to FIGS. 1a and 1b.
  • the Z direction is perpendicular to the X-Y plane.
  • the device according to the invention has a deforming device 3 which is designed to execute a translatory and, in particular, additionally a rotary movement (not shown in the figures).
  • an XY alignment of the deformation device 3 is also possible, whereby the movement (X, Y, Z, S ') of the deformation device 3 coupled with a precise detection of the position of the deformation device 3 to the substrate 10 allows a very precise control of the deformation and thus the most precise and gentle deformation possible of the at least one substrate for contacting the substrates 10, 11 is achieved.
  • FIG. 1c the central opening 6 for passing through the deformation device 3 can be seen in a plan view of the substrate receiving device 1.
  • FIG. 1c only an outer ring section 9 of the receiving surface lu is provided for fixing the substrate by means of the vacuum tracks 8 .
  • the substrates 10, 11 can be supplied manually, but preferably automatically by a robot.
  • the upper substrate receiving device 1 has a movable deformation device 3 for the targeted, in particular controllable, deformation of the upper substrate 10 with an adjustable force.
  • the upper substrate receiving device 1 has in particular at least one opening 6 through which the deformation device 3 , in particular a bonding pin 3 with a fluid line 4 and a fluid outlet opening and/or a nozzle 5 , can bring about a deformation of the upper substrate 10 .
  • the deformation device 3 is controlled with a movement device 7 .
  • Substrate receiving device 1 only an outer ring portion 9 of
  • the substrates 10, 11 are first adjusted with high precision for an exact alignment and e.g. kept at a distance h during an evacuation and/or inert gas flushing process.
  • the two substrates 10, 11 are in particular brought closer together, in particular as a result of the relative approach of the substrate receiving devices.
  • the lower substrate receiving device 2 is preferably raised, so that the lower substrate 11 actively approaches the upper substrate 10 .
  • the upper substrate receiving device 1 it is also conceivable for the upper substrate receiving device 1 to approach the lower substrate receiving device 2 actively, or for the two substrate receiving devices 1, 2 to move closer together at the same time.
  • the distance h between the upper substrate 10 and the lower substrate 11 is reduced to a precisely defined distance h'.
  • the approach of the two substrates 10, 11 takes place in particular up to a distance h' between 1 pm and 2000 pm, preferably between 1 pm and 1000 pm, more preferably between 5 pm and 200 pm, most preferably between 10 pm and 100 pm.
  • the distance h, h' is defined as the smallest vertical distance between two surface points of the substrates 10, 11.
  • the overlay error is particularly dependent on the distance (engl.: gap) between the two substrates 10, 11 immediately before the start of the bonding process.
  • the spacing between the substrates is a function of location.
  • the distance between the substrates is greatest at the edge. The minimum distance is in the area of the convex maximum of the deformed substrate 10. The shape of a deformed substrate therefore also has an influence on the overlay error.
  • the distance between the substrates at the edge is set immediately before bonding, in particular less than 5 mm, preferably less than 2 mm, even more preferably less than 1 mm, most preferably less than 0.5 mm, most preferably less than 0.1 mm.
  • the distance between the substrates below the convex maximum is set in particular to be less than 1 mm, preferably less than 100 ⁇ m, even more preferably less than 30 ⁇ m, immediately before bonding. This distance is preferably set to between 10 and 20 ⁇ m.
  • the deformation device 3 with fluid line 4 influences the rear side of the upper substrate 10 via a fluid cushion and produces a deformation, in particular a deflection referred to as concave from the side of the deformation device 3 (ie from above).
  • the deformation device 3 applies a first adjustable force of more than 1 mN, preferably more than 10 mN, more preferably more than 50 mN, most preferably more than 100 mN, but in particular less than 5000 mN to the upper substrate 10 in particular.
  • the force is too small to detach the substrate 10 from the substrate receiving device 1, but strong enough to produce the desired deflection.
  • the controllable fluid cushion between the deformation device 3 and the substrate are selective Deformations are reduced and no forces are transmitted to the substrate parallel to the substrate surface.
  • the fluid cushion in particular an N2 gas cushion
  • the deformation device 3 Due to the fluid cushion, in particular an N2 gas cushion, between the deformation device 3 and the substrate 10, no forces are transmitted to the substrate parallel to the substrate surface and the contact area becomes larger, thereby reducing local substrate deformations.
  • Parameters such as pressure, temperature, force and speed are measured using suitable measuring methods and/or sensors, if required, and can be regulated and controlled separately.
  • the sensors include, for example, flow rate sensors and, for the deformation device 3, position sensors (not shown in the figures).
  • the substrates 10, 11 Before bonding or pre-bonding or contacting, the substrates 10, 11 can be heated by heating means and/or cooled by coolants, ie temperature-controlled (not shown), if required.
  • a further application of force to the substrate 10 takes place.
  • the substrate 10 is subjected to a second adjustable force by increasing the fluid pressure.
  • a punctiform, centric contact of the upper sub strate 10 with the lower substrate 1 1 is caused.
  • the gas pressure is between 0.01 bar and 8 bar.
  • the lower substrate receiving device 2 can also be moved upwards in the Z direction, so that the pressure increases further or the substrate surfaces come closer together.
  • the deformation device 3 is thereby moved between a first parking position (PO) remote from the substrate, in which the deformation device 3 is sunk in the opening 6, and a second position (P I ), in which the deformation device can extend maximally perpendicularly to the supporting surface.
  • the respectively current working position PA for applying the fluid stream to the back of the substrate 10 lies between P0 and P1.
  • the position of the deformation device 3 and/or the fluid flow and/or the deformation of the substrate 10 are preferably measured by sensors and controlled by means of a control loop and control means.
  • the propagation of the advancing bond wave is monitored.
  • FIGS. 3b and 3c show a change in the position of the deformation device 3 from the working position PA2 in FIG. 3b to the working position PA3 in FIG. 3c.
  • the gentlest possible deformation of the upper substrate 10 can take place, and controlled contacting and control of the propagation of the bonding wave can take place.
  • the controlled change in the position of the deforming device and/or the The fluid pressure can be regulated after the contact has been made and during the propagation of the bond wave or during the targeted lifting of the fixation 8 of the substrate 10.
  • the fixation 8 of the upper substrate receiving device 1 is switched off. It would also be conceivable for the upper substrate 10 to be detached by deliberately removing the fixation 8 .
  • the targeted lifting of the fixation takes place through a continuous lifting of the vacuum, in particular from the center to the edge.
  • the process step is initiated in particular at a point in time at which one of the parameters of the measuring device reaches a predetermined/set or adjustable value.
  • the bonding shaft can preferably be controlled, in particular with regard to its speed.
  • the speed is controlled in particular indirectly via the composition and/or the density and/or the temperature of a gas in the atmosphere in which bonding is carried out.
  • the method according to the invention should preferably be carried out in a low-pressure atmosphere, preferably in a vacuum, it can be advantageous to carry out the bonding process in a different atmosphere. Due to the punctiform contact according to the embodiment in FIG. 3b or FIG. 3c, the bonding wave runs radially symmetrically from the center to the side edge during bonding and presses an annular gas cushion in front of it during this process.
  • the upper substrate 10 therefore lies on a type of gas cushion during the bonding process.
  • the selection of a gas or gas mixture determines how quickly and to what extent the upper substrate 10 can lower and/or expand.
  • the speed of the bond wave can also be controlled via the properties of the gas or gas mixture. It is conceivable according to the invention to control the bonding speed by selecting the gas or the gas mixture and the pressure and/or the temperature.
  • a sixth process step according to FIG. 3d the use of the deformation device 3 is stopped.
  • the fluid flow is interrupted and the deformation device 3 is withdrawn.
  • the deformation device 3 is retracted in the opening provided in the substrate receiving device 1, for example up to the parking position PO.
  • the process step is initiated in particular at a point in time at which one of the parameters of the measuring device reaches a predetermined/set or adjustable value.
  • the substrate stack can be removed from the lower substrate receiving device 2 or from the bonding device by gripping it with a robot arm (not shown).

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bonden eines ersten Substrats mit einem zweiten Substrat, aufweisend mindestens eine Verformungseinrichtung zur Verformung mindestens eines der beiden Substrate durch ein Fluid, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung beweglich ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein korrespondierendes Verfahren.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BONDEN VON SUBSTRATEN
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bonden von Substraten gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.
In der Halbleiterindustrie existieren mehrere Verfahren, um zwei, insbesondere strukturierte, Sub strate zueinander auszurichten und zu verbinden (Bonden). Unter Fusionsbonden bzw. einem Fusionsbonder versteht man eine Vorrichtung, die ein Bonden zweier Substrate durch eine, insbesondere zentrische, Kontaktierung mit Hilfe eines Aktuators, insbesondere eines Pins, erzeugt. Dabei kommt es zu einer Selbstfixierung durch die Adhäsionskräfte zwischen den Substratoberflächen.
Ist die Fixierung zeitlich begrenzt bzw. wurde der Fusionsbond noch keiner Wärmebehandlung unterzogen, spricht man von Prebonden. Ein Prebond kann im weitesten Sinne auch als Temporärbond aufgefasst werden da er reversibel ist, d.h. da die Substrate ohne Beschädigung wieder voneinander getrennt werden können. Im weiteren Verlauf werden die Worte Bonden, Temporärbonden sowie Prebonden synonym verwendet.
Im Stand der Technik sind die folgenden Verfahren beziehungsweise Vorrichtungen bekannt. In Druckschrift EP3005407B 1 wird ein translatorisch bewegbarer mechanischer Pin offenbart. Allerdings ist es nachteilig, dass der Pin nicht nur Kräfte normal, sondern auch parallel zur Substratoberfläche auf das Substrat ausübt.
In der Druckschrift W02013/023708A1 wird eine feststehende Düse verwendet, die keine wesentlichen Steuerungsmöglichkeiten erlaubt. In der Druckschrift EP2351076B 1 wird ein druckbeaufschlagter Gasstrom durch einen Kanal offenbart. Allerdings sind auch hier keine wesentlichen Möglichkeiten der Steuerung vorgesehen, so dass erhebliche Nachteile bei der Bondgenauigkeit entstehen.
Eines der größten technischen Probleme beim Verbinden zweier Substrate stellt die Ausrichtungsgenauigkeit von funktionalen Einheiten zwi schen den Substraten dar. Obwohl die Sub strate durch Ausrichtungsanlagen sehr genau zueinander ausgerichtet werden, kann es während des Bondvorgangs zu Verzerrungen der Substrate kommen. Durch die so entstehenden Verzerrungen werden die funktionalen Einheiten nachteiligerweise nicht an allen Positionen korrekt zueinander ausgerichtet sein. Die Ausrichtungsungenauigkeit an einem bestimmten Punkt am Sub strat kann ein Resultat einer Verzerrung, eines Skalierungsfehlers, oder z.B . eines Linsenfehlers in einer Lithographievorrichtung, welche zur Strukturerzeugung verwendet wurde, sein. Alle Themenbereiche, die sich mit derartigen Problemen beziehungsweise Fehler befassen werden unter dem Begriff „Overlay“-Fehler subsumiert.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obig beschriebenen Nachteile zu beseitigen beziehungsweise zumindest erheblich zu reduzieren. Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, in den Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmalen. Bei angegebenen Wertebereichen sind auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und in beliebiger Kombination beanspruchbar.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bonden eines ersten Sub strats mit einem zweiten Substrat, aufweisend mindestens eine Verformungseinrichtung zur Verformung mindestens eines der beiden Substrate durch ein Fluid, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung beweglich ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bonden eines ersten Substrats mit einem zweiten Substrat, wobei mindestens eine Verformungseinrichtung mindestens eines der beiden Substrate durch ein Fluid verformt, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung bewegt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung einen beweglichen hohlen Pin aufweist, wobei der Pin bevorzugt eine zentrische Axialbohrung aufweist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung eine bewegliche Düse aufweist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung einen beweglichen Schlauch aufweist. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens eine Bewegungseinrichtung zur Bewegung der mindestens einen Verformungseinrichtung vorgesehen ist bzw. wird.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung in einer Öffnung einer Substrataufnahmeeinrichtung angeordnet ist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung normal zu einer Aufnahmeebene einer Sub strataufnahmeeinrichtung beweglich ist bzw. bewegt wird.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung zur Einnehmung mindestens einer Parkposition und einer Arbeitsposition ausgebildet ist beziehungsweise dass die mindestens eine Verformungseinrichtung mindestens eine Parkposition und eine Arbeitsposition einnimmt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung in einer Parkposition vollständig oder zumindest fast vollständig in einer Öffnung einer Substrataufnahmeeinrichtung angeordnet ist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung in einer maximalen Position über eine Aufnahmeebene einer Sub strataufnahmeeinrichtung hinausragt. Es werden die beiden Substrate durch das Bonden, insbesondere Fusionsbonden, vorteilhaft möglichst vollflächig verzerrungs- und dehnungsfrei miteinander verbunden.
Der Erfindung liegt insbesondere der Gedanke zugrunde, die beiden Substrate möglichst koordiniert und gleichzeitig zu kontaktieren, indem zumindest eines der Substrate mit einer, insbesondere konzentrisch zur Mitte M einer Kontaktfläche des Substrats radial nach außen verlaufenden, Vorspannung vor dem Kontaktieren beaufschlagt wird und dann nur der Beginn des Kontaktierens beeinflusst wird, während nach Kontaktierung eines Abschnitts, insbesondere der Mitte M des Sub strats, das Substrat freigelassen wird und selbsttätig auf Grund seiner Vorspannung kontrolliert mit dem gegenüberliegenden Sub strat bondet.
Im Folgenden wird definiert, dass j edes Substrat eine Bondseite aufweist, wobei die Bondseiten miteinander gebondet werden.
Die Vorspannung wird insbesondere durch eine Verformung erreicht, wobei die Verformungseinrichtung auf die zur Bondseite abgewandten Seite einwirkt und die Verformung durch die Verformungseinrichtung steuerbar ist.
Mit Verformung ist insbesondere ein von einem Ausgangszustand der Substrate abweichender Zustand gemeint. Der Ausgangszustand ist beispielsweise eine vor dem Kontaktieren der Substrate eingestellte Krümmung. Bevorzugt wird das Bonden nach einer Kontaktierung von Kontaktflächen, insbesondere durch kontrollierte Steuerung von Fixierungen der Substrate, gesteuert. Entsprechende Fixierungen bzw. Fixiermittel sind insbesondere vorgesehen. Bei dem Fluid kann es sich um ein Gas, z.B . N2, und/oder ein Gasgemisch handeln. In einer weniger bevorzugten Ausführungsform kann es sich um eine Flüssigkeit handeln.
Die mindestens eine Verformungseinrichtung weist bevorzugt einen beweglichen hohlen Pin auf. In diesem Fall kann das Fluid durch eine Hohlleitung geblasen werden. Der hohl ausgeführte Pin weist beispielsweise eine zentrische Axialbohrung zur Zuführung des Fluids von einem Fluidanschluss auf. Eine Fluideinspeisung kann von außen erfolgen.
In einer alternativen Ausführungsform weist die mindestens eine Verformungseinrichtung eine bewegliche Düse auf. Die Düse kann auf ihrer gesamten Länge die gleiche Querschnittsfläche haben, sich erweitern, verjüngen oder andere komplexe Formen aufwei sen.
In einer anderen alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung einen beweglichen Schlauch aufweist.
Insbesondere weist die Vorrichtung mindestens eine Bewegungseinrichtung (Aktuator) zur Bewegung der mindestens einen Verformungseinrichtung auf.
Durch ein steuerbares Luftpolster zwischen der mindestens einen Verformungseinrichtung und dem Substrat werden insbesondere punktuelle Deformationen reduziert und es werden keine Kräfte parallel zur Substratoberfläche auf das Substrat übertragen. Dadurch wird eine besonders schonende Verformung des Substrats erreicht. Die besonders schonende Verformung des Sub strats führt insbesondere zu einer Reduzierung der Overlay Fehler beim Bondvorgang, da eine homogene Kraftverteilung auf das Substrat lokale Verformungen reduziert.
Die Steuerung erfolgt insbesondere durch eine, insbesondere kontinuierlich, regulierbare Einstellung des Abstands von der mindestens einen Verformungseinrichtung zum Substrat während der Verformung und/oder durch den Druck, mit der das Fluid auf das Sub strat wirkt.
Des Weiteren wird insbesondere durch die Art der Düse bzw. durch die Konstruktion der mindestens einen Verformungseinrichtung ein Ausströmungsmuster geändert.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird das Fluid geheizt bzw. ist das Fluid heizbar bevor und/oder während es aus der mindestens einen Verformungseinrichtung austritt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht das Fluid aus einem Gasgemisch, das durch mehrere Leitungen zugeführt und in der mindestens einen Verformungseinrichtung gemischt und/oder bereits vor dem Eintritt in die mindestens eine Verformungseinrichtung gemischt wird.
Für einen gegebenen Zustand (z.B . Druck, Temperatur, Machzahl) an einer Austrittsöffnung der mindestens einen Verformungseinrichtung nimmt die Geschwindigkeit des Fluids mit zunehmender Entfernung zur Substratoberfläche ab . Damit kann die Stärke der erzielbaren Verformung gesteuert werden.
Durch das steuerbare Luftpolster zwi schen der mindestens einen
Verformungseinrichtung und dem Substrat werden insbesondere punktuelle Deformationen reduziert und es werden keine Kräfte parallel zur Substratoberfläche auf das Sub strat übertragen.
Parameter wie Druck, Temperatur, Kraft und Strömungsgeschwindigkeit werden insbesondere bei Bedarf mit geeigneten Messmethoden und/oder mit Sensoren gemessen und können separat geregelt werden.
Vorteilhaft ist es insbesondere, die sogenannte wirksame Aufnahmefläche einer Aufnahmeeinrichtung mit dem Sub strat zu reduzieren, so dass das Substrat nur teilweise von der Aufnahmeeinrichtung gestützt wird. Auf diese Weise ergibt sich durch die kleinere Kontaktfläche eine geringere Adhäsion zwischen dem Substrat und der Aufnahmeeinrichtung.
Eine Fixierung wird insbesondere, insbesondere ausschließlich, im Bereich des Umfangs des Substrats (insbesondere des oberen Sub strats) angelegt, so dass eine effektive Fixierung gegeben ist bei gleichzeitig geringstmöglicher wirksamer Aufnahmefläche zwischen einer Aufnahmekontur der Aufnahmeeinrichtung und dem Substrat. Somit ist gleichzeitig ein schonendes und sicheres Ablösen des Substrats möglich, da die zum Ablösen des Substrats notwendigen Lösekräfte so gering wie möglich gehalten werden.
Bevorzugt weist die mindestens eine Verformungseinrichtung mindestens ein die Aufnahmekontur der Aufnahmeeinrichtung durchsetzendes Druckelement auf, damit der Druck gleichmäßig, insbesondere vom Zentrum aus, aufgebracht werden kann.
Bevorzugt ist die mindestens eine Verformungseinrichtung derart ausgebildet, dass die Verformung konzentrisch zum Substrat erfolgt. In einer weniger bevorzugten Ausführungsform kann die Kontaktierung der beiden Substrate auch nicht zentrisch erfolgen. Im weiteren Verlauf der Beschreibung soll unter Kontaktierung im Regelfall eine zentrische Kontaktierung gemeint sein.
Unter dem Zentrum versteht man insbesondere den geometrischen Mittelpunkt eines zugrundeliegenden, wenn nötig um Asymmetrien kompensierten, idealen Körpers. Bei industrieüblichen Substraten mit einer Kerbe (engl . : notch) ist das Zentrum der Kreismittelpunkt des Kreises, der das ideale Substrat ohne Kerbe, umgibt. Bei industrieüblichen Substraten mit einer Flachseite (engl . : flat) ist das Zentrum der Kreismittelpunkt des Kreises, der das ideale Substrat ohne Flachseite, umgibt. Analoge Überlegungen gelten für beliebig geformte Substrate. In anderen Ausführungsformen kann es allerdings von Nutzen sein, unter dem Zentrum den Schwerpunkt des Substrats zu verstehen.
Um eine exakte, zentrische, punktförmige Kontaktierung zu gewährleisten, wird bevorzugt eine mit einer zentrischen Bohrung und einer darin translatorisch bewegbaren Verformungseinrichtung, insbesondere Düse, mit einer Fluidleitung versehene, insbesondere obere, Aufnahmeeinrichtung mit radialsymmetrischen Fixierungen ausgestattet.
Die Temperatur des Fluids und/oder der mindestens einen Verformungseinrichtung kann bevorzugt geregelt werden. Durch die Regelung der Temperatur können lokale Dehnungen bzw. Verzerrungen reduziert beziehungsweise minimiert werden. Durch die lokale thermische Beeinflussung kann eine Reduzierung des Overlay Fehlers beim Bonden erreicht werden.
Bevorzugt können die obere und/oder die untere Aufnahmeeinrichtung beheizt und/oder gekühlt werden. Temperatursensoren ermöglichen die Messung und Steuerung der Temperatur. Die Signale der Temperatursensoren werden einem Temperaturregler zugeleitet, sodass die Temperatur nach Bedarf geregelt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst bevorzugt folgende Schritte, insbesondere folgenden Ablauf:
- Aufnahme eines ersten, oberen Substrats an einer ersten Aufnahmefläche einer ersten Aufnahmeeinrichtung,
- Aufnahme eines zweiten, unteren Sub strats an einer zweiten Aufnahmefläche einer zweiten Aufnahmeeinrichtung,
- Befestigung der Substrate an den Aufnahmeflächen durch Fixierelemente,
- Krümmung mindestens einer der Kontaktflächen der Substrate vor einer Kontaktierung der Kontaktflächen, bevorzugt Krümmung des fixierten, oberen Substrats, durch die mindestens eine Verformungseinrichtung,
- Insbesondere kontrolliertes Abschalten der insbesondere oberen Fixierelemente, sodass die Substrate vollflächig miteinander verbunden werden.
Fixierung/Fixierelemente
Der Overlay Fehler i st insbesondere abhängig von der Art und Form der Substrataufnahmeeinrichtung sowie der Fixierung des j eweiligen Substrats. Die Druckschrift W02014/191033A1 offenbart mehrere Ausführungsformen bevorzugter Sub strataufnahmeeinrichtungen, auf die insofern Bezug genommen wird. Bei den offenbarten Prozessen ist eine Loslösung des Substrats von einer Substrataufnahmeeinrichtung nach der Aufhebung der Fixierung, insbesondere Vakuumfixierung, von entscheidender Bedeutung. Bei den Fixierungen kann es sich insbesondere um folgende Fixierungen handeln:
- Mechanische Fixierungen, insbesondere, Klemmen,
- Vakuumfixierungen, insbesondere mit einzeln ansteuerbare Vakuumbahnen oder miteinander verbundenen Vakuumbahnen,
- Elektrische Fixierungen, insbesondere elektrostatische Fixierungen,
- Magnetische Fixierungen,
- Adhäsive Fixierungen.
Die Fixierungen sind insbesondere elektronisch ansteuerbar.
Die Vakuumfixierung ist die am meisten bevorzugte Fixierungsart. Die Vakuumfixierung besteht vorzugsweise aus mehreren Vakuumbahnen, die an der Oberfläche der Substrataufnahmeeinrichtung austreten. Die Vakuumbahnen sind vorzugsweise einzeln ansteuerbar.
Bei der radialsymmetrischen Fixierung/Halterung handelt es sich entweder um angebrachte Vakuumlöcher, eine kreisrunde Vakuumlippe oder vergleichbare Vakuumelemente, mit deren Hilfe das Substrat fixiert werden kann.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Fixierelemente in mehreren Zonen zusammengefasst sind, wobei die Zonen separat ein- und ausschaltbar sind und/oder an den Außenrändern der Substrate angeordnet sind, wobei die Zonen bevorzugt in gleichmäßigem Abstand zueinander verteilt an den Außenrändern der Substrate angeordnet sind. Vorteilhaft können durch die Zonen größere Bereiche ein- und abgeschaltet werden. Dadurch ist es möglich, die Steuerung der Ablösung beziehungsweise der Fixierelemente zu vereinfachen. Die Ablösung der Substrate erfolgt vorzugsweise gesteuert von innen nach außen, indem die einzelnen Fixierelemente von innen nach außen abgeschaltet werden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Fixierung der Substrate ausschließlich an deren Außenrändern erfolgt.
Kontaktierung
Vorteilhaft ist es durch eine konvexe Krümmung möglich, dass bevorzugt das obere Substrat in Richtung des gegenüberliegenden unteren Sub strats gekrümmt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft eine Kontaktierungsachse durch das Zentrum eines der Sub strate, bevorzugt durch die Zentren beider Substrate. In der bevorzugten Ausführungsform wird somit die Kontaktierung der Substrate in den Zentren der Substrate initiiert, wobei bevorzugt die Kontaktierung der Substrate entlang der Kontaktierungsachse vollständig bis zu den Außenrändern der Substrate erfolgt. Dadurch, dass die Kontaktierung entlang der Kontaktierungsachse vollständig bis zu den Außenrändern der Substrate erfolgt, kann vorteilhaft entlang der gesamten Breite der Substrate eine uniaxiale Kontaktierung erfolgen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform i st es vorgesehen, dass die Krümmungen der beiden Substrate spiegelbildlich zueinander erfolgen. Mit spiegelbildlich ist die Spiegelung in Bezug auf eine zwischen den Substraten liegende Ebene gemeint. Die Ebene ist insbesondere parallel zu der nach dem Bond entstandenen Bondebene. Vorteilhaft ist eine besonders exakte Kontaktierung möglich, wenn beide Substrate spiegelbildlich zueinander gekrümmt werden, weil die Substrate dann an den j eweils erhabenen Stellen exakt kontaktieren können.
Substrat
Die Sub strate sind mit Vorzug radialsymmetri sch. Die Substrate können j eden beliebigen Durchmesser besitzen; insbesondere ist der Substratdurchmesser 1 Zoll, 2 Zoll, 3 Zoll, 4 Zoll, 5 Zoll, 6 Zoll, 8 Zoll, 12, Zoll, 18 Zoll oder größer al s 18 Zoll .
Die Dicke der Sub strate liegt zwischen 1 gm und 2000 gm, mit Vorzug zwischen 10 gm und 1500 gm, mit größerem Vorzug zwischen 100 gm und 1000 gm. In besonderen Ausführungsformen können die Substrate rechteckige, oder zumindest von der kreisförmigen Gestalt abweichende, Formen besitzen. Unter einem Substrat wird insbesondere ein Halbleiter- Wafer verstanden.
Bewegungseinrichtung (Aktuator)
Bevorzugt kann die mindestens eine Verformungseinrichtung angehoben und/oder abgesenkt werden, insbesondere durch eine, insbesondere zentrische, Bohrung in einer Substrataufnahmeeinrichtung.
Bevorzugt wird das obere Substrat verformt.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird die mindestens eine Verformungseinrichtung durch einen Vertikalantrieb in einer vertikalen Relativbewegung zur Substrataufnahmeeinrichtung bewegt. Die mindestens eine Verformungseinrichtung wird zwischen einer ersten substratfernen Parkposition (PO), in der sie insbesondere in einer Öffnung bzw. Bohrung versenkt ist, und einer zweiten Position (P I ), in der sie senkrecht zur Aufnahmefläche maximal ausfahren kann, bewegt.
Die j eweils aktuelle Arbeitsposition PA zum Aufbringen des Fluids rückseitig auf das Substrat liegt zwi schen PO und P I . Die Position der mindestens einen Verformungseinrichtung sowie des Fluids und die Verformung des Substrats durch das ausströmende Fluid werden bevorzugt durch Sensoren gemessen und mittels Regelschleife beziehungsweise Regelmittel gesteuert.
Zuerst wird die mindestens eine Verformungseinrichtung in Richtung des Substrats ausgefahren. Aus der mindestens einen Verformungseinrichtung strömt das Fluid aus. Die mindestens eine Verformungseinrichtung kontaktiert das Substrat beim Bondprozess auf der Rückseite nicht direkt, sondern verformt das Substrat über ein Fluidpolster, das durch das Fluid gebildet wird. Durch das Polster zwischen der mindestens einen Verformungseinrichtung und dem Substrat werden punktuelle Deformationen reduziert und es werden keine Kräfte parallel zur Substratoberfläche auf das Substrat übertragen. Die Fluidströmungsgeschwindigkeit, der Druck und die Position der mindestens einen Verformungseinrichtung werden gemessen und geregelt für eine kontrollierte Verformung des Substrats.
Die mindestens eine Verformungseinrichtung kann bevorzugt zu einer beliebigen Arbeitsposition PA zurückgefahren bzw. eingestellt werden, z.B . wenn die Stärke der Verformung nachgeregelt werden muss. Parallel dazu kann der Druck des ausströmenden Fluids auch nachgeregelt werden. Somit kann die auf der Substratrückseite wirkende Kraft vor, während und nach dem Bondvorgang sehr genau gesteuert werden. Ist der Bondvorgang beendet bzw. wird keine Krümmung oder kein Druckaufbau mehr benötigt, wird die Fluidzufuhr beendet und die mindestens eine Verformungseinrichtung zieht sich in die Öffnung der Substrataufnahmevorrichtung zurück (Position PO).
Insbesondere wenn die Verformung bei Bedarf unterbrochen werden muss oder wenn die mindestens eine Verformungseinrichtung in der Aufnahmeeinrichtung stört, wird das bewegliche Verformungsmittel in der vorgesehenen Bohrung der Sub strataufnahmeeinrichtung bis zur Parkposition PO zurückgezogen. Alternativ kann die mindestens eine Verformungseinrichtung zu einer beliebigen Arbeitsposition PA zurückgefahren bzw. eingestellt werden, z.B . wenn die Stärke der Verformung nachgeregelt werden muss.
In einer anderen Ausführungsform kann die untere und/oder die obere Substrataufnahmevorrichtung, bevorzugt die untere Substrataufnahmevorrichtung, vertikal bewegt werden für eine vertikale gesteuerte Annäherung der Substratoberflächen des unteren und des oberen Substrats.
Die mindestens eine Verformungseinrichtung kann mittels der mindestens einen Bewegungseinrichtung, beispielswei se einer Hubvorrichtung, durch die Öffnung, insbesondere Bohrung, in der Substrathaltevorrichtung in Richtung der Substratoberfläche geführt werden. Bei Bedarf ermöglicht ein Schließelement, insbesondere eine Dichtung, die Abdichtung der Öffnung der Substrataufnahmevorrichtung zur mindestens einen Verformungseinrichtung.
Die Bewegung der mindestens einen Verformungseinrichtung zwischen der Arbeitsposition PA und der Parkposition PO kann auf verschiedene Weise erfolgen. Insbesondere kann die mindestens eine Verformungseinrichtung an einem Hebelarm angebracht werden. Der Hebelarm kann in einer anderen Ausführungsform zur Bewegung der mindestens einen Verformungseinrichtung auch eine Dreh- bzw. Kippbewegung ausführen.
Die Bewegung der mindestens einen Verformungseinrichtung wird bevorzugt sehr präzise gesteuert und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durchgeführt. Die erfolgt vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 0, 1 pm/s bis 0, 5 pm/s.
Die mindestens eine Verformungseinrichtung kann auf unterschiedliche Weise angetrieben werden, z. B . mit mechanischen, elektri schen, hydraulischen und/oder pneumatischen Antrieben.
Die Steuerung (x, y, z, $) der mindestens einen Verformungseinrichtung kann bevorzugt mit dem Fluidfluss synchronisiert werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbei spiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen schematisch in:
Figur l a: eine Querschnittsansicht einer oberen Substrataufnahmeeinrichtung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Verformungseinrichtung in einer Parkposition PO, Figur 1b : die Querschnittsansicht aus Fig. l a mit der Verformungseinrichtung in einer maximal ausfahrbaren Position P I ,
Figur 1 c: eine Aufsicht auf eine Substrataufnahmeeinrichtung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Schnittlinie A-A,
Figur 2a: eine Querschnittsansicht einer bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem ersten Verfahrensschritt gemäß einem beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahren,
Figur 2b : die Vorrichtung aus Fig. 2a in einem zweiten Verfahrensschritt nach Annäherung der oberen und unteren Substrataufnahmeeinrichtungen,
Figur 2c: eine Querschnittsansicht der oberen Substrataufnahmeeinrichtung in einem dritten Verfahrensschritt während der Verformung des oberen Substrats, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung das Substrat beim Bondprozess auf der Rückseite nicht direkt kontaktiert, sondern über ein Fluidpolster verformt (Detailansicht),
Figur 3 a: eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem dritten Verfahrensschritt während der Verformung des oberen Sub strats über das Fluidpolster und der zentrischen Kontaktierung des oberen mit dem unteren Substrat,
Figur 3b : eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem vierten Verfahrensschritt während einer fortlaufenden Bondwelle, wobei das obere Substrat von der Sub strataufnahmeeinrichtung durch Unterbrechung der Vakuumfixierungen abgelöst wird, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung in einer Arbeitsposition verbleibt oder nachreguliert wird,
Figur 3 c: eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem fünften Verfahrensschritt während einer fortlaufenden Bondwelle, wobei das obere Substrat von der Sub strataufnahmeeinrichtung durch Unterbrechung der Vakuumfixierungen abgelöst wurde, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung zurück in die Parkposition gefahren wird,
Figur 3 d: eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem sechsten Verfahrensschritt mit beendetem Bondprozess.
In den Figuren sind gleiche Bauteile oder Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Figur l a zeigt eine obere erste Substrataufnahmeeinrichtung 1 mit einer beweglichen Verformungseinrichtung 3 in einer Parkposition PO . Ein Aufnahmekörper 1 k weist eine Struktur auf, die in einer Aufnahmeebene E eine Aufnahmefläche lu aufwei st. Bevorzugt ist nur ein äußerer Ringabschnitt 9 der Aufnahmefläche lu zur Fixierung eines Substrats mittels Fixierelementen, dargestellt als Vakuumbahnen, 8 vorgesehen.
Der Radius des Aufnahmekörpers 1 k kann, wie in der Ausführungsform gemäß Figur l a gezeigt, größer sein al s der Radius Ru der Aufnahmefläche lu, insbesondere durch einen gegenüber der Aufnahmefläche lu zurückgesetzten ringförmigen Schulterabschnitt. Der Radius Ru der Aufnahmefläche lu entspricht annähernd dem Radius der zu bondenden Substrate. Die Substrataufnahmeeinrichtung 1 enthält eine zentrische Öffnung 6 zur Durchführung der Verformungseinrichtung 3 mit einer Fluidleitung 4 und einer Fluidaustrittsöffnung 5. Die Verformungseinrichtung 3 wird mit einer Bewegungseinrichtung 7 gesteuert.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Bondprozesses verfügt vorzugsweise über Sensoren zur Überwachung und Kontrolle der Substratkrümmung sowie des Bondvorgangs (in den Figuren nicht dargestellt). Die Temperatur des Fluidstroms und/oder der Verformungseinrichtung 3 kann geregelt werden.
Durch die Regelung der Temperatur können lokale Dehnungen bzw. Verzerrungen reduziert beziehungsweise minimiert werden. Es können bevorzugt auch die Substrataufnahmeeinrichtungen 1 , 2 beheizt und/oder gekühlt werden. Temperatursensoren ermöglichen die Messung und Steuerung der Temperatur. Die Signale der Temperatursensoren werden einem Temperaturregler zugeleitet (in den Figuren nicht dargestellt), sodass die Temperatur nach Bedarf geregelt werden kann. Weitere Sensoren ermöglichen die Messung und Regelung von Strömungsgeschwindigkeit, Druck und Position der Verformungseinrichtung 3 für eine kontrollierte Verformung des Substrats.
Figur 1b zeigt eine Querschnittsansicht der oberen Substrataufnahmeeinrichtung 1 einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Verformungseinrichtung 3 in einer maximal ausfahrbaren Position P I .
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verformungseinrichtung 3 eine eigene Bewegungseinrichtung 7, insbesondere einen eigenen Vertikalantrieb, für eine vertikale Relativbewegung zur Aufnahmeeinrichtung 1 auf. Die Verformungseinrichtung 3 wird zwischen einer ersten substratfernen Parkposition (PO) gemäß Figur l a, in der die Verformungseinrichtung 3 in der Öffnung versenkt ist, und einer zweiten Position (P I ) gemäß Figur 1b, in der die Verformungseinrichtung 3 senkrecht zur Aufnahmefläche maximal ausfahren kann, bewegt. Die Arbeitsposition PA der Verformungseinrichtung 3 liegt zwi schen PO und P I .
Die Steuerung der Verformung des Substrats 10 erfolgt vorzugsweise durch die kontinuierlich regulierbare Einstellung des Abstands der Verformungseinrichtung 3 zum Substrat 10 während der Verformung und/oder durch den Druck, mit dem das Fluid auf das Substrat 10 wirkt und/oder durch andere Parameteränderungen.
In einer eigenständigen Ausführungsform kann die Verformungseinrichtung 3 nicht nur eine vertikale Relativbewegung zur Substrataufnahmeeinrichtung 1 ausführen (Z-Richtung), sondern auch eine Kippbewegung mit einem Winkel ausführen. Die X-Y-Ebene wird insbesondere durch die Aufnahmeebene E gemäß den Figuren l a und 1b definiert.
Die Z-Richtung liegt senkrecht zur X-Y-Ebene. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist in dieser besonderen Ausführungsform eine Verformungseinrichtung 3 auf, die eine translatorische und insbesondere zusätzlich eine rotatorische Bewegung ausführend ausgebildet ist (in den Figuren nicht dargestellt).
In einer anderen Ausführungsform ist zusätzlich eine X-Y Ausrichtung der Verformungseinrichtung 3 möglich, wodurch die Bewegung (X, Y, Z, S') der Verformungseinrichtung 3 gekoppelt mit einer genauen Erfassung der Position der Verformungseinrichtung 3 zum Substrat 10 eine sehr genaue Steuerung der Verformung und somit eine möglichst präzise und schonende Verformung des mindestens einen Substrats für die Kontaktierung der Substrate 10, 1 1 erreicht wird.
In Figur 1 c ist die zentrische Öffnung 6 zur Durchführung der Verformungseinrichtung 3 in einer Aufsicht auf die Substrataufnahmeeinrichtung 1 zu sehen. In dieser Ausführungsform ist nur ein äußerer Ringabschnitt 9 der Aufnahmefläche lu zur Fixierung des Substrats mittels der Vakuumbahnen 8 vorgesehen.
In einem ersten Prozessschritt einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Figur 2a werden zwei Substrate 10, 1 1
- das erste Substrat 10 auf einer ersten/oberen Substrataufnahmeeinrichtung 1 , das zweite Substrat 1 1 auf einer zweiten/unteren Substrataufnahmeeinrichtung 2 positioniert - ausgerichtet und mittels Vakuumfixierung fixiert. Die Zuführung der Substrate 10, 1 1 kann dabei manuell, vorzugsweise aber automatisch durch einen Roboter erfolgen.
Die obere Substrataufnahmeeinrichtung 1 verfügt über eine bewegliche Verformungseinrichtung 3 zur gezielten, insbesondere steuerbaren, Verformung des oberen Substrats 10 mit einer einstellbaren Kraft. Die obere Substrataufnahmeeinrichtung 1 verfügt insbesondere über mindestens eine Öffnung 6, durch die die Verformungseinrichtung 3 , insbesondere ein Bondpin 3 mit einer Fluidleitung 4 und einer Fluidaustrittsöffnung und/oder eine Düse 5, eine Verformung des oberen Substrats 10 bewirken kann. Die Verformungseinrichtung 3 wird mit einer Bewegungseinrichtung 7 gesteuert.
In der Ausführungsform gemäß Figur 2a ist auf der oberen
Substrataufnahmeeinrichtung 1 nur ein äußerer Ringabschnitt 9 der
Aufnahmefläche lu zur Fixierung des oberen Substrats 10 mittels der Vakuumbahnen 8 vorgesehen, während das untere Sub strat 1 1 auf der unteren Substrataufnahmeeinrichtung 2 vollflächig mit Vakuumbahnen 8 ‘ fixiert wird.
Die Substrate 10, 1 1 werden zuerst für eine exakte Ausrichtung hochgenau justiert und z.B . während eines Evakuierungs- und/oder Inertgas- Spülvorgangs mit einem Abstand h in Separation gehalten.
In einem zweiten Prozessschritt gemäß Figur 2b erfolgt insbesondere eine Relativannäherung der beiden Substrate 10, 1 1 , insbesondere durch die Relativannäherung der Substrataufnahmeeinrichtungen. Vorzugsweise wird die untere Substrataufnahmeeinrichtung 2 angehoben, sodass das untere Substrat 1 1 sich dem oberen Substrat 10 aktiv nähert. Denkbar i st aber auch die aktive Annäherung der oberen Substrataufnahmeeinrichtung 1 an die unteren Substrataufnahmeeinrichtung 2 oder die gleichzeitige Annäherung beider Substrataufnahmeeinrichtungen 1 , 2 zueinander.
Dabei wird der Abstand h zwischen dem oberen Substrat 10 und dem unteren Substrat 1 1 auf einen genau definierten Abstand h‘ reduziert. Die Annäherung der beiden Substrate 10, 1 1 erfolgt insbesondere bis zu einem Abstand h‘ zwischen 1 pm und 2000 pm, vorzugsweise zwischen 1 pm und 1000 pm, noch bevorzugter zwischen 5 pm und 200 pm, am bevorzugtesten zwischen 10 pm und 100pm. Der Abstand h, h‘ ist definiert als die kleinste vertikale Distanz zwischen zwei Oberflächenpunkten der Substrate 10, 1 1.
Der Overlay Fehler i st insbesondere abhängig von dem Abstand (engl . : gap) zwischen den beiden Substraten 10, 1 1 unmittelbar vor dem Beginn des Bondprozesses. Soweit das obere Substrat 10 durch die Verformungseinrichtung 3 mit einer ersten steuerbaren Kraft verformt wird, ist der Abstand zwischen den Substraten eine Funktion des Ortes. Insbesondere ist der Abstand zwischen den Substraten am Rand am größten. Der minimale Ab stand befindet sich im Bereich des konvexen Maximums des verformten Substrats 10. Damit hat auch die Form eines verformten Sub strats Einfluss auf den Overlay Fehler.
Der Ab stand zwischen den Substraten am Rand wird unmittelbar vor dem Bonden insbesondere kleiner als 5 mm, vorzugswei se kleiner als 2 mm, noch bevorzugter kleiner als 1 mm, am bevorzugtesten kleiner als 0.5 mm, am allerbevorzugtesten kleiner als 0.1 mm eingestellt. Der Abstand zwischen den Substraten unterhalb des konvexen Maximums wird unmittelbar vor dem Bonden insbesondere kleiner als 1 mm, vorzugswei se kleiner als 100 pm, noch bevorzugter kleiner als 30 pm, eingestellt. Bevorzugt wird dieser Abstand zwischen 10 und 20 pm eingestellt.
In einem dritten Prozessschritt gemäß Figur 2c beeinflusst die Verformungseinrichtung 3 mit Fluidleitung 4 über ein Fluidpol ster die Rückseite des oberen Substrats 10 und erzeugt eine Verformung, insbesondere eine von der Seite der Verformungseinrichtung 3 (also von oben) als konkav bezeichnete Durchbiegung. Die Verformungseinrichtung 3 beaufschlagt das obere Substrat 10 insbesondere mit einer ersten einstellbaren Kraft von mehr als 1 mN, vorzugsweise mehr als 10 mN, noch bevorzugter mehr als 50 mN, am bevorzugtesten mehr als 100 mN, j edoch insbesondere weniger als 5000 mN.
Die Kraft ist zu gering, um das Substrat 10 von der Substrataufnahmeeinrichtung 1 zu lösen, aber stark genug, um die gewünschte Durchbiegung zu erzeugen. Durch das steuerbare Fluidpolster zwischen der Verformungseinrichtung 3 und dem Substrat werden punktuelle Deformationen reduziert und es werden keine Kräfte parallel zur Substratoberfläche auf das Substrat übertragen.
Durch das Fluidpolster, insbesondere ein N2 Gaspolster, zwischen der Verformungseinrichtung 3 und dem Substrat 10 werden keine Kräfte parallel zur Substratoberfläche auf das Substrat übertragen und die Kontaktfläche wird größer wodurch lokale Substratverformungen reduziert werden. Parameter wie Druck, Temperatur, Kraft und Geschwindigkeit werden bei Bedarf mit geeigneten Messmethoden und/oder mit Sensoren gemessen und können separat geregelt und gesteuert werden. Zu den Sensoren gehören beispielsweise Strömungsgeschwindigkeits-Sensoren und für die Verformungseinrichtung 3 Positions-Sensoren (in den Figuren nicht dargestellt).
Vor dem Bonden oder Prebonden beziehungsweise Kontaktieren können die Substrate 10, 1 1 bei Bedarf durch Heizmittel aufgeheizt und/oder durch Kühlmittel gekühlt, also temperiert werden (nicht dargestellt).
Die Reihenfolge der zweiten und dritten Prozessschritte i st nicht zwingend und diese können auch in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden.
In einem vierten Prozessschritt erfolgt gemäß Figur 3 a eine weitere Kraftbeaufschlagung des Substrats 10. In einer ersten erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird das Sub strat 10 mit einer zweiten einstellbaren Kraft durch Erhöhung des Fluiddrucks beaufschlagt. Hierdurch wird eine punktuelle, zentrische Kontaktierung des oberen Sub strats 10 mit dem unteren Substrat 1 1 verursacht.
Der Gasdruck liegt zwischen 0,01 bar und 8 bar. Alternativ kann anstatt oder zusätzlich zu einer weiteren Annäherung der Verformungseinrichtung 3 und/oder einer gesteuerten Erhöhung des Fluiddrucks auch die untere Substrataufnahmeeinrichtung 2 in Z-Richtung nach oben bewegt werden, sodass es zu einer weiteren Druckerhöhung bzw. Annäherung der Substratoberflächen kommt.
Die Verformungseinrichtung 3 wird dabei zwischen einer ersten substratfernen Parkposition (PO), in der die Verformungseinrichtung 3 in der Öffnung 6 versenkt ist, und einer zweiten Position (P I ), in der die Verformungseinrichtung senkrecht zur Auflagefläche maximal ausfahren kann, bewegt. Die j eweils aktuelle Arbeitsposition PA zum Aufbringen des Fluidstroms rückseitig auf das Substrat 10 liegt zwischen PO und P I . Die Position der Verformungseinrichtung 3 und/oder des Fluidstroms und/oder die Verformung des Sub strats 10 werden vorzugsweise durch Sensoren gemessen und mittels Regel schleife und Regelmittel gesteuert.
Dabei erfolgt insbesondere eine Überwachung der Ausbreitung der fortschreitenden Bondwelle.
Figuren 3b und 3 c zeigen eine Veränderung der Position der Verformungseinrichtung 3 von der Arbeitsposition PA2 in Figur 3b zur Arbeitsposition PA3 in Figur 3 c.
Durch Steuerung und Veränderung der Position der Verformungseinrichtung 3 und/oder des Fluiddrucks kann eine möglichst schonende Verformung des oberen Substrats 10 erfolgen sowie eine gesteuerte Kontaktierung und Steuerung der Ausbreitung der Bondwelle erfolgen. Die kontrollierte Veränderung der Position der Verformungseinrichtung und/oder des Fluiddrucks kann nach der Kontaktierung und während der Ausbreitung der Bondwelle bzw. während der gezielten Aufhebung der Fixierung 8 des Substrats 10 geregelt werden.
In einem fünften Prozessschritt gemäß Figur 3b erfolgt insbesondere eine Abschaltung der Fixierung 8 der oberen Substrataufnahmeeinrichtung 1 . Denkbar wäre auch, dass das obere Substrat 10 durch eine gezielte Aufhebung der Fixierung 8 gelöst wird. Insbesondere bei Vakuumfixierungen, die aus mehreren einzeln ansteuerbaren Vakuumbahnen bestehen, erfolgt die gezielte Aufhebung der Fixierung durch eine kontinuierliche Aufhebung des Vakuums, insbesondere vom Zentrum zum Rand. Der Prozessschritt wird insbesondere zu einem Zeitpunkt eingeleitet, an dem einer der Parameter der Messmittel einen vorgegebenen/eingestellten oder einstellbaren Wert erreicht.
Nach dem Loslösen des verformten (in Richtung des gegenüberliegenden Substrats 1 1 ) durchgebogenen Substrats 10 gemäß Figuren 3b und 3 c erfolgt durch das Voranschreiten einer Bondwelle ein kontinuierliches und gleichmäßiges, mit minimaler Kraft und damit mit minimalen Verzerrungen verbundenes, insbesondere zumindest überwiegend selbsttätiges, Verbinden entlang der Bondfront. Das obere Substrat 10 unterliegt nach der Initiierung des Bonds an einer Bondinitiierungsstelle und nach dem Loslösen keiner zusätzlichen Fixierung, kann sich al so abgesehen von der Fixierung an der Bondinitiierungsstelle frei bewegen.
Nach dem Loslösen des verformten (in Richtung des gegenüberliegenden Substrats 1 1 ) durchgebogenen Substrats 10 kann die Bondwelle bevorzugt insbesondere bezüglich ihrer Geschwindigkeit kontrolliert werden. Die Steuerung der Geschwindigkeit erfolgt insbesondere indirekt über die Zusammensetzung und/oder die Dichte und/oder die Temperatur eines Gases in der Atmosphäre, in der gebondet wird. Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt in einer Niederdruckatmosphäre, mit Vorzug im Vakuum, durchgeführt werden soll, kann es vorteilhaft sein, den Bondprozess in einer anderen Atmosphäre durchzuführen. Durch den punktförmigen Kontakt gemäß der Ausführungsform in Figur 3b bzw. Figur 3 c läuft die Bondwelle beim Bonden radialsymmetrisch vom Zentrum zum Seitenrand und drückt bei diesem Vorgang ein ringförmiges Gaspolster vor sich her.
Durch die große Bondkraft werden Einschlüsse von Gasblasen verhindert. Das obere Substrat 10 liegt daher in einer bevorzugten Ausführungsform während des Bondvorgangs auf einer Art Gaspolster. Durch die Auswahl eines Gases oder Gasgemisches wird festgelegt, wie schnell und wie stark sich das obere Substrat 10 absenken und/oder dehnen kann. Zusätzlich kann über die Eigenschaften des Gases oder Gasgemisches auch die Geschwindigkeit der Bondwelle gesteuert werden. Dabei ist es erfindungsgemäß denkbar, die Atmosphäre durch Auswahl des Gases beziehungsweise der Gasmischung sowie des Drucks und/oder der Temperatur die Bondgeschwindigkeit zu steuern.
In einem sechsten Prozessschritt gemäß Figur 3 d wird die Anwendung der Verformungseinrichtung 3 gestoppt. Dabei wird der Fluidstrom abgebrochen und die Verformungseinrichtung 3 zurückgezogen. Die Verformungseinrichtung 3 wird in der vorgesehenen Öffnung der Substrataufnahmeeinrichtung 1 bei spielsweise bis zur Parkposition PO zurückgezogen. Der Prozessschritt wird insbesondere zu einem Zeitpunkt eingeleitet, an dem einer der Parameter der Messmittel einen vorgegebenen/eingestellten oder einstellbaren Wert erreicht. Abschließend kann der Sub stratstapel nach Abschaltung der unteren Fixiermittel 8 ‘ durch Greifen mit einem Roboterarm (nicht dargestellt) von der unteren Substrataufnahmeeinrichtung 2 beziehungsweise aus der Bondvorrichtung entfernt werden.
B e z u g s z e i c h e n l i s t e
1, 2 Substrataufnahmeeinrichtung
1k Aufnahmekörper lu Aufnahmefläche
3 Verformungseinrichtung
4 Fluidleitung
5 Düse
6 Öffnung
7 Bewegungseinrichtung
8, 8‘ Fixiermittel
9 Ringabschnitt
10, 11 Substrat
12 Substratstapel
PO Parkposition
PI Maximal ausfahrbare Position
PAI, PA2, PA3 Arbeitsposition
E Aufnahmeebene h, h‘ Abstand
Ru Ringradius
A-A Schnittlinie

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Bonden eines ersten Substrats (10) mit einem zweiten Substrat (11), aufweisend mindestens eine Verformungseinrichtung (3) zur Verformung mindestens eines der beiden Substrate (10, 11) durch ein Fluid, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) beweglich ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) einen beweglichen hohlen Pin aufweist, wobei der Pin bevorzugt eine zentrische Axialbohrung aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) eine bewegliche Düse (5) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) einen beweglichen Schlauch aufweist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens eine Bewegungseinrichtung (7) zur Bewegung der mindestens einen Verformungseinrichtung (3).
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) in einer Öffnung (6) einer Sub strataufnahmeeinrichtung ( 1 , 2) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) normal zu einer Aufnahmeebene (E) einer Substrataufnahmeeinrichtung ( 1 , 2) beweglich ist.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) zur Einnehmung mindestens einer Parkposition (PO) und einer Arbeitsposition (PA I , PA2, PA3) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) in einer Parkposition (PO) vollständig oder zumindest fast vollständig in einer Öffnung (6) einer Substrataufnahmeeinrichtung ( 1 , 2) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) in einer maximalen Position (P I ) über eine Aufnahmeebene (E) einer Substrataufnahmeeinrichtung ( 1 , 2) hinausragt.
11. Verfahren zum Bonden eines ersten Substrats (10) mit einem zweiten Substrat (11), insbesondere mit einer Vorrichtung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine
Verformungseinrichtung (3) mindestens eines der beiden Substrate (10, 11) durch ein Fluid verformt, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) bewegt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3 ) normal zu einer Aufnahmeebene (E) einer Substrataufnahmeeinrichtung ( 1 , 2) beweglich i st.
13. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) mindestens eine Parkposition (PO) und eine Arbeitsposition (PAI , PA2, PA3) einnimmt.
14. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) in einer Parkposition (PO) vollständig oder zumindest fast vollständig in einer Öffnung (6) einer Substrataufnahmeeinrichtung ( 1 , 2) angeordnet ist.
15. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Verformungseinrichtung (3) in einer maximalen Position (P I ) über eine Aufnahmeebene (E) einer Substrataufnahmeeinrichtung ( 1 , 2) hinausragt.
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