用于保持晶片的容纳装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于容纳并且保持晶片的容纳装置，具有下面的特征：‑保持面（1o），‑用于将晶片保持在保持面（1o）上的保持装置和‑补偿装置（3，4，5，6），‑用于对晶片的全局变形进行主动的、至少部分的补偿，其中所述补偿可以通过温度加以控制。本发明专利技术还涉及用于使用前述容纳装置将第一晶片与第二晶片对齐的装置和方法。

Holding device for holding wafers

The invention relates to a method for receiving and containment device wafer, having the following characteristics: holding surface (1o), for the wafer is maintained in the surface (1o) device and compensation device on the keep (3, 4, 5, 6), at least part of the compensation for the global on wafer deformation the main operation, wherein the compensation can be controlled by temperature. The invention also relates to an apparatus and method for aligning a first wafer with a second wafer using the holding device.

【技术实现步骤摘要】
用于保持晶片的容纳装置本申请是申请号为201080070797.2、申请日为2010年12月20日的同名称申请的分案申请。
本专利技术涉及用于容纳并且保持晶片的容纳装置和用于在使用该容纳装置的情况下将第一晶片与第二晶片对齐的装置和方法。
技术介绍
这种容纳装置或者样品保持器或夹盘以许多实施方式存在，并且对于容纳装置，平坦的容纳面或者保持面是决定性的，由此在越来越大的晶片面上的变得越来越小的结构可以在整个晶片面上被正确地对齐和接触。如果所谓的预键合步骤（该预键合步骤将晶片借助可分离的连接相互连接）在实际的键合过程之前执行的话，这是特别重要的。只要对于所有在一个或两个晶片上设置的结构应当实现＜2μm的对准精度或者尤其是变形值，晶片彼此之间的高度对齐精度就是特别重要的。在已知的容纳装置和用于对齐的装置（即所谓的对准器、尤其是键合对准器）中，在对齐标记附近这能非常好地达到。随着离对齐标记的距离的增大，具有好于2μm、优选好于1μm并且进一步优选好于0.25μm的对齐精度或尤其是变形值的经检查并且完美的对齐是不可实现的。
技术实现思路
本专利技术的任务是，这样改善按照类型的容纳装置，使得利用其可以实现更精确的对齐。该任务利用一种用于容纳并且保持晶片的容纳装置解决，该容纳装置具有下面的特征：保持面，用于将晶片保持在保持面处的保持装置，和补偿装置，用于对晶片的全局变形进行主动的、至少部分的补偿，其中所述补偿能够通过温度加以控制。该任务还利用一种用于将第一晶片与第二晶片对齐的装置解决，该装置具有下面的特征：用于确定由于第一晶片相对于第二晶片的伸长和/或变形而出现的局部对齐误差的装置，至少一个用于容纳并且保持晶片的容纳装置，具有以下特征：a)保持面，b)用于将晶片保持在保持面处的保持装置，和c)补偿装置，用于对晶片的全局变形进行主动的、至少部分的补偿，其中所述补偿能够通过温度加以控制，和用于通过补偿装置的补偿来对齐晶片的对齐装置。该任务还通过用于将第一晶片与第二晶片对齐的方法解决，该方法具有下面的步骤，尤其是下面的顺序：确定由于第一晶片相对于第二晶片的伸长和/或变形而出现的局部对齐误差，将至少一个晶片容纳到用于容纳并且保持晶片的容纳装置中，所述容纳装置具有以下特征：a)保持面，b)用于将晶片保持在保持面处的保持装置，和c)补偿装置，用于对晶片的全局变形进行主动的、至少部分的补偿，其中所述补偿能够通过温度加以控制，并且通过补偿装置的补偿来对齐晶片。本专利技术的有利的改进方案在下面说明。落入本专利技术的范畴中的还有在说明书和/或附图中说明的特征的至少两个的全部组合。在所说明的值范围中，在所述界限内的值也应当作为界限值被公开并且可以以任意组合被请求保护。本专利技术基于按照欧洲专利申请EP09012023和EP10015569的申请人的认识，其中利用前面提到的认识，整个表面的检测、尤其是将在每个晶片表面上的结构的位置作为晶片位置图是可能的。后面提到的专利技术涉及用于求得在将第一晶片与第二晶片连接时由于第一晶片相对于第二晶片的伸长和/或变形而出现的局部对齐误差的装置，具有：-沿着第一晶片的第一接触面的伸长值的第一伸长图和/或-沿着第二接触面的伸长值的第二伸长图和-用于分析第一和/或第二伸长图的分析装置，通过其可以求得局部的对齐误差。在此，本专利技术的基本思想在于，设置由多个、相互独立的有源控制元件构成的容纳装置，利用这些控制元件容纳装置的保持面尤其是在形状和/或温度方面能够被影响。在此，这些有源控制元件通过相应的操控被使用，使得借助位置图和/或伸长图而已知的局部对齐误差或者局部变形被补偿或者最大程度地最小化或者减少。在此，不仅仅克服了局部变形，而且同时最小化或者校正了由局部变形在整体上产生的、晶片在其外部尺寸上的宏观变形或伸长。因此，根据本专利技术，在将上面描述的涉及位置图、伸长图和/或应力图的专利技术以及在那里公开的对在接触和键合晶片时的对齐误差的就地校正进行组合的情况下，尤其可能的是：通过对晶片变形的主动的、尤其是局部的作用来实现进一步改善的对齐结果。按照本专利技术的一个有利的实施方式规定，能够通过补偿装置来局部影响保持面的温度。保持面的局部温度升高导致保持在保持面上的晶片在该位置处的局部膨胀。温度梯度越高，晶片在该位置处的膨胀越多。从而基于位置图和/或膨胀图的数据，尤其是对齐误差的矢量分析，尤其是针对位置图和/或膨胀图的每个位置，可以有针对性地作用于晶片的局部变形或者对抗所述局部变形。在该背景下，矢量分析被理解为带有变形矢量的矢量场，该矢量场尤其借助两个后面描述的本专利技术变型之一来求得。第一变型涉及其中仅仅结构化两个晶片之一的应用情形。在该情形中，按照本专利技术规定，检测结构的偏差、尤其是几何形状与所希望的几何形状的偏差。在该情形下，尤其感兴趣的是，曝光区、尤其是多次重复曝光的曝光设备的曝光区的形状与标称的期望形状的偏差，所述标称的期望形状通常是矩形。这些偏差、尤其是描述这些偏差的矢量场可以按照EP09012023基于对各个与曝光区相对应的对齐标记的位置图的检测来完成。代替地，该矢量场也可以基于借助EP10015569.6所检测的应力图和/或伸长图来求得。但是，按照本专利技术该矢量场也可以有利地由任何其他合适的测量装置求得并且读入。多次重复曝光的光刻系统尤其是适用这种测量，这些光刻系统为了检测所述数据而用特定的测试掩模和/或特定测试例程运行。第二变型涉及在其中两个晶片被结构化的应用情形。在该情形下，根据本专利技术规定，尤其是针对位置图、尤其是按照EP09012023的第一和第二位置图的所有位置计算对齐偏差的矢量场。该矢量场应当根据在EP10015569.6中的实施方式尤其是针对按照技术和/或经济标准被看作是理想的对齐位置来求得。在本专利技术的另一有利的实施方式中规定，通过补偿装置可以局部地影响保持面的伸长，尤其是通过在保持面的背面处布置优选单独可操控的压电元件。通过保持面的伸长或者收缩、也即负伸长，尤其是通过由保持面作用在晶片上的保持力也相应地使得该晶片变形、尤其是伸长或收缩，使得通过该方式可以基于为该晶片求得的伸长图的值通过相应的控制装置有针对性地影响该晶片。只要通过所述补偿装置、尤其是通过在Z方向上的优选机械作用能够局部地影响保持面的形状，就存在另外的对抗在保持面上的晶片的变形的可能性。这里也适用的是，对补偿装置的控制通过控制装置来完成，该控制装置基于位置图和/或伸长图的值来进行相应地有针对性的、对补偿装置的局部控制。控制装置尤其包括用于实施/计算相应例程的软件。按照本专利技术的另一有利实施方式规定，从保持面的背面通过补偿装置局部地、尤其是液动和/或气动地对保持面施加压力。由此，同样可以对保持面的形状产生影响，从而得到上述的效应。该控制同样又通过上面描述的控制装置来进行。有利地，将补偿装置设置为集成、优选嵌入在容纳装置、尤其是保持面中的多个有源控制元件。由此，可以单片地构造容纳装置的容纳部，如其在已知的容纳装置中同样的情况一样。在此特别有利的是，能够单独地操控每个控制元件或控制元件组。局部的操控相应地是指，小的区段、尤其是小于晶片一半、优选小于晶片1/4、优选小于晶片1/8、进一步优选小于晶片1/16的区段，能够通过补偿装置被局部地操控。特别有利的是，补偿装置可以利用至本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于容纳并且保持晶片的容纳装置，具有下面的特征：‑保持面（1o），‑用于将晶片保持在保持面（1o）处的保持装置，和‑补偿装置（3，4，5，6），用于对晶片的全局变形进行主动的、至少部分的补偿，其中所述补偿能够通过温度加以控制。

【技术特征摘要】
1.用于容纳并且保持晶片的容纳装置，具有下面的特征：-保持面（1o），-用于将晶片保持在保持面（1o）处的保持装置，和-补偿装置（3，4，5，6），用于对晶片的全局变形进行主动的、至少部分的补偿，其中所述补偿能够通过温度加以控制。2.根据权利要求1所述的容纳装置，其中通过补偿装置（3，4，5，6）能够局部地影响保持面（1o）的温度。3.根据权利要求1所述的容纳装置，其中作为有源控制元件提供多个加热/冷却元件，尤其是仅提供加热元件（3），优选珀耳帖元件。4.根据权利要求1所述的容纳装置，其特征在于，通过所述补偿装置（3，4，5，6）、尤其是通过在Z方向上的优选机械作用能够局部地影响保持面（1o）的形状。5.根据权利要求1所述的容纳装置，其中能够从保持面（1o）的背面（1r）通过补偿装置（3，4，5，6）局部地、尤其是液动和/或气动地向保持面（1o）施加压力。6.根据权利要求1所述的容纳装置，其中将补偿装置（3，4，5，6）设置为在容纳装置中、尤其是集成、优选嵌入在保持面（1o）中的多个有源控制元件（3，4，5，6）。7.根据权利要求6所述的容纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：M温普林格，T瓦根莱特纳，A菲尔伯特，
申请(专利权)人：EV集团E·索尔纳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT