确定结合波的走向的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定第一基板(2)与第二基板(4)之间的间隙(3)中的结合波的方向的测量装置。此外，本发明专利技术涉及一种对应方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定结合波的走向的测量装置及方法
本专利技术涉及一种根据并列的专利权利要求的测量装置及方法。
技术介绍
在半导体产业中，经常将具有不同大小、形状及材料的基板相互连接。连接过程被称为结合。将结合粗略地划分成永久结合和暂时结合。在永久结合的情况中，产生两个基板之间不再可拆卸的连接。该永久连接通过金属的相互扩散、通过阳极结合期间的阳离子-阴离子迁移或通过熔合结合期间氧化物和/或半导体材料之间的共价键的形成而发生。在暂时结合的情况中，主要使用所谓的结合粘合剂。在此涉及胶粘剂，所述胶粘剂通过涂层方法被涂覆到一个或两个基板的表面上，以便担当基板之间的结合剂。在熔合结合之情况中，将两个基板以最初可拆卸的连接(预结合)相互接合。该预结合主要在两个超纯平坦基板表面(所述基板表面尽可能无缺陷且无粒子，且彼此紧密接触)之间的范德华(vanderWaals)桥键的基础上产生。混合结合是熔合结合的子类型。混合结合表示分别由电基板区域及介电基板区域制成的两个基板表面的连接。相对应的相关的基板区域借助熔合结合(预结合)相互连接。当将预结合转换为永久结合时，产生基板的电基板区域之间的永久电接触。在所有结合方法的情况中，使用结合剂，以便将要彼此结合的基板接合在一起。待接合的两个基板可经历初步处理(诸如表面活化、清洁步骤、对准步骤)，直至实际预结合步骤发生。在预结合步骤中，使基板表面在非常小的面积上彼此接触。换言之，开始接合反应，在此之后，接合反应(即，桥键的形成)可在无外部能量供应的情况下进行。接合过程通过结合波的传播而连续发生。在US7479441B2、US8475612B2、US6881596B2及WO2014/191033中描述理论背景。如果在两个相同的非结构化基板的情况下已同心地开始结合波，则该结合波在理想情况中沿着基板半径作为同心生长的圆形波前（Kreisfront）运行。结构化的基板、杂质等改变结合波的进程。在非最佳条件下，例如归因于气体夹杂(gasinclusion)、粒子夹杂(particleinclusion)等，可在两个基板之间产生未结合区域(英语：voids（空隙）)。此外，接合误差可由于对准误差(尤其是来自有缺陷组件的缩放误差，英语：Run-out-Fehler（跳动误差）)、旋转误差、平移误差、残余误差、温度补偿误差而产生。单个基板或尤其是用薄层技术生产的功能单元的未经发现的或非关键误差可在误差传播中累积，且在预结合过程之后才可探测及可量化。虽然基板可通过对准系统彼此非常精确地对准，但基板的扭曲可在结合过程自身期间发生。通过这样产生的扭曲，功能单元未必在所有位置处彼此正确地对准。在基板上的特定的点处的对准不准确性可以是扭曲、缩放误差、透镜误差(放大率误差或缩小率误差)等的结果。在半导体产业中，处理这样的问题的所有主题领域被包含于术语“覆盖（Overlay）”下。例如，在Chris.Mack的“FundamentalPrinciplesofOpticalLithography”（TheScienceofMicrofabrication，威立出版社，2007年，重印2012年）中发现该主题的对应介绍。在实际制造工艺之前，在计算机中设计每个功能单元。例如，用CAD(英语：computeraideddesign（计算机辅助设计）)程序来设计印制导线、微芯片、MEMS或可在微系统技术的辅助下生产的任何其他结构。然而，在生产功能单元期间，出现在计算机上构造的理想功能单元与在清洁室中制造的真实功能单元之间始终存在偏差。差异可主要追溯至硬件的限制(即，工程技术问题)，但非常经常追溯至物理限制。因此，通过光刻工艺生产的结构的分辨率准确度受光掩模的孔径的大小和所使用的光(电磁辐射)的波长限制。掩模扭曲被直接转移到光刻胶中，并且因此被转移到所生产的结构中。移动装置(诸如驱动系统耦合至其的导引件)可接近在预先给定的容限之内可再现的位置等。因此，基板的功能单元不能精确地与在计算机上构造的结构相同并不令人惊讶。因此，在结合工艺之前，所有基板已具有与理想状态的并非微不足道的偏差。如果在假定两个基板都没有因连接过程而扭曲的情况下比较这两个基板的两个对置的功能单元的位置和/或形状，则发现，一般而言，已存在功能单元的不完美的一致，因为这些功能单元由于上文描述的误差而偏离理想的计算机模型。在https://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AOverlay_-_typical_model_terms_DE.svg（2013年5月24日）和Chris.Mack的“FundamentalPrinciplesofOpticalLithography”（TheScienceofMicrofabrication，Chichester:WJLEY，第312页，2007年，重印2012年）中，示出最频繁的误差。根据图解，可在全局的与局部的或对称的与不对称的覆盖误差之间进行粗略区分。全局的覆盖误差是均匀的，因而与位置无关。该全局的覆盖误差产生两个对置的功能单元之间的相同偏差，而与位置无关。经典的全局覆盖误差是误差I.及II.，这些误差通过两个基板相对于彼此的平移或旋转而产生。两个基板的平移或旋转产生基板上的所有(在各情况中，对置的)功能单元的与此相对应的平移或旋转误差。取决于位置地，主要由于弹性及/或可塑性问题，在本情况中首先由连续传播的结合波引起地，产生局部覆盖误差。在所示的覆盖误差中，首先误差III.及IV.被称为“跳动”误差。该误差首先通过至少一个基板在结合过程期间的扭曲而产生。由于至少一个基板扭曲，第一基板的功能单元相对于第二基板的功能单元也扭曲。然而，误差I.及II.同样可通过结合工艺而产生，但通常被误差III及IV.明显地叠加，使得这些误差仅可困难地被识别或测量。在现有技术中，已存在一种系统，借助该系统，可至少部分减少局部扭曲。在此，涉及由于使用主动控制元件的局部扭曲(EP2656378B1)。在现有技术中，已存在用于校正“跳动”误差的其他解决方案。US20120077329Al描述一种用于达成结合期间及之后两个基板的功能单元之间的期望的对准准确度的方法。在大多数情况中，产生的“跳动”误差在接触点周围径向对称地变得更大，因此从接触点增加至外围。在大多数情况中，涉及线性增加地增强“跳动”误差。在特殊条件下，“跳动”误差也可以非线性地增加。在特别好的条件下，“跳动”误差可不仅由相对应的测量装置(EP2463892B1)确定，而且至少近似地通过数学函数来描述。由于覆盖误差表示经良好定义点之间的平移和/或旋转和/或缩放，所以这些覆盖误差优选地由向量函数描述。一般而言，所述向量函数是函数f:R2->R2，因而是映像规则，所述映像规则将位置坐标的二维定义范围映射到“跳动”向量的二维值域上。虽然尚不能够进行相对应向量场的确切数学分析，但关于函数特性进行假定。向量函数高度可能是至少C^n（n>=1）函数，因而不断地可微分至少一次。由于“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定结合波在第一基板(2)与第二基板(4)之间的间隙(3)中的走向的测量装置(1)，其包括：/n- 至少一个发射器(7)，所述至少一个发射器(7)能放置在所述间隙(3)的外围边缘(3u)处，用于沿着通过所述间隙(3)伸展的信号路径以电磁波的形式发出信号(9)，/n- 至少一个接收器(8、8')，所述至少一个接收器(8、8')能放置在该外围边缘(3u)处，用于接收第一信号路径的所述信号(9)，所述信号(9)由所述发射器(7)通过所述间隙(3)发送，且在结合之前和/或在所述结合期间能被改变。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定结合波在第一基板(2)与第二基板(4)之间的间隙(3)中的走向的测量装置(1)，其包括：
-至少一个发射器(7)，所述至少一个发射器(7)能放置在所述间隙(3)的外围边缘(3u)处，用于沿着通过所述间隙(3)伸展的信号路径以电磁波的形式发出信号(9)，
-至少一个接收器(8、8')，所述至少一个接收器(8、8')能放置在该外围边缘(3u)处，用于接收第一信号路径的所述信号(9)，所述信号(9)由所述发射器(7)通过所述间隙(3)发送，且在结合之前和/或在所述结合期间能被改变。


2.根据权利要求1所述的测量装置(1)，所述测量装置(1)在结合设备中尤其是原地能被采用。


3.根据上述权利要求中的至少一项所述的测量装置(1)，其中，所述发射器(7)和/或所述接收器(8、8')能沿着所述外围边缘(3u)移动。


4.根据上述权利要求中的至少一项所述的测量装置(1)，所述测量装置(1)包括分布在所述外围边缘(3u)处的多个发射器(7)和/或多个接收器(8、8')，所述多个接收器(8、8')分布在所述外围边缘(3u)处，在各情况中都分配给尤其是对置布置的发射器(7)，尤其是每个发射器(7)至少两个接收器(8、8')。


5.根据上述权利要求中的至少一项所述的测量装置(1)，其中，每个发射器(7)尤其是同时地发出多个信号路径，和/或每个接收器(8、8')在各情况中都被分配给单一信号路径。


6.根据上述权利要求中的至少一项所述的测量装置(1)，其具有评估单元，用于尤其是通过变换、优选地拉东变换由所述至少一个接收器(8、8')接收到的所述信号(9)来确定沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·青纳，J·马林格，T·普拉赫，B·波瓦扎伊，H·罗林格，J·M·聚斯，
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