[发明专利]用于对齐衬底的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于使第一衬底(14)与第二衬底(14’)对齐并且相接触的方法以及具有至少四个检测单元(3，3’，3”，3’”)的对应装置，其中：a)至少两个第一检测单元(3，3”)能够至少沿所述X方向和沿所述Y方向行进，以及b)至少两个第二检测单元(3’，3’”)能够仅仅沿所述Z方向行进。

技术领域

本发明涉及用于使第一衬底与第二衬底对齐并且相接触的方法以及对应装置。

背景技术

电子电路、例如微芯片或存储结构单元以及微机械和微流体组件的小型化持续发展了数十载。为了进一步增加这些功能群的密度，数年前以其堆叠开始。为此，在衬底、例如晶圆上产生功能群。晶圆然后相互对齐并且相互接合，这在少量几个过程步骤中引起大产率以及主要引起以高密度上下堆叠的功能群。

在大多数情况下，不同晶圆的功能群也具有不同功能性。因此，第一晶圆的功能群能够是微芯片，而第二晶圆的功能群能够是存储器芯片。在实际连接过程之前，进行晶圆的相互对齐。晶圆上的功能群越小，则两个晶圆的对齐过程必须越准确，以便取得必要的准确性和对应的少量废弃物。

两个晶圆能够相互对齐的准确性关键取决于对齐设备的光学和机械配件及其使用。

在光学配件的情况下，主要注意放大倍率、但特别是分辨率足够高以便尽可能精准地探测衬底上的对齐标记。另外，在放大倍率和分辨率对应高的情况下尽可能大的景深区是合乎需要的。

在机械组件的情况下，主要是电机和轴承有决定性意义。电机必须对高负荷进行加速、移位和制动，但是在这种情况下，它们还必须允许尽可能准确并且主要是可再现的位置操控。为了保证这点，特殊类型的轴承是必要的。这些轴承负责尽可能无摩擦地支承待移位的负荷。一直到现在，优选地使用空气轴承，其允许两个组件相互之间的非接触移位。

主要在真空环境中，可以有利地弃用尽可能多的电机，并且因而还弃用所需的支承，以便提高其余电机的准确性和可再现性。

在现有技术中，已经存在对齐系统，例如AT405775B中所公开的那些对齐系统。但是，它们示出一些严重缺点。因此，专利文献AT405775B中的下试样支架和上试样支架之间的行进距离很长，这在进行实际聚集过程时能够导致两个衬底相互之间对应不准确的定位。

另外，值得期望的是，在真空环境中执行对齐过程。因而，上述空气轴承的使用是困难且有问题的。

因此，在文献PCT/EP2013/062473中公开了另一个对齐系统。在这个文献中，长行进距离的问题通过如下方式得到解决：相互对齐的衬底沿两个标记的连接轴侧向移动。与AT405775B中的实施方式相反，光学器件没有安置在衬底的前面、而是安置在其侧向，使得行进距离能够急剧减小。通过行进距离的径向缩短，PCT/EP2013/062473中的对齐设备能够使用主要适合于真空的完全不同的电机和轴承。

发明内容

因此，本发明的目的是给出用于使衬底对齐并且相接触的装置和方法，用以使尤其是真空下的衬底的更准确并且更有效对齐和接触是可能的。