用于对准两个衬底的设备的制造方法_3

文档序号:9490597阅读:来源:国知局
一接触面lk构成第一 X-Υ平面5并且第二接触面2k构成第二 X-Υ平面6,这两个平面在本实施形式的情况下至少在检测对准键时几乎重合。平面的最大偏差(也鉴于其平行性)应该小于20 μπκ尤其是10 μπκ优选5 μπι。除此之外,第一 Χ-Υ平面5和第二 Χ-Υ平面6 (尤其是以前述的最大偏差)分别平行于基底9的安装面。由此,当在Ζ方向上移动衬底1、2时、例如在接触衬底时最小化或避免误差。
[0043]分配给第一平台10的第一检测装置7包括显微镜1001、对准键探测器1000、距离测量装置1002和检验探测器1003。检验探测器1003用于检验和必要时在衬底1和2接触之后自校准根据本发明的设备。
[0044]将第二检测装置8分配给第二平台20,所述第二检测装置包括用于第二衬底2的对准装置探测器2000、光学检测装置2001和距离测量装置2002。
[0045]在基底9的外部轮廓的周边处或范围中,布置和固定位置检测装置30、31、32、33、34、35,尤其是激光干涉仪,这些位置检测装置被设置用于准确地确定第一平台10和/或第二平台20的位置。
[0046]位置检测装置30、31、32、33、34、35具有〈25 nm、尤其是〈5鹽、优选〈lnm的检测精度,使得位置检测的可能误差对于对准精度几乎没有作用,尤其是因为系统可以以自校准的方式构造。
[0047]在图2a至2d中示出优选地紧接在对衬底1、2进行预先定位之后的通过楔形误差补偿装置的楔形误差补偿步骤。为了检测第一衬底1的第一接触面lk的垂直位置,根据图2a将第一平台10移动到距离探测器1002之下并且在那里测量在第一衬底的面上分布的多个测量点的距离(参见图2d),以便识别和补偿可能的楔形误差。对于第二衬底2和相应的距离探测器2002同样地进行处理。
[0048]接着,根据图2b通过相应地移动用于第一衬底1的执行器11来补偿楔形误差并且根据图2c补偿执行器21以用于并行地对准第二衬底2。接触面lk和2k接着是平行的,同样X-Υ平面5和6是平行的,所述X-Υ平面5和6优选地构成唯一的平面(参见图2c)。平行性应该具有上述的精度。
[0049]尤其在楔形误差补偿之后,根据图3b通过分别分配给第一和第二平台10、20的对准键探测器1000、2000来探测大量第一对准键3.1至3.n,而且探测其针对第一对准键3.1至3.η在第一平台10的第一 X-Υ坐标系中以及针对第二对准键4.1至4.η在第二平台20的第二 X-Υ坐标系中的X和Υ坐标。
[0050]第一 χ-γ坐标系分配给第一平台10并且从而分配给固定于其上的第一衬底1,并且第二 X-Υ坐标系分配给第二平台20并且从而分配给固定于其上的第二衬底2,使得第一和第二对准键3.1至3.η、4.1至4.η的X-Υ位置可以通过在相应的Χ_Υ坐标系中移动第一和第二衬底1、2被检测,因为X-Υ坐标系与衬底1、2的移动无关。有利地,两者是具有相同标度的笛卡尔坐标系。
[0051]因此,在对准键检测步骤之后,第一和第二对准键3.1至3.η、4.1至4.η的分别关于基底9的X-Υ位置作为设备内的绝对位置是已知的并且所述X-Υ位置在该处理期间相对于平台10、20不再改变。
[0052]在图4a至4e中示出紧接在对对准键3.1至3.η和4.1至4.η进行检测之后的准确对准步骤并且在图4e中示出两个衬底1、2的接触。根据图4a至4d,第一和第二平台10,20分别被移到基于第一和第二对准键3.1至3.n、4.1至4.η的先前所确定的Χ_Υ位置所计算的相应第一和第二对准位置,这由于第一和第二平台10、20的已知的X-Υ位置是可能的。
[0053]在计算对准位置时,可以通过对准键3.1至3.η和4.1至4.η的数学分布计算来分别计算具有分别相应的第一对准键3.1至3η与分别相应的第二对准键4.1至4.η之间的最小可能距离的对准位置。例如,距离之和或者平方距离之和可以被减小到最小值或者应用其他已知的数学模型。尤其是可以如此进行对准,使得尽可能高的与对准精度有关的增益变得可能。
[0054]在将衬底1、2移到在图4d中所示的位置之前,两个衬底1、2中的至少一个远离另一个在Z方向上的尽可能微小的移动是需要的,优选地通过执行器21、尤其是通过均匀地移动执行器21来移动衬底2。在Z方向上移动衬底时的可能误差被补偿,因为根据图4e在相反方向上执行相同的移动用来接触。这能够得以实现,其方式是,根据图3a和3b和/或通过根据图2a至2d的楔形误差补偿步骤检测对准键3.1至3.n、4.1至4.n,使得第一和第二 X-Υ平面5、6和从而第一和第二接触面lk、2k被布置在同一平面中。
[0055]在根据图4e接触之后,例如通过已知的夹紧机械装置或者通过接合来固定衬底1和2。
[0056]紧接在衬底1、2的接触和固定之后,可选地通过检验探测器1003优选地以红外测量的方式来检验接触质量,也即衬底1、2彼此的对准,所述红外测量检验在第一衬底1和第二衬底2上的相应的检验键或者对准键3.1至3.n、4.1至4.η的相对位置。可以将结果与先前计算的对准比较并且基于该比较可以将衬底对必要时评定为废品和/或基于所确定的信息输送给适当的后处理装置。此外,可能的是,自学习地实施设备,其方式是,第一与第二 X-Υ坐标系的关系被修正或校准。
[0057]接着,尤其是通过未示出的装载装置将由第一衬底1和第二衬底2组成的接触的和固定的衬底对从对准设备卸载。
[0058]在可替代的实施形式中可以这样构造楔形误差补偿装置,使得对衬底1、2的接触面lk、2k的相同性图(Gleichf5rmigkeitskarte)进行计算。同时或替代于此地,可以通过大量执行器11、21影响接触面lk、2k的相同性、尤其是平坦性,其方式是在接纳装置12、22处设置挠性表面。
[0059]本发明设备的另一优点在于,在处理衬底对期间已经可以开始下一要处理的衬底对,使得能够实现并行的处理。由此明显提高生产量。
[0060]图6a至10b涉及可替代的实施形式,其中与前述实施形式不同,仅可移动地构造两个平台10’、20’之一,在具体所示的情况下为10’。该实施形式的优点在于更简单的实施、较小的支承面和较少的制造成本。因为对于移动仅仅需要三个传动电机而不是在前述实施形式情况下的5个传动电机,也即一个用于在X方向上移动的传动电机、一个用于在Y方向上移动的传动电机和一个用于旋转的传动电机。在前述实施形式情况下,附加地需要两个传动电机,也即一个用于在X方向上移动第二平台20的传动电机和一个用于在Y方向上移动第二平台20的传动电机。
[0061]相应地,仅需要三个位置检测装置31’、32’和35’,而不是在前述实施形式情况下的六个位置检测装置。
[0062]该方法的流程与在前述实施形式时类似,其中在具有刚性第二平台20’的可替代的实施形式情况下第二平台20的移动通过第二检测装置8’、也即对准键探测器2000’和光学检测装置2001’与第一平台10’的移动来补偿或代替。
[0063]只要在图6a至10b中所述的各个部件的功能没有明确被描述,所述功能对应于根据图la至5b的前述实施形式并且反之亦然。
[0064]在图6a中第一衬底1被接纳在第一平台10’上并且第二衬底2被接纳在第二衬底20’上,也即接纳装置12、22上。第一和第二对准键3.1至3.η或4.1至4.η的位置在此已通过低分辨率的光学检测装置1001’、2001’相应地被粗略预对准。
[0065]由对准装置探测器2000’、光学检测装置2001’和距离测量装置2002’组成的第二检测装置8’在第一平台10’上以固定在所定义的位置中的方式布置,而由对准键探测器1000’、光学检测装置1001’、距离测量
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