特許 5766725 パターンアライメントを行うための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5766725

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】パターンアライメントを行うための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20150730BHJP

   G03F 9/00 20060101ALI20150730BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 505

   G03F7/20 521

   G03F9/00 H

【請求項の数】13

【全頁数】63

(21)【出願番号】特願2012-554365(P2012-554365)

(86)(22)【出願日】2011年2月25日

(65)【公表番号】特表2013-520828(P2013-520828A)

(43)【公表日】2013年6月6日

(86)【国際出願番号】EP2011052868

(87)【国際公開番号】WO2011104376

(87)【国際公開日】20110901

【審査請求日】2014年2月3日

(31)【優先権主張番号】61/323,685

(32)【優先日】2010年4月13日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/323,047

(32)【優先日】2010年4月12日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/323,048

(32)【優先日】2010年4月12日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/282,561

(32)【優先日】2010年3月1日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/282,547

(32)【優先日】2010年2月26日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512220008

【氏名又は名称】マイクロニック エービー

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(72)【発明者】

【氏名】ワールステン，ミカエル

(72)【発明者】

【氏名】オストローム，トーマス

(72)【発明者】

【氏名】グスタフソン，ペアエリック

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５２２６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３５３６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０２０９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３４３９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｇ０３Ｆ ９／００

Ｇ０３Ｂ ２６／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つまたは複数の書き込みマシンにおける一連の書き込みサイクルにおいてワークピースの複数の層をパターニングする方法であって、前記方法は、前記ワークピースの第１の層Ｎ上への第１のパターンを書き込む際に適用され、後続層Ｎ＋１の第２のパターンを前記第１の層に適合させる際に利用可能な精度の境界状態が決定され、
前記方法は、
ａ．前記後続層Ｎ＋１の第２のパターンの制限された変換の実行の制限についての先験的情報を受信するステップと、
ｂ．ｉ．前記第１の層Ｎ上への書き込みのために利用可能なアライメント変換を用いた先行層Ｎ−１への最良適合を与える、前記第１の層Ｎの第１のパターンの最適合変換と、ｉｉ．前記最適合変換の完全適合からの逸脱と、を計算するステップと、
ｃ．ｉ．前記第２の層Ｎ＋１の第２のパターンを前記先行層Ｎ−１に対する配向に適合するように変換する際に適用される制限された変換と、ｉｉ．前記制限された変換の完全適合からの逸脱と、を計算するステップと、
ｄ．前記最適合変換と、前記制限された変換との間の逸脱差を計算するステップと、
ｅ．前記逸脱差の選択可能部分を付加することによって前記最適合変換の補償を計算するステップと、
ｆ．前記補償を含む調節された第１のパターンを計算するステップと、
ｇ．前記調節された第１のパターンが前記第１の層Ｎのアライメント公差内にあるという事実の存在または不存在を確認するステップと、
ｈ．前記事実の存在が確認される場合、前記調節された第１のパターンを前記第１の層Ｎ上に書き込むステップと、
ｉ．個々のパターン変換をそれぞれ表す複数のデータ集合を別個に再サンプリングし、前記複数のデータ集合をビットマップフォーマットで保存するステップと、
ｊ．ステップｆにおける層のパターンに適合するように前記複数のデータ集合を再サンプリングするステップと、
ｋ．ステップｊの前、最中、または後に、前記複数のデータ集合のうち選択されたものを単一のデータ集合にマージするステップと、
を含む、方法。

【請求項2】

複数枚の層がパターニングされる、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記変換を計算するステップは、アライメント手順において行われる、請求項１〜２のいずれかに記載の方法。

【請求項4】

前記制限された変換の実行における制限が推定される、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。

【請求項5】

前記逸脱差の選択可能部分は、アライメントにおいて高精度が必要とされる際の全体の逸脱差として選択される、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。

【請求項6】

前記逸脱差の選択可能部分は、前記逸脱差が層の部分集合間に局所的に分配されるように選択される、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

前記逸脱差の選択可能部分は、パターンの第１の部分集合の逸脱差が層Ｎ内において補償されかつ前記パターンの第２の部分集合の逸脱差が層Ｎ＋１内において補償されるように選択される、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記逸脱差の分配は、少なくとも前記最適合変換と、ラジアルドメインにおけるかまたはユークリッドノルムを用いた制限された変換とについて、前記第１の層の測定データのパラメータ空間Ｎにおいて、全体的標準偏差を最小化するステップを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

誤差の分配は、前記第１の層Ｎの測定データのパラメータ空間において、少なくとも前記最適合変換および前記制限された変換の最高標準偏差を最小化するステップを含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。

【請求項10】

誤差の分配は、前記第１の層Ｎの測定データのパラメータ空間において、少なくとも前記最適合変換および前記制限された変換の最高誤差を最小化するステップを含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。

【請求項11】

前記境界状態は、以下のこと：
−異なる書き込みマシンが、前記後続層Ｎ＋１に書き込むこと、または、
−前記後続層Ｎ＋１は、特定の種類の変換のみが適用可能な層であること、
であり得る、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。

【請求項12】

−前記ワークピースの少なくとも１つの層上には、複数のダイが配置され、
−各ダイは、元々の回路パターンと関連付けられ、元々の回路パターンデータによって表現され、
−各ダイは、前記各層のアライメントフィーチャの測定データと関連付けられる、
請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。

【請求項13】

埋設ダイを有するかまたは有しないワークピース上に適用される、層間において発生し得る誤差を最小化するステップをさらに含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、、主に、製品製造におけるワークピースのレーザーパターン画像化に関する。前記製品製造は、レーザー直描画像化デバイスを用いた感光表面のパターニングを含む。より詳細には、本発明は、複数の層内のパターンについてのパターンアライメントを行うための方法および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

異なる電気回路パターンを有する一連の層を構築する方法において、プリント回路基板を製造することは一般的である。この目的のために、基板上に電気回路パターンを書き込むための画像化デバイスとしてレーザー直描書込器を用いたパターン生成器が周知である。例えば、プリント回路基板を集積回路と共に製造する際、半導体材料の小型ブロックの形状をした複数のダイが用いられる。これらのダイそれぞれには機能電子回路が設けられ、これらの領域上機能電子回路は、プリント回路基板ワークピース上に（例えば、キャリアシリコンウェーハの形態で）分配される。その後、これらのダイをさらなる材料層で被覆することで、一連の製造ステップにおいて集積回路を形成する。製造プロセスにおいて、１つまたは複数のパターニングステップにおいて、ワークピースの選択された層上にパターンを生成する。

【0003】

パターン生成

【0004】

例えばコンポーネントの接続点または接触パッド（例えば、所望の電気回路内のダイ）を連結するために生成された電気回路パターンを形成する目的のために、ワークピースの層上にパターンを生成する。本明細書中、「ダイ」という表現は、任意の電子コンポーネント（例えば、受動コンポーネント、能動コンポーネント、または電子部と関連付けられた他の任意のコンポーネント）を指すものとして一般的に用いられる。このようなパターンは、書き込みプロセスまたは印刷プロセスにおいて生成される。このようなプロセスにおいて、回路パターンの画像が投射され、ワークピース上の導電性層を被覆する表面層上に書き込み印刷される。

【0005】

この文脈において、書き込みおよび印刷は広い意味でとられるべきである。例えば、表面上へのパターンの投射、書き込みまたは印刷を挙げると、例えば、フォトレジストまたは他の感光材料の露出、光学的加熱によるアニール、アブレーション、光ビームによる表面における他の任意の変更がある。

【0006】

用いられる感光表面材料の種類に応じて、前記感光表面層の未露出部分または露出部分を除去して、前記ワークピース上にエッチングマスクを形成する。その後、前記マスク被覆されたワークピースをエッチングして、前記導電性層上に所望の電気回路パターンを形成する。このコンセプトの別の例として、パターンを用いて、下側の層上に材料を堆積させる例がある（例えば、前記ワークピース上に電気回路パターンまたは接続点を形成する例）。

【0007】

パターン生成器

【0008】

パターン生成器は、例えばレーザー直描画像化（ＬＤＩ）システムによって実現される。このレーザー直描画像化（ＬＤＩ）システムは、感光表面上にパターンをレーザーによって書き込むように構成される。前記レーザーは、レーザービームによって前記表面を走査する。前記レーザービームは、画像パターンデータに従って変調され、所望の電気回路パターンを示す画像を形成する。

【0009】

発明の特定の背景

【0010】

本分野における製造方法の近年の発展に起因して、コストおよび性能における利点が期待されており、埋設ダイ技術およびウェーハレベルパッケージング技術に対する興味が増している。これらの技術は異なる名称の技術ではあるが、ダイ埋設および関連問題において共通している。

【0011】

しかし、層パターニングを用いた集積回路および他の製品の製造の発展において、生産性に影響を与える多様な要素が存在スル。ダイの配置およびパターンのアライメントは、これらの技術を用いた製造プロセスの歩留まり全体を決定する重要な要素である。例えば、ウェーハレベルパッケージングにおいて、ファンアウトプロセスには、生産性を制限する段階が含まれる。

【0012】

アライメントおよびオーバーレイの制御

【0013】

印刷パターンを各ダイの機能電子回路内の接続点またはワークピースの同一層または異なる層内の他のパターンと適合させるために、前記印刷パターンをワークピースの特定のフィーチャ（例えば、ダイ）とアライメントさせる必要がある。オーバーレイ制御とは、多層構造上におけるパターンツーパターンアライメントの監視および制御を記述する用語である。

【0014】

従来技術において、撮像装置（例えば、ＣＣＤカメラ）を含む測定システムは、ワークピースの位置およびワークピース上の選択されたフィーチャを決定するためのアライメント手順において一般的に用いられる。例えば、これらのカメラは、ワークピースのフィーチャ（例えば、ワークピース上の縁部またはマーキング）を検出するために用いられ、前記画像内のフィーチャの位置を用いて、パターン生成器内の基準に相対する実際の物理的位置を計算する。元々設計された画像パターンデータの基礎となる理想的な物理的状態からの実際の物理的状態の逸脱を補償する方法については、多様な方法がある。例えば、画像パターンデータを調節した後、前記調節された画像パターンデータに応じて、パターンを書き込む。別の例において、書込器の座標系を調節して補償を行い、調節された座標系内に元々のパターンデータを書き込む。

【0015】

ワークピース上へのダイの配置

【0016】

従来技術のパターニングシステムの場合、パターンとダイとの間のアライメントを得るために、ワークピース上にダイを高精度に配置する必要がある。このような必要性の原因として、従来技術パターニングシステムにおいて用いられているステッパおよびアライナーは、パターニングプロセスを大幅に遅延させること無く個々のダイに対するアライメントを行う能力において制限がある点がある。このような制限に起因して、パターニングされた層を含む製品を製造するプロセスのペースを決定するタクトタイムについての現在の要求が満たすことができなくなっている。従来技術において、これらのダイを前記ワークピース上に高精度に配置し、共晶接合または接着剤によって前記ワークピース上に前記ダイを締結する。このようなプロセスには、極めて時間がかかる。

【0017】

ピックアンドプレースマシンによるワークピース上へのダイの配置
製造速度の高速化のために、当該分野において、ワークピース上へのダイの分配をピックアンドプレースマシンによって行うことが所望されている。しかし、現在のピックアンドプレースマシンの場合、従来技術のパターン生成器がアライメントを管理するために必要な配置精度を維持しつつ、製造プロセスのタクトタイムに必要な速度を保持することができない。ピックアンドプレースマシンによって保持されたダイの場合、ランダムな位置誤差のあるものとしてみなされ得る。

【0018】

ファンアウトプロセス

【0019】

ファンアウトプロセスは、プロセスの一例であり、ワークピース上のダイの接続点への接続のための導電性経路を配置構成するステップを含む。前記ダイを被覆する再分配層に回路パターンを設ける。前記回路パターンは、前記ダイとアライメントされ、（例えばはんだボールにより）接触パッドへ接続される。前記はんだボールは、前記再分配層上に分配され、垂直電気接続部内の別の層へとアパチャによって延びる。前記アパチャはビアと呼ばれ、異なる層内の導体間の垂直相互接続アクセスのために用いられる。典型的には、接続点または接続線は、ボールグリッドピッチをより高くするために、より大面積上に分散される。層間のアライメントは、ファンアウトプロセスおよび従来技術のファンアウトプロセスにおいて、重要な要素である。なぜならば、ダイ配置が不正確である場合、従来技術パターニングシステムにおける個々のダイへに対するアライメント性能低下に起因して、コスト効率が下がるからである。図１は、従来技術プロセスにおける埋設ダイの一例の模式図のであり、ファンアウトウェーハレベルパッケージングプロセスを示す。以下、このプロセスについてさらに詳述する。

【0020】

従来技術

【0021】

従来技術のパターン生成器およびアライメントの例について、以下の特許公開文献に開示がある：ＵＳ２００３／００８６６００（「Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ」、ＷＯ０３／０９４５８２および関連ＵＳ２００５／０２１３８０６（Ａｌ）（「Ａ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄｓ Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ Ｎｏｎ−ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｉｍａｇｅｓ」）。

【0022】

これらの従来技術においては、パターン画像データに応じて電気回路パターンをプリント回路基板上に書き込むように適合されたレーザー直描画像化システムの形態をしたパターン生成器の一般的機能についての記載がある。これらの公開文献においては、基板上のパターンのアライメントのための従来技術についてさらに記載がある。

【0023】

従来技術における問題

【0024】

図２は、ウェーハ２００の形態をしたワークピース上に配置されたダイ２０２の一例を示す。これらのダイ２０２は、大域的レベルでは組織的に配置されているが、局所的レベルでは非組織的に配置されている。簡潔にいうと、製造速度を高速化させるために、ダイ配置配置の精度を低下させさらには図２に示すように非組織的にする必要がでてくる。しかし、ダイのランダムな位置誤差に起因して、従来のアライナーでは所望のオーバーレイ性能を達成するのは比較的困難となる。従来技術において、ＥＧＡアライメント（向上した大域的アライメント）能力により、従来のステッパ技術において、デバイスのパッケージング露出率を比較的厳しい設計規則で上昇させることが可能となっている。この場合、このようなステッパは、いくつかのダイが同一ダイに適合するという仮定の下、同一の変換パターンをこれらのダイに対して露出させる。あるいは、仕様からの過大な逸脱可能性を回避するために、同一パターンを少数のダイに対して露出させる。

【0025】

図３は、局所的アライメントの問題（ここでは、２つのダイからなる群中の個々のダイ３００へのアライメント）に対処するための従来技術の印刷方法をす。図３に示すように、露出領域は、各ダイに合わせた両領域に分割される。図中、Ａは１ｘ１フィールドにおいて２ドロップインダイであり、本例において３９０露出ショット／ウェーハが必要となる。Ｂは２ｘ２フィールドにおける縁部のオーバー印刷であり、１０３ショット／ウェーハが必要となる。Ｃは５ｘ３フィールドにおける縁部のオーバー印刷であり、３４ショット／ウェーハが必要となる。この従来技術の方法における露出は、ステッパによって行われる。しかし、この従来のアプローチのばあい、各ショットの再アライメントが必要となるため、比較的タクトの犠牲が大きい。

【0026】

異なる層間のアライメントを記載している従来技術の例について、特に以下の特許公開文献中に開示がある。

【0027】

ＷＯ２０１００４９９２４（Ａｌ）（Ｏｒｂｏｔｅｃｈ、［Ｐ１９、ＵＳ７５０８５１５（Ｂ２）［Ｐ１３］）およびＷＯ２００４１０９７６０（Ａ２）（Ｓｏｎｙ、［Ｐ２０］）において、後続層のパターンから先行層の実際のパターンへの変換例（例えば、接触パッドの変換）についての記載がる。しかし、この従来技術の場合、ダイとの積層における用途と、この用途における特有の問題の解消法とについての記載が無い。
ファンアウトプロセスまたは類似のプロセス（例えば、埋設ダイプロセス）において、２つ以上のダイからの複数の接続線を接続する必要がある場合、前記パターンと前記ダイとの間のアライメント後の問題が未だに存在し得る。図１２は、２つのダイ１５０２および１５０４からの接続線１５０６が理想的な設計ドメイン（典型的には、ＣＡＤ（コンピュータ支援設計）ドメイン）から出ている様子を示す。各接続線は、接続点１５０８において接続される。

【0028】

図１３は、従来技術に従って前記パターンを各ダイ１５０２および１５０４または他のコンポーネントに合わせてアライメントした場合の実際の結果を示す。パターンから個々のダイへの変換に起因して、個々の変換に差が発生し得、その結果、ダイ相互間またはダイおよび他の層間の接続を意図したパターン中の線において縁部粗さまたはさらには接続性能低下が発生し得る。図１３に示すように、接続点１５０８のうち多くは接続されていない。そのため、現在の通常の品質要求の場合、接続点１５０８を個々に各ダイとアライメントさせることが不適切またはさらには不可能となる。このように、接続点１５０８を含むパターン部位内の接続点は明らかにミスアライメントとなっている。

【0029】

問題

【0030】

本発明の主な目的は、異なる書き込みマシン構成で書き込まれるべき異なる層内のパターンのアライメントを行う方法を提供することである。この問題の局面は、パターン精度を向上させるようにアライメントを最適化することである。より詳細には、本発明は、パターンアライメントを行うための方法および装置に関する。

【発明の概要】

【0031】

添付の特許請求の範囲に記載の方法および／または装置および／またはコンピュータプログラム製品を提供することにより、上記の主な目的は達成され、上記問題は解消される。本発明は、製品製造におけるワークピースのレーザーパターン画像化に適用することができる。前記製品製造は、レーザー直描画像化デバイスを用いた表面のパターニングを含む。例えば、表面上へのパターンの投射、書き込みまたは印刷によるパターニングは、フォトレジストまたは他の感光材料の露出、光学的加熱によるアニール、アブレーション、光ビームによる表面の他の任意の変更などを含み得る。
このような製品の例を挙げると、プリント回路基板ＰＣＢ、基板、可撓性ロール基板、可撓性ディスプレイ、ウェーハレベルパッケージＷＬＰ、可撓性電子部、ソーラーパネルおよびディスプレイがある。本発明は、直描書き込みマシン内のダイによって、このような製品のためにワークピース上へこのような感光表面をパターニングすることに関する。ここで、ワークピースは、レーザー直描画像化システムによってパターンを表面に印刷することが可能な表面層の任意のキャリアであり得る。

【0032】

本発明によれば、前記問題は、異なるマシンの異なる変換能力に起因する誤差を補償することにより、解消される。前記補償は、前記誤差を複数の層に分配することによって行われる。本発明は、層間において発生し得る誤差を最小化することによって前記問題局面を解消し、埋設ダイを有するかまたは有さないワークピースに適用することができる。

【0033】

本発明は、表面層上の特定の境界状態を満たすという問題局面を解消し、埋設ダイを有するワークピースまたは埋設ダイを有さないワークピースに適用することができる。本発明は、例えば直描書き込みマシン内のワークピースの複数の層をパターニングするように構成された装置および／またはコンピュータプログラム製品の方法、システムである。
以下、添付図面を参照して、本発明についてさらに説明する。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】従来技術プロセスにおける埋設ダイの例の模式図であり、ファンアウトウェーハレベルパッケージングプロセスを示す。

【図2】ワークピースの上にダイが分配されている様子の例の模式図である。

【図3】個々のダイまたはダイの群へのアライメントのための従来技術の方法の例の模式図である。

【図4】ダイ上のアライメントマークの例の模式図である。

【図5A】本発明の実施形態による、個々のダイに対する局所的パターンの適合の例の模式図である。

【図5B】本発明の実施形態による、個々のダイに対する局所的パターンの適合の例の模式図である。

【図6】本発明の実施形態による方法のフロー図である。

【図7】本発明の実施形態による局所的座標系の調整の例の模式図である。

【図8】ワークピース上にダイが分配された様子の例の模式図であり、前記ワークピースの形状に応じたダイの局所的配置および配向および大域的配置および配向を示す。

【図9A】本発明の実施形態によるパターンとダイとの間のアライメント方法のフロー図である。

【図9B】本発明の実施形態によるワークピースのパターニングするための装置のブロック図である。

【図9C】パッケージ内の３Ｄシステムの例を示す。

【図10A】ダイの接続点にパターンの一部を接続する様態の例を示す、ワークピースの上面図である。

【図10B】図１０Ａ中の例の側面図である。

【図11A】第１のワークピース層内のダイを同一または異なるワークピースの第２の層内のダイとオーバーレイする様態を示す上面図である。

【図11B】第１のワークピース層内のダイを同一または異なるワークピースの第２の層内のダイとオーバーレイする様態を示す側面図である。

【図11C】複数の層内のフィーチャへのパターンのアライメントのフロー図である。

【図12】設計（ＣＡＤ）ドメイン内のパターンを示す。

【図13】各ダイの変換に合わせてパターンを調節した後の例を示す。

【図14】特定された不可侵領域およびストレッチ領域を示す。

【図15】ＣＡＤドメイン内の別のパターンを示す。

【図16A】ストレッチゾーンコンセプトを用いないパターンを示す。この場合、前記パターンに対して個々の変換のみを適用する。

【図16B】ストレッチゾーンコンセプトを用いた場合の例示的パターンを示す。ストレッチゾーンコンセプトを用いて、理想的な（元々の）座標系内において接続されている領域を、不可侵ゾーン間の線状接続を用いて再接続する。

【図17A】ストレッチゾーンコンセプトを用いない場合の例示的パターンを示す。この場合、パターンに対して個々の変換のみを適用する。

【図17B】ストレッチゾーンコンセプトを用いた場合の例示的パターンを示す。ストレッチゾーンコンセプトを用いて、理想的な（元々の）座標系内において接続されている領域を、個々の変換間の線状組み合わせを用いて再接続する。

【図18】自動的にマシンによってまたはパターンファイルによって特定またはマークされたさらなるゾーンを例示する。

【図19A】第３のゾーンを適用していない例を示す。

【図19B】第３のゾーンを適用した例を示す。

【図20A】補償無しの例示的印刷パターンを示す。

【図21A】例示的変換マップを示す。

【図21B】例示的変換マップを示す。

【図22A】補償有りの例示的印刷パターンを示す。

【図22B】本発明の実施形態による不可侵ゾーンコンセプトを用いた方法のフローチャートを示す。

【図23】例示的変換を示す。

【図24A】第１の層内へのダイの配置を示す。

【図24B】図２４Ａの第１の層内のダイとアライメントされた第２の層および第Ｎの層内のパターンを示す。

【図24C】図２４Ａの第１の層内のダイとアライメントされた第２の層および第Ｎの層内のパターンを示す。

【図25】複数の層を通じたパターンの一連の変換を示す。

【図26】ダイの基準位置を示す。

【図27】複数の層のワークピースの断面図である。

【図28】複数の層のワークピースの断面図である。

【0035】

本文において用いられる用語および実施形態の説明

【0036】

ワークピース

【0037】

本出願の記載の目的のために、「ワークピース」という用語は、表面層の任意のキャリアを指す。前記表面層上には、レーザー直描画像化システムによってパターンを印刷することができる（例えば、プリント回路基板ワークピースまたは有機基板のためのシリコン基板またはシリコンウェーハ）。ワークピースは、任意の形状（例えば、円形、矩形または多角形）にすることができ、また、任意のサイズ（例えば、１ピースまたはロール状）にすることができる。

【0038】

ダイ

【0039】

本出願の記載の目的のために、「ダイ」という用語は、受動コンポーネント、能動コンポーネント、または電子部品を関連付けられた他の任意のコンポーネントを指す。

【0040】

例えば、小型の材料ブロックであり得る。前記ブロック上に、所与の機能回路が作製される。

【0041】

局所的アライメント

【0042】

本出願の記載の目的のために、「局所的アライメント」という用語は、個々のダイまたはダイのグループ上のアライメントフィーチャ（例えば、アライメントマーク）に相対するアライメントを指す。

【0043】

大域的アライメント

【0044】

本出願の記載の目的のために、「大域的アライメント」とは、ワークピース上のアライメントフィーチャ（例えば、アライメントマーク）に相対するアライメントを指す。

【0045】

多様な説明
図面を明確にするため、層の厚さおよび領域は誇張されている。図面の記載中、同様の参照符号は、同様の要素を指す。

【0046】

本明細書中、詳細な例示的実施形態を開示する。しかし、本明細書中の特定の構造および機能についての詳細は、例示的実施形態を記述するための例示に過ぎない。例示的実施形態は、多くの代替的形態で実現することが可能であり、本明細書中に記載の例示的実施形態のみに限定されるべきではない。

【0047】

しかし、例示的実施形態を開示の特定の実施形態に限定することは意図されておらず、例示的実施形態は適切な範囲内の改変物、均等物および代替物を全て網羅するものであることが理解されるべきである

【0048】

本明細書中、「第１の」、「第２の」などの用語が多様な要素を指すために用いられるが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるものではないことが理解される。これらの用語は、要素を相互に区別するためのみに用いられる。例えば、例示的実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の要素を第２の要素と置き換えることが可能であり、同様に第２の要素を第１の要素と置き換えることも可能である。本明細書中用いられる「および／または」という用語は、関連付けられた１つ以上のアイテムの任意の組み合わせおよび全ての組み合わせを示す。ある要素が別の要素へと「接続された」または「連結された」と記載されている場合、当該要素は、その他の要素に直接接続または連結することができ、あるいは介在要素を介在させてもよいことが理解される。これとは対照的に、ある要素が別の要素に「直接接続された」または「直接連結された」と記載されている場合、介在要素は存在しない。要素間の関係を記述するために用いられる他の用語も同様に解釈されるべきである（例えば、「〜の間」と「〜の間に直接」との場合、「隣接して」と「直接隣接して」の場合）。

【0049】

本明細書中において用いられる用語は、特定の実施形態を説明するためのみに用いられ、例示的実施形態に限定することを意図していない。本明細書中用いられる単数形である「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」には、文脈から明らかに違うことが分かる場合を除いて、複数形も含まれる。また、「含む」、「含む」、「含む」、「および／または」および「含む」という本明細書中用いられる用語は、記載のフィーチャ、整数、ステップ、動作、要素および／またはコンポーネントの存在を指すが、１つ以上の他のフィーチャ、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネントおよび／またはこれらの群の存在または付加を排除するものではないことがさらに理解される。

【0050】

またいくつかの代替的実行様態において、記載の機能／行為が図面中に記載の順序で行われない場合がある点に留意されたい。例えば、関連する機能／行為に応じて、連続的に図示されている数字が実質的に同時に行われる場合もあるし、あるいは逆の順序で実行される場合がある。

【0051】

例示的実施形態は、パターンおよび／または画像の読み出しおよび書き込み対象となるワークピース（例えば、基板またはウェーハ）の走査に関する。また、例示的実施形態は、ワークピースの測定にも関する。例示的な基板またはウェーハを挙げると、フラットパネルディスプレイ、プリント回路基板（ＰＣＢ）、可撓性プリント回路基板（ＦＰＢ）、可撓性電子部、印刷電子部、パッケージング用途基板またはワークピース、光起電性パネルなどがある。

【0052】

例示的実施形態によれば、書き込みおよび書き込みは広範な意味として理解されるべきである。例えば、書き込み動作を挙げると、比較的小型であるかまたは比較的大型であるワークピースの顕微鏡法、検査、計測、分光法、干渉分光法、散乱計測などがある。書き込みを挙げると、フォトレジストまたは他の感光材料の露出、光学的加熱によるアニーリング、アブレーション、光ビームによる他の任意の表面変更などがある。

【発明を実施するための形態】

【0053】

本発明は、ワークピースのパターニングのための方法、装置およびコンピュータプログラム製品において具現化される。

【0054】

本発明の動作環境

【0055】

本発明は典型的には、走査レーザー直描画像化（ＬＤＩ）システムにおいて用いられる。前記走査レーザー直描画像化（ＬＤＩ）システムは、例えば上気した従来技術公開文献ＵＳ２００３／００８６６００に開示のようなレーザー直描書込器を含む。本発明の実施形態の実行に用いることが可能なマシンの一例として、同文献を参考のため援用する。このようなシステムにおいて、ワークピースの感光表面層上をレーザービームで走査して、パターン画像データに従ったパターンに対して前記層を露出させる。本発明の異なる実施形態を挙げると、例えばパターニングのためのパターニング装置がある。前記パターニングは、表面上にパターンを投射、書き込みまたは印刷することによって行われる。前記投射、書き込みまたは印刷は、フォトレジストまたは他の感光材料の露出、光学的加熱によるアニーリング、アブレーション、光ビームによる他の任意の表面変更などを含み得る。

【0056】

前記システムは好適には、特に調節、補償または変換が可能な画像パターンデータに応じてパターニング（例えば、レーザービーム走査）を制御するように適合されたコンピュータを含む。前記システムは、コンピュータ化された測定システムをさらに含むかまたは前記コンピュータ化された測定システムにさらに連結される。前記コンピュータ化された測定システムは典型的には、ＣＣＤカメラおよび認識ソフトウェアを含む。前記認識ソフトウェアは、対象物（例えば、ダイ）またはフィーチャ（例えば、ワークピース上のアライメントマーク）を認識するように適合される。前記測定システムからの測定データは、アライメントシステムにおいて元々の画像パターンデータを適合することで、想定状態からの前記ワークピースの逸脱を補償する際に用いられる。本発明の実行においては、本発明の方法のステップを実行するように適合された、特定に設計されたコンピュータプログラムがコンピュータに設けられる。

【0057】

本発明は、ワークピース（例えば、シリコン基板、有機基板またはａウェーハ）上において動作するように適合される。ぜワークピース上の任意の位置には、ダイが分配および配置される。前記ダイの位置は、三次元座標系において規定され、配置および配向を示す。例えば、前記ワークピース上へのダイの配置がピックアンドプレースマシンによって行われた場合、前記ダイの配置精度が低下する。前記ダイは典型的には、表面層上に印刷されるべき回路パターンとアライメントされ、これにより、例えばファンアウトプロセスにおいて前記回路パターン前記ダイの接続点へと接続することが可能となる。好適な実施形態は、直描書き込みマシンおよびアライメントシステムにおいて実行されるか、または、直描書き込みマシンおよびアライメントシステムと協働して実行される。

【0058】

ファンアウトプロセスの例

【0059】

図１は、ファンアウトウェーハレベルパッケージングプロセスの従来技術のプロセスの説明における、埋設ダイの例の模式図である。このような従来のファンアウトプロセスは、ここではＩｎｆｉｎｅｏｎ（供給元：Ｉｎｆｉｎｅｏｎ）によって提供されていることが公知である従来技術のファンアウトウェーハレベルパッケージングによって例示され、典型的には以下のステップを含む：

【0060】

ステップ１：ラミネートキャリア（例えば、キャリアウェーハ）を設け、粘着テープ上のダイを受容するように配置する。

【0061】

ステップ２：（１種類または複数の種類の）複数のダイをピックアンドプレースマシンによって前記キャリア上に配置する。

【0062】

ステップ３：前記ダイおよび前記粘着テープ上に圧縮成形を行って、前記ダイを成形キャリアウェーハ内に固定する。

【0063】

ステップ４：前記キャリアを前記粘着テープおよび前記成形キャリアウェーハから分離する。

【0064】

ステップ５：例えば剥離によって粘着テープを前記成形ウェーハから除去して、再構築ウェーハを得る。

【0065】

前記ダイを前記成形キャリアウェーハ上に配置した後、１つ以上のパターニングステップを前記ウェーハ上に行う。例えば、以下から選択する。

【0066】

ステップ６：誘電体堆積およびパターニング。恐らくはこのステップを複数回。

【0067】

ステップ７：メタライゼーションおよびパターニング。

【0068】

ステップ８：誘電体の堆積およびパターニング。

【0069】

ステップ９：ダイ接続点に連結された接触パッドへ外部端子を電気接続するための半田バンプ堆積を達成する。

【0070】

本発明の実施形態は、コスト効率向上のために、この種のファンアウトプロセスにおけるパターニングステップにおいてアライメントを行うように適合される。

【0071】

任意に配置されたダイを用いたワークピース

【0072】

背景についての記載において簡単に述べたように、図２は、ワークピース２００上に複数のダイ２０２を分配した例の模式図である。この例において、再構築ウェーハがｅＷＬＢパッケージング構造内に設けられ、ここで、ｅＷＬＢは、埋設ウェーハレベルボールグリッドアレイの略語である。図２に示すように、従来の場合、ダイ配置は非組織的に行われており、印刷フィールド（すなわち、プリント回路パターンのフィールド）は、異なるダイに相対して異なる登録誤差を持ち、実際、このようにして生成されたワークピースは、ランダムな位置誤差を有する。本発明は、例えばこの種のワークピース内の埋設ダイに相対するパターンの局所的アライメントを可能にするように、適合される。

【0073】

本発明が動作させようと意図するワークピース上には、複数のダイが分配される。任意かつまたはランダムにワークピース上にダイが分配および配置されることが仮定されるが、前記ダイは前記ワークピース上において概して大域的順序で一般的に配置される。また、前記ダイの位置は、前記ワークピースの形状および形状逸脱によって影響を受けることが多い。図８に示すワークピースの例はウェーハの形態をしており、その上にダイが局所的配置および配向および大域的配置および配向で配置される。上面図８０２および側面図８００から、左側において、元々のワークピースがウェーハの形態で図示されている。真ん中部分において、ウェーハの上面図８０４および側面図８０８が図示されている。このウェーハの上には、ダイ８０７が概して順序付けられた状態でかつ行状に並べられて配置される。右側において、ダイ８０７の位置が二次元大域的座標系８０６内において図示されており、よって、局所的三次元座標系（ｘ、ｙシータ）８０８における個々のダイ８０７の配向は各個々のダイに所属する。各ダイの位置は、平行移動、回転、反りなどを含み得る。右側において、ワークピースの側面図が図示されており、前記ウェーハ大域的反り８１２および前記ダイの局所的反り８１０が図示されている。

【0074】

ワークピースのパターニング方法の実施形態

【0075】

１つの改変例において、本発明は、ワークピースを例えば直描書き込みマシン内においてパターニングする方法において埋設される。前記ワークピース上には、１つまたは複数のダイが分配される。前記直描書き込みマシンには、本質的に公知である様態で書き込み動作を制御するための座標系が提供される。

【0076】

各ダイは、元々の回路パターンデータの形態の回路パターンと関連付けられる。これを図５Ａおよび図５Ｂに示す。図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の実施形態による、ワークピース上の個々のダイに適合された局所的パターンの例の模式図である。図５Ａにおいて、ワークピース５００は、大域的基準マーク（例えば、アライメントマーク）を有する。ワークピース５００には、複数の任意に配置されたダイ（２つの異なる種類（ダイ種類１５０４およびダイ種類２５０６））が設けられる。図４は、基準マーク４０２の本質的に公知の例の模式図である。基準マーク４０２は、ダイ４００上のアライメントマーク（本例において、アライメントマークは明るい十字部４０２である）の形態をしている。異なるダイ種類が、異なるパターン種類（パターン種類１５０８およびパターン種類２５１０）とアライメントされる。図５Ｂによれば、パターン種類１５０８は、ダイ種類２５０６上の層の印刷とアライメントされ、パターン種類２５１０も同様にダイ種類１５０４上の層の印刷とアライメントされる。さらに、同一の種類の複数のダイは、異なる種類のパターンを持ち得る。図５Ｂにおいて、前記パターンの回転は、各ダイ（セル）に合わせて調節される。この接続において、ダイまたはダイ群５１２をセルと呼ぶ場合がある。また、各ダイ（セル）の調節またはダイ群５１２（セル）の調節を行うことも可能である（例えば、３×３セルの同一回転および平行移動）。前記ワークピースは好適には、小領域に分割される（例えば、ダイ５０４と関連付けられた小領域５１４）。ダイ５０４は、図５Ｂの例示において、パターン５１０とアライメントされる。小領域５１６は、ダイ群５１２と関連付けられ得る。

【0077】

図６は、模式フロー図であり、ワークピースのパターニング方法の実施形態を例示する。図６に示す方法は、例えば直描書き込みマシンにおいて実行することができる。

【0078】

図６のステップを参照して、この実施形態は、以下を含む：

【0079】

Ｓ６０２：ワークピース（例えば、ウェーハ）上または基準ダイ上のアライメントマークを測定する。

【0080】

Ｓ６０４：ワークピース（例えば、ウェーハ）上の１つ以上のダイ（単数または複数）の位置を測定する。上述したように、各ダイの位置は、平行移動、回転、反りなどを含み得る。各ダイの位置は、直描書き込みマシンを含むマシンにおいてまたは外部測定マシンにおいて測定することができる。ステップＳ６０２およびＳ６０４は、逆の順序で行うことも可能である。

【0081】

ダイ位置を外部測定マシンにおいて測定する場合、前記ダイ位置は、キャリアウェーハまたは所与の基準ダイ上の一定の大域的基準マークに相対する。前記測定が直描書き込みマシンにおいて行われる場合、同じ原理を用いてもよいし、あるいは、前記測定を前記マシンにおいて直接用いてもよい。前記基準マークの測定と、各ダイ位置および回転から前記マシンの座標系への変換とを行うことにより、各ダイの位置が前記書込器の座標系内において規定される。あるいは、前記規定の基準ダイ（単数または複数）を同じ様態で用いることもできる。さらに、少なくともいくつかの例示的実施形態によれば、各ダイは、測定のためのアライメントマークを持ち得る。あるいは、各ダイは、一定の形状ベースの測定アルゴリズムによって測定することも可能である。前記測定アルゴリズムは、ダイの絶対位置および／または相対位置をアライメントマークを用いずに測定することができる。この測定は、例えば当該ダイの形状、微視的不均一性および／または当該ダイの表面に固有の特性を測定するステップと、これらの測定を用いて前記ダイの絶対位置および／または相対位置を決定するステップとによって行われる。少なくとも１つのカメラ（例えば、ＣＣＤカメラ）を用いて、ダイまたは大域的ワークピースの形状、フィーチャおよび／または微視的不均一性を測定して、前記ダイの絶対位置および／または相対位置を決定することができる。また、ダイの形状および／または位置は、少なくとも１つのセンサー（例えば、物理的センサー）を用いて測定することもできる。特定の例示的実施形態によれば、各ダイの位置は、ワークピースの前方側（例えば、書き込み側）上および／またはワークピースの下方側（例えば、書き込み側と反対の後側）上において測定され得る。前記測定は、アライメントマークの利用と組み合わせて（または組み合わせずに）行われ得る。ここで、ワークピースの測定された形状および／または前方側または下方側の微視的不均一性は、ワークピース内のダイまたはワークピース上のダイの絶対位置および／または相対位置を決定するための基準位置として用いられる。

【0082】

上述したように、ダイの位置は、大域的ワークピース（例えば、ワークピースの角部）の微視的不均一性、フィーチャまたは形状を測定することにより、決定することができる。前記ワークピースは書込器において測定することもでき、前記書込器において、ワークピースの前方側または下方側の測定形状、フィーチャおよび／または微視的不均一性が、ダイの絶対位置および／または相対位置を決定するための基準位置として用いられる。

【0083】

Ｓ６０６：各ダイの測定アライメントマークおよび位置に基づいて、パターンデータを作成する。

【0084】

Ｓ６０８：書き込み対象パターンを再サンプリングして、各ダイ位置に適合させる。一例において、前記パターンを元々のパターンデータから再サンプリングして、各ダイに適合させる。別の実施形態において、前記パターンは、各ダイに適合するように平行移動または変換されたベクトルデータからラスタライズされる。以下にも記載する別の実施形態において、前記書き込みツールの座標系は、元々のパターンをダイ位置に適合させるように同様に変換され、その後、前記変換された座標系によって元々のパターンが書き込まれる。

【0085】

例示的実施形態によれば、異なるダイは、異なる種類のパターンを持ち得る。図５に示しまた上述したように、数種類のダイが存在し得るため、異なる種類のパターンが同一ウェーハ上に存在し得る。図５は、図６のこれらの段階においてダイ位置にパターンを適合させる様態を示す。

【0086】

Ｓ６１０：このようにして各ダイに適合させるように調節されたパターンをウェーハ上に書き込む。図９Ａは、ワークピース（例えば、直描書き込みマシンにおいて）ワークピースをパターニングする方法のさらなる実施形態の模式図である。前記ワークピース上には、複数のダイが分配される。前記ダイは、受動コンポーネント、能動コンポーネント、または電子部と関連付けられた他の任意のコンポーネントから選択される。前記直描書き込みマシンには、書き込み動作を本質的に公知の方法で制御するための座標系が設けられる。前記方法は、以下のステップを含む：

【0087】

９０２：測定データを受信する。前記測定データは、前記ワークピースと関連付けられ、前記ワークピース上に分配される複数のダイまたはダイ群の前記ワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャに相対する測定位置を示す。前記測定データは典型的には、前記ワークピースの基準フィーチャを決定した後、基準フィーチャに相対するダイ位置を測定することにより、決定される。

【0088】

以下にさらに記載する異なる実施形態において、測定データファイルは、変換および変換可能領域のリストを含み得、あるいは、所与の点における変換を記述するデータを含む測定ファイルを含み得る。ダイ上の測定は、書込器前のステップおよび高分解能マップにおいて分析される。前記高分解能マップは、局所的アライメント領域と、前記書込器において用いられる前記領域の値とを記述する。ダイまたはダイ群の位置は好適には、ワークピース上のダイの少なくとも１つの基準に相対する置および配向ならびに／あるいは前記ワークピースを含む空間内におけるダイまたはダイ群の前記基準に相対する空間的配置および配向に基づいて、決定される。換言すれば、上記したように、前記位置は、ワークピースの二次元大域的座標系および局所的三次元座標系（ｘ、ｙシータ）内の個々のダイの配向における位置または配置として示され得、これにより各個々のダイに所属する。

【0089】

ダイの基準フィーチャは例えば、以下のうち選択されたものによって決定される：ダイ上に設けられた１つまたはいくつかのアライメントマーク（単数または複数）；または前記ダイ（単数または複数）の表面構造の特性；または前記ダイの形状特性（例えば、前記ダイの縁部または角部）。

【0090】

上述したように、ダイ位置の測定は、例えば、以下のうち選択されたものによって決定される。

【0091】

ａ．基準フィーチャに相対するダイの空間的位置を決定するステップであって、前記ステップは、形状ベースの位置決定アルゴリズム、縁部検出ベースのアルゴリズム、相関ベースのアルゴリズムまたは基準フィーチャからの位置抽出のために適合された別の画像分析技術のうち選択された１つを用いたステップ；または

【0092】

ｂ．前記ダイ上の１つまたはいくつかのアライメントマーク（単数または複数）を用いて、前記基準フィーチャに相対するダイの空間的位置を決定するステップ；または

【0093】

ｃ．前記基準フィーチャに相対する前記ダイの空間的位置を決定するステップであって、前記ステップは、前記ダイの表面構造の特性によって決定される、ステップ。

【0094】

測定データは、ワークピース上のダイまたはダイの群またはクラスターの位置を示すように決定され得る。測定データは、別個の測定マシンにおいてあるいは直描書き込みマシンと一体化されたかまたは直描書き込みマシン内において一体化された測定配置構成において任意選択的に決定され得る。測定データは好適には、コンピュータにおいて受信される。前記コンピュータは、画像パターンデータの操作および／または直描書き込みマシンの書き込みレーザービームを制御を行うように適合される。さらに、測定データは、ワークピースの基準フィーチャの決定および／または前記基準フィーチャに相対するダイ群の位置の測定により、任意選択的に決定される。測定データは、各単一のダイの測定値を含まなくてもよい。上記したように、例えば２×２個のダイまたは４×４個のダイのクラスターの測定値を含むことも可能である。クラスターの測定値は、例えばノミナル位置からの平均的逸脱を示すことができる。

【0095】

ダイの基準フィーチャは、例えば以下のうち選択されたものまたは以下の組み合わせによって決定される：ダイ上に設けられた１つまたはいくつかのアライメントマーク（単数または複数）；またはダイ（単数または複数）の表面構造の特性；またはダイ形状の特性（例えば、ダイの縁部または角部）；またはワークピースの書き込み側または後側上の測定。

【0096】

９０４：ワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャを検出するステップであって、前記検出は好適には、測定システムの形態の検出手段によって行われる、ステップ。

【0097】

ワークピースの基準フィーチャの検出は、上述したようなダイの基準フィーチャ検出と同様の方法によって行うことができる（すなわち、例えば、ワークピース上のアライメントマーク、ワークピース上またはダイ間の形状または他の特性フィーチャ）。例示的実施形態において、ワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャは、以下のうち選択されたものまたは以下の組み合わせによって決定される：ワークピース上に設けられた１つまたはいくつかのアライメントマーク（単数または複数）；あるいは複数のダイ間で選択された１つまたは複数の基準ダイ（単数または複数）上に設けられた１つまたはいくつかの基準フィーチャ（単数または複数）；あるいは

【0098】

ワークピース上に分配されたダイの配置構成の特性；あるいはワークピースの表面構造の特性；あるいはダイ（単数または複数）の表面構造の特性；あるいは１つまたはいくつかの基準ダイ（単数または複数）；あるいはワークピースの形状特性（例えば、ワークピースの縁部または角部）；あるいはワークピースの書き込み側または後側上の測定。

【0099】

９０６：ワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャと、直描書き込みマシンの座標系との間の関係を決定するステップ。前記関係は、任意選択的に測定してもよいし、あるいは仮定してもよいし、あるいは事前設定可能なパラメータであってもよい。

【0100】

直描書き込みマシン内におけるダイの配置様態を規定する関係は、以下のうち選択されたもの（好適には以下のもの全て）の利用を含む：ダイ位置、ワークピース位置、および直描書き込みマシンの座標系の位置。

【0101】

９０８：ワークピース上に分配された複数のダイまたはダイ群の測定位置を変換位置に変換するステップであって、前記変換位置は、ワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャと直描書き込みマシンの座標系との間の関係に基づいて直描書き込みマシンの座標系内において規定される、ステップ。

【0102】

典型的には、全てのダイがワークピースに相対する第１の変換によって記述された後、前記ワークピースを前記書込器の座標系に相対する変換によって記述する。

【0103】

前記変換は、前記ワークピースの位置および形状を前記書込器座標系内の規定に変換するステップをさらに含み得る。このステップは、測定段階におけるワークピースが理想的な変換から逸脱した変換を有していることが判明した場合に適用される。このような場合、各ダイについての測定データを、測定マシン内のワークピース位置を規定する変換によって補償する。前記補償は、書込器において用いられる基準位置に基づいて行われる。前記基準位置は通常は、ノミナル位置である。このようにして、最終結果に影響を与える測定マシンおよび書込器それぞれにおけるワークピースの変換における差異を無くす。

【0104】

変換の決定

【0105】

適用すべき変換は、多様な様態で決定される（例えば、ワークピースおよび／またはワークピース上に分配されたダイの特性に基づいて決定される）。

【0106】

一実施形態において、前記ダイまたはダイ群の位置（すなわち、ワークピースの配置および配向双方ならびに書込器座標系に相対するワークピースの配置および配向）を用いて、直描書き込みマシンの座標系内において規定された測定位置の変換を決定する。

【0107】

９１０：ワークピース上へ書き込まれるべき調節された回路パターンデータを作成するステップであって、前記作成は、元々のパターンデータおよび変換後の位置双方に基づいておこなわれ、前記調節された回路パターンデータは、複数のダイまたはダイ群の回路パターンを表し、これにより、前記調節された回路パターンは、少なくともワークピース領域の一部に適合される、ステップ。

【0108】

小領域

【0109】

実施形態において、前記調節された回路パターンデータに対しさらに処理を行って、前記調節された回路パターンをワークピース領域の複数の小領域に適合させる。場合によっては、各小領域は、ワークピース上に分配された複数のダイ間のダイまたはダイ群と関連付けられる。さらに、前記調節された回路パターンデータを処理することで前記複数のダイまたはダイ群に適合させる際、前記調節されたパターンデータの小部位がそれぞれ特定のダイまたはダイ群と関連付けられたワークピースの小領域を表すように処理を行い、ここで、前記小領域はそれぞれ、前記特定のダイまたはダイ群を含むかまたは網羅する。

【0110】

ワークピースの小領域への分割は、異なる様態で行われ得る。一実施形態において、少なくともワークピース領域の一部を小領域に分割する際、小領域それぞれが調節されたパターンデータの小部位によって表現されるようにし、受信された測定データによって特定されかつ／またはワークピース領域が所定のアルゴリズムの利用によって小領域に分割されるように分割を行う。別の実施形態において、前記小領域は、受信された測定データによって自動的に特定され、かつ／または、前記ワークピース領域は所定のアルゴリズムの利用によって自動的に小領域に分割される。さらに、前記調節されたパターンの小部位に処理を行って、特定の要求内の各領域および／または少なくとも１つの事前設定可能な逸脱パラメータに適合させることができる。

【0111】

調節された回路パターンデータを作成する目的のために、一実施形態において、前記測定は、パターン全体についての再サンプリングマップを規定するステップを含む。

【0112】

一実施形態において、前記調節されたデータを作成するステップは、ベクトルデータの形態の元々のデータを各ダイまたはダイ群に適合するように変換するステップと、前記変換されたベクトルデータをラスタライズして、前記ラスタライズされたベクトルデータが前記ダイが全て分配されたワークピース全体を表現するようにするステップとを含む。

【0113】

別の実施形態において、前記調節された回路パターンデータを作成するステップは、一実施形態において、１組の理想的なパターンデータから前記元々のパターンデータをレンダリングするステップを含む。この文脈における理想的なパターンとは、ノミナル座標系内におけるパターンのレイアウトおよび位置であり、通常はＣＡＤシステムなどの座標系内におけるパターンのレイアウトおよび位置である。その後、前記ダイ（単数または複数）の測定された位置データおよび前記ワークピースの変換された位置および形状に応じて元々のパターンデータを再サンプリングすることで、直描書き込みマシンの座標系内のワークピース上の各ダイにデータを適合させるステップを行う。任意選択的に、前記ダイの群またはクラスター測定位置データおよび前記ワークピースの変換された位置および形状に基づいて前記元々のパターンデータを再サンプリングすることで、直描書き込みマシンの座標系内のワークピース上の各群またはクラスターにデータを適合させるステップを行う。

【0114】

好適には、前記調節された回路パターンデータは、前記ワークピース全体と、前記ワークピース上に分配されたダイ全てとを表現する。

【0115】

要求および／または逸脱パラメータ

【0116】

前記調節された回路パターンの適合は、異なる任意選択的様態で行われる。

【0117】

例えば、前記調節されたパターンデータの複数の小部位をレンダリングして、特定の要求内の各小領域または１つ以上の事前設定可能な逸脱パラメータに適合させる。前記特定の要求または事前設定可能な逸脱パラメータは、異なる実施形態において、以下のうち少なくとも１つと関連付けられる：ａ．ダイ、コンポーネントまたはダイ／コンポーネントの群の種類；あるいはｂ．ダイ（単数または複数）／コンポーネント（単数または複数）の表面構造の特性；あるいはｃ．ダイ（単数または複数）／コンポーネント（単数または複数）の形状特性（例えば、前記ダイ（単数または複数）／コンポーネント（単数または複数）の縁部または角部）。

【0118】

一実施形態において、事前設定可能な逸脱パラメータまたは１組の逸脱パラメータ内において、調節された回路パターンデータ全体を前記ワークピース上の複数のダイまたはダイ群に適合させる。前記逸脱パラメータは、異なる様態で規定することができる。前記逸脱パラメータは、例えば以下によって事前設定することができる：値、最低閾値、最高閾値、値の間隔、または逸脱パラメータを計算するために選択可能な数式。

【0119】

前記事前設定可能な逸脱パラメータは、配置と関連付けられたパラメータ（単数または複数）および配向と関連付けられたパラメータ（単数または複数）双方を含み得る。

【0120】

例えば、一実施形態において、前記逸脱パラメータは、ダイに相対する調節された回路パターンの前記配置または位置残差であり、１００マイクロメータ（μｍ）以下の範囲である。他の実施形態において、前記残差は、１０マイクロメータ（μｍ）以下の範囲であり、５マイクロメータ（μｍ）以下の範囲であり、あるいは最も頻繁には１マイクロメータ（μｍ）以下の範囲である。よって、異なる実施形態において、前記調節された回路パターンデータは、事前設定可能な逸脱パラメータ内において、前記ワークピース上の複数のダイまたはダイ群に適合される。前記事前設定可能な逸脱パラメータは、ワークピース上に分配されたダイまたはダイ群のうち少なくともいくつかについて、１００μｍ以下または１０μｍ以下または５μｍ以下または１μｍ以下に設定される。

【0121】

完全適合または整合からの逸脱が発生する場合としては、例えば、同一領域内において複数の変換を同時に共存させる必要がある場合がる（この文脈において、遷移ゾーンと呼ぶ）。別の例において、必要な変換が適用可能な変換よりもより複雑な変換である場合に逸脱が発生する。

【0122】

特定のダイまたはダイ群と関連付けられた調節された回路パターンデータは、例えば特定のダイまたはダイ群に合わせて個々に適合される。好適には、複数のダイまたはダイ群は、ワークピース上に分配されたダイ全てを含む。一実施形態において、ワークピース上のダイまたはダイ群のうち少なくとも１つと関連付けられた回路パターンデータは、ワークピース上のその他のダイと関連付けられた回路パターンデータから独立して個々に調節される。別の実施形態において、ワークピース上のダイまたはダイ群それぞれと関連付けられた回路パターンデータは、前記ワークピース上のその他のダイのうち任意のダイと関連付けられた回路パターンデータから独立して個々に調節される。

【0123】

調節された回路パターンデータを作成するステップは、一実施形態において、１組の理想的なパターンデータから元々のパターンデータをレンダリングするステップを含む。この文脈において、理想的なパターンとは、ノミナル座標系（通常はＣＡＤシステムまたは類似のもの）におけるレイアウトおよび位置の位置である。

【0124】

その後、前記ダイ（単数または複数）の測定された位置データおよび前記ワークピースの変換された位置および形状に基づいて前記元々のパターンデータを再サンプリングすることで、直描書き込みマシンの座標系内のワークピース上の各ダイにデータを適合させる。あるいは、ダイの群またはクラスターの測定位置データおよびワークピースの変換された位置および形状に基づいて元々のパターンデータを再サンプリングして、直描書き込みマシンの座標系内のワークピース上の各群またはクラスターにデータを適合させるステップを行う。

【0125】

９１２：調節された回路パターンデータに従った、ワークピース上へのパターンの書き込み

【0126】

さらなる展開において、測定データを受信し、ステップ９０４〜９１０を順次行い、これにより、リアルタイムでの測定および書き込みが可能となる。好適には、調節された回路パターンデータを測定とワークピースと関連付けられたデータとのみに基づいて作成することで、リアルタイムでの測定および書き込みを可能とするとよい。

【0127】

異なる変換選択肢

【0128】

本発明の異なる実施形態において、異なる任意選択的変換が用いられる。

【0129】

パターンデータ、ベクトルデータまたは座標系からダイ（単数または複数）またはダイの群／クラスターの空間的位置への変換は、線状または非線状（例えば、スプライン、多項式または射影）に行われ得る。同様に、測定位置からダイ（すなわち、単一のダイまたはダイ群）の変換位置への変換を行うステップは、線状変換または非線状変換を選択するステップを含む。さらに、調節された回路パターンデータを作成するステップは、ダイまたはダイ群の位置に適合するようにパターンデータを変換するステップを含み、線状変換または非線状変換のうち選択された変換の利用を含み得る。

【0130】

異なる実施形態による任意選択的な大域的または局所的変換の例を挙げると、以下のうち選択されたものまたはその組み合わせがある：スケール、回転、平均のみ；アフィン変換；射影変換；双一次補間、スプライン、多項式。

【0131】

直描書き込みマシンにおける座標系の変換

【0132】

本発明のコンセプトは、データの再サンプリングおよびラスタライズの代わりに、直描書き込みマシンの座標系を各ダイに適合するように変換する実施形態において適用することも可能である。他の局面において、この実施形態は、上記した特徴を含む。

【0133】

図７は、図５Ａおよび図５Ｂの同様のワークピースを示し、直描書き込みマシンの座標系を７０８において大域的ワークピースに適合するように変換し、７０２、７０４および７０６において個々のダイに適合するように変換する。

【0134】

要約すると、この実施形態は、ダイが載せられたワークピースを直描書き込みマシン内においてパターニングする方法を含む。ダイ位置を配置および配向について表した測定データを用いて、所定の回路パターンを各ダイに適合させるように、直描書き込みマシンの座標系の変換を決定する。前記直描書き込みマシンの変換された座標系に従って、前記所定のパターンデータを前記ワークピース上に書き込む。より詳細には、このような実施形態は、直描書き込みマシンにおいてワークピースをパターニングする方法を含む。

【0135】

−前記直描書き込みマシンには、書き込み動作を制御するための座標系が設けられる。

【0136】

−前記ワークピース上には、複数のダイが分配される。

【0137】

−各ダイは、元々のパターンデータの形態をした所定の回路パターンと関連付けられる。

【0138】

前記方法は、以下のステップを含む：

【0139】

ａ．前記ワークピースと関連付けられた測定データを受信するステップであって、前記測定データは、前記ワークピースの基準フィーチャに相対する各ダイの測定位置を示す、ステップと；

【0140】

ｂ．前記ワークピースの所定の基準フィーチャを検出するステップと；

【0141】

ｃ．前記ワークピース基準フィーチャと、前記直描書き込みマシンの座標系との間の関係を決定するステップと；

【0142】

ｄ．前記直描書き込みマシンの座標系を変換するステップであって、前記変換は、前記各ダイの測定位置と、前記ワークピースの基準フィーチャと、前記直描書き込みマシンの座標系との間の決定された関係とに基づいて行われ、これにより、前記所定の回路パターンは、前記ワークピース上のダイに適合される、ステップと；

【0143】

ｅ．前記直描書き込みマシンの変換された座標系における所定のパターンデータに従って、前記ワークピース上にパターンを書き込むステップ。

【0144】

方法の実施形態の要旨

【0145】

複数のダイを有するワークピース（例えば、ウェーハ）をパターニングする本発明の方法の実施形態は、以下を含む：前記ウェーハ上のアライメントマークまたは前記複数のダイ間の基準ダイを測定するステップと、前記複数のダイのうち少なくとも第１のダイの位置を測定するステップと、前記測定されたアライメントマークおよび少なくとも前記第１のダイの位置に基づいて、パターンデータを作成するステップと、前記少なくとも前記第１のダイの位置に適合するように、前記パターンデータを再サンプリングするステップと、前記再サンプリングされたパターンデータに従って、前記ウェーハ上にパターンを書き込むステップ、。別の実施形態は、以下を含む：書込器の座標系内において前記第１のダイの測定位置を規定するステップであって、前記規定は、前記第１のダイの位置を前記書込器の座標系へ変換することによって行われる、ステップ。

【0146】

パターニング複数のダイを有するウェーハをパターニングする方法は、以下を含む：
前記ウェーハ上のアライメントマークまたは前記複数のダイ間の基準ダイを測定するステップと、前記複数のダイのうち少なくとも第１のダイの位置を測定するステップと、前記測定されたアライメントマークおよび少なくとも前記第１のダイの位置に基づいて、パターンデータを作成するステップであって、前記パターンデータは、少なくとも前記第１のダイに適合するように平行移動されたベクトルデータを含む、ステップと、前記パターンデータをラスタライズするステップと、前記ラスタライズされたパターンデータに従って、前記ウェーハ上にパターンを書き込みステップ。

【0147】

ワークピースのパターニングのための装置の実施形態

【0148】

好適な実施形態において、本発明の方法は、ワークピースのパターニングのための装置のシステムにおいて適用される。図９Ｂは、模式的ブロック図であり、本発明の実施形態によるワークピースのパターニングのための装置の実施形態を示す。前記システムは、装置ユニットを含む。前記装置ユニットあ、少なくとも１つのコンピュータシステムを含む。前記少なくとも１つのコンピュータシステムは、上記した方法ステップおよび／または機能のうち任意のものを実現するように構成される。詳細には、前記実現は、特定的に設計されたコンピュータソフトウェアプログラムコードまたは特定的に設計されたハードウェアまたはこれらの組み合わせによって行われる。本発明によるコンピュータプログラム製品は、コンピュータプログラムコード部位を含む。前記コンピュータプログラムコード部位は、上記の方法のステップおよび／または機能のうち任意のものを行うようにコンピュータシステムを制御するように構成される。

【0149】

図９Ｂに示す装置は、測定ユニット１２を含む。測定ユニット１２は、別個の測定ユニットであり得る。前記別個の測定ユニットは、コンピュータシステム１５（例えば、レーザー直描画像化（ＬＤＩ）コンピュータシステム１５）を介してまた場合によっては機械接続も介して書き込みツール２０へと直接連結される。一実施形態において、ＬＤＩコンピュータシステム１５は、別個の測定ユニットからの測定ファイルを任意のデータキャリアによって受信する。前記書き込みツールは、例えばレーザー直描書き込みマシンを含む。

【0150】

コンピュータシステム１５は、データ作成ユニット１４と、変換ユニットと、書き込みツール制御ユニット（好適には、ソフトウェアとして実現されたもの）とを含み、書き込みツール２０へ通信可能に接続される。前記書き込みツールの直描書き込みマシンには、ワークピース上の書き込み動作を制御するための座標系と、前記ワークピース上の基準フィーチャを検出するように構成された機構とが（好適には画像化技術によって）設けられる。コンピュータシステム１５の実施形態は、前記ワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャと、前記直描書き込みマシンの座標系との間の関係を決定するためのユニットをさらに含む。データ作成ユニット１４も、コンピュータシステム１５内に含まれる。データ作成ユニット１４は、変換前かつ／または変換後にパターンデータを作成するように構成される。一実施形態において、変換ユニット１６は、複数のダイの測定位置を、書き込みツール２０に含まれる直描書き込みマシンの座標系内において規定された変換位置へと変換するように構成される。前記変換は、前記ワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャと、前記直描書き込みマシンの座標系との間の決定された関係に基づいて、行われる。１つの変更例において、変換ユニット１６は、再サンプリングユニットを含む。前記再サンプリングユニットは、前記ダイに適合するように前記パターンデータを再サンプリングするように構成される。別の変更例において、変換ユニット１６は、ラスタライザーを含む。前記ラスタライザーは、前記パターンデータをラスタライズするように構成される。

【0151】

一実施形態において、データ作成ユニット１４は、元々のパターンデータおよび変換された位置双方に基づいて、前記ワークピース上への書き込み対象として調節された回路パターンデータを作成するように、構成される。前記調節された回路パターンデータは、複数のダイまたはダイ群の回路パターンを表し、これにより、前記調節された回路パターンは、前記ワークピース領域の複数の小領域に適合される。各小領域は、前記ワークピース上に分配された複数のダイ間のダイまたはダイ群と関連付けられる。書き込みツール制御ユニット１８は、前記調節された回路パターンデータに従って前記書き込みツールの直描書き込みマシンが前記ワークピース上にパターンを書き込むように前記直描書き込みマシンを制御するように、構成される。同様に、前記装置のユニットの異なる実施形態は、前記方法の多様な実施形態を実行するように構成される。本発明のコンセプトの別の実施形態において、変換ユニット１６は、上述したように、書き込みツール（例えば、直描書き込みマシン）の座標系を変換するように構成される。

【0152】

装置の実施形態の要旨

【0153】

本発明のワークピース（例えば複数のダイを有するウェーハ、複数のダイを有するワークピースまたはウェーハ）のパターニングのための装置において、前記装置は、以下を含む：前記ウェーハまたは前記複数のダイ間の基準ダイのためのアライメントマークを測定するように構成された少なくとも１つの測定ユニットであって、前記少なくとも１つの測定ユニットは、前記複数のダイのうち第１のダイの位置を測定するように構成される、測定ユニットと、前記測定されたアライメントマークおよび前記第１のダイの位置に基づいてパターンデータを作成するように構成されたデータ作成ユニットと、前記少なくとも前記第１のダイの位置に適合するように前記パターンデータを再サンプリングするように構成された再サンプリングユニットと、前記再サンプリングされたパターンデータに従って、前記ウェーハ上にパターンを書き込むように構成された書き込みツール。

【0154】

前記装置の一実施形態において、前記測定ユニットは、前記第１のダイの測定された位置を書込器の座標系において規定するようにさらに構成され、前記規定は、前記第１のダイの位置を前記書込器の座標系へ変換することにより、行われる。

【0155】

別の実施形態において、ワークピース（例えば、複数のダイを有するウェーハ）のパターニングのための装置は、以下を含む：前記ウェーハ上のアライメントマークまたは前記複数のダイ間の基準ダイを測定するように構成された測定ユニットであって、前記測定ユニットは、前記複数のダイのうち少なくとも第１のダイの位置を測定するように構成される、測定ユニットと、前記測定されたアライメントマークおよび少なくとも前記第１のダイの位置に基づいてパターンデータを作成するように構成されたデータ作成ユニットであって、前記パターンデータは、少なくとも前記第１のダイに適合するように平行移動されたベクトルデータを含む、データ作成ユニットと、前記パターンデータをラスタライズするように構成されたラスタライザーと、前記ラスタライズされたパターンデータに従って前記ウェーハ上にパターンを書き込むように構成された書き込みツール。

【0156】

さらなる実施形態において、前記測定ユニットは、前記第１のダイの前記測定された位置を書込器の座標系において規定するように構成され、前記規定は、前記第１のダイの位置を前記書込器の座標系へ変換することにより、行われる。

【0157】

複数の層間のアライメント

【0158】

本発明のコンセプトの展開において、第１の層内のパターンは、別の先行層または後続層内の特定のフィーチャに合わせてアライメントされる。これは、集積コンポーネント（すなわち、この文脈においてはダイ）の多層スタック（例えば、パッケージＳｉＰにおける３Ｄシステム）の製造において適用される。本発明によれば、これは典型的には、再経路設定層のための第１のパターンを提供することにより、達成される。前記再経路設定層は、前記ワークピースの第１の層上に分配されたダイにアライメントかつ適合され、同時に、接続すべきダイと共に異なる第２のパターンに適合される。場合によっては、前記第２のパターンは、前記第１のワークピースへ接続されるべき第２のワークピース上に配置される。

【0159】

図９Ｃは、３ＤＳｉＰの一例を示す。図９Ｃの例において、ピース１１１０は、能動コンポーネントの形態をした第１の種類のダイを示し、ピース１１０８は、受動コンポーネントの形態をした第２の種類のダイを示す。これらのコンポーネントは、ワークピース１１１２の縁部へと接続されるか、または、プロセス（例えば、リソグラフィープロセス）によって相互接続される。

【0160】

ダイ（例えば、能動コンポーネントおよび／または受動コンポーネントの形態のもの）をワークピース内においてスタックしかつ／またはワークピース上においてスタックした場合かつ／あるいは接続すべき別個のワークピース上においてスタックした場合あるいは（例えば、図１１Ａ〜図１１Ｂのように）前記ワークピースの相対する両側部上に配置した場合、パターンの１つまたはいくつかの部分は、前記ワークピースに接続された変換を持ち得、ここで、マシン印刷部および前記パターンの１つまたはいくつかの部分は、前記ダイに接続された変換を持ち得（現在、２Ｄ埋設ダイまたは３Ｄ埋設ダイ、ファンアウトダイ、両側性ファンアウトダイなどとして知られる）、この層上において前記層（単数または複数）を含む。このプロセスの目的は、導電性材料を前記ダイ／コンポーネントへと接続する際、前記ダイ／コンポーネントが前記ワークピースの縁部へと接続されるかまたはプロセス（例えば、リソグラフィープロセス）によって相互接続されるように接続を行うことである。電子接触の品質において、前記導電性材料を正確に前記ダイ／コンポーネント接続部へと接続することは比較的重要である。

【0161】

十分に高精度の接続を達成するために、ＬＤＩにおいていくつかの異なるパターン変換が用いられる場合がある。３Ｄダイ／コンポーネントをスタックする際、異なる変換をパターンの異なる部分に対して行うことで、コンポーネントを後続層上に配置する際の厳しい配置制限を抑制かつ／または回避することができる場合がある。その代わりに、２Ｄファンアウトまたは埋設ダイに類似するプロセスをパターン変換と組み合わせたものを全ての層または実質的層に用いることができ、各層におけるダイ／コンポーネント登録（配置）に対する要求を緩和することができる。

【0162】

図１０Ａは、ワークピース１２０４の上面図であり、図１０Ｂは、ワークピース１２０４の側面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂは、パターンの一部分１２０２をワークピース１２０４の層上のダイ１２０６および１２０８へと接続する様態を示す。図１０Ｂにおいて、パターン１２０２を１層のみ図示している。しかし、複数のパターン層を同一または個々の変換と共に付加してもよい。

【0163】

図１１Ａは、多層スタックの上面図であり、図１１Ｂは、多層スタックの側面図である。ここで、システムはパッケージスタック内に設けられる。図１１Ａおよび図１１Ｂは、図１０に示すような第１のワークピース１２０４上にダイ（この場合、異なる種類のダイ）が載置された第２のワークピース１３０２をオーバーレイする様態の例を示す。

【0164】

図１１Ｂおよび図１１Ｂにおいて、パターン１２０２を１層のみ図示している。しかし、しかし、複数のパターン層を同一または個々の変換と共に付加してもよい。また、この例において、ダイ（コンポーネント）を２層のみ図示している。しかし、より多数の層のダイを付加してもよい。また、前記ダイまたは他のコンポーネントを前記ワークピースの縁部の内側かつ／または前記ワークピースの縁部上に配置してもよい。上述したように、後続層の変換は、測定データに基づき得る。測定データは、書込器においてまたは外部測定マシンにおいて得ることができる。次の層に用いられる変換は、先行層から導出されない場合がある。なぜならば、特定のコンポーネントは、より高い層（異なる層）上の他のダイ、コンポーネントまたはＰＣＢ／基板／ワークピースまたは他のコネクタへの接続を持ち得るからである。その上、スタックがいくつかのワークピース（例えば、キャリアウェーハ）を含む場合、パターニングステップを行って、周囲のダイ（例えば、ウェーハ／コンポーネント／ＰＣＢ／基板）または前記スタック内のワークピースを接続する全ての層または実質的に全ての層上の周囲のダイの部分の変換を行ってもよい。両側における変換の部分を、オーバーレイ全体を考慮して行ってもよい。

【0165】

よって、典型的には第１の層内の第１のパターンをダイまたはダイ群とアライメントさせ、これと同時に、先行層または後続層と関連付けられた接続点のための第２のパターンとアライメントさせる。パターンの一部が別の層またはパターンと接触するものとしてマークまたは検出された場合、第２のパターンは通常は第１のパターンの部分集合である。このマーキングは、例えばパターンデータファイル中のラベルによって実現され得、あるいは、適切なアルゴリズムによって自動的に検出され得る。

【0166】

第１のパターンとダイまたはダイ群とのアライメントは、好適には上述したように実行される。本発明のコンセプトを展開させると、現在書き込まれている層のパターン内に１つまたは複数の接続点が存在する。パターン内の接続点は線または点であり得、例えば印刷可能フィーチャの表面層材料またはサイズによって区切られた寸法を持ち得る。前記接続点は、比較的より大きな面積を持ち得、接触パッド特性を持ち得る。前記接続点または前記接触パッドは、ダイの接続点へと接続されることを意図する。

【0167】

異なる実施形態において本発明のコンセプトは、多層スタックの製造において直描書き込みマシン内におけるワークピース層のパターニングを行うように構成された方法、装置のシステムおよび／またはコンピュータプログラム製品おとして適用される。前記直描書き込みマシンには典型的には、書き込み動作を制御するための座標系が設けられる。前記座標系は、第１のワークピースの第１の層上に設けられる。前記第１のワークピース上は典型的には、複数のダイが分配される。典型的には、前記複数のダイはそれぞれ、複数の接続点を有する。

【0168】

典型的には、各ダイは、再経路設定層のための第１の回路パターンと関連付けられる。前記再経路設定層の回路パターンは、第１のパターン部位と、第２のパターン部位とを含む。前記第１のパターン部位は、ダイの接続点に適合する。前記第２のパターン部位は、少なくとも１つの他の先行または後続する第２の層内の特定のフィーチャに適合する。前記第２の層内の特定のフィーチャは、例えば第２のパターンまたはその他の層、接触点、接触パッド、ビア、接触、線またはパターンの適合先である他のフィーチャ内のダイの接続点の一部であり得る。さらに、前記第２の層は、第１のワークピースへ接続されるべき同一または異なるワークピース内に設けられ得る。前記第２の層は、例えば先行して先行層内に形成される場合もあるし、あるいは、後続して第１のワークピースまたは第２のワークピース上の後続層内に形成される場合もある。よって、前記第１の層と前記第２の層との間に中間層が設けられ得ることが理解される。第１のワークピースおよび第２のワークピースが接続または接合される場合、これは、後で後続組み立てステップにおいて異なるワークピースのパターン間に適切なアライメントをとりつつ行われることが多い。いくつかの実施形態を換言すると、第２の層（単数または複数）は先行して形成されるか、または、同一の第１のワークピース上または第２のワークピース上／第２のワークピースのために後続して形成される。前記第２のワークピースは、スタック内の前記第１のワークピースへと接合される。異なる実施形態において、第１の回路パターンは、元々の回路パターンデータおよび／またはダイ（単数または複数）上の接続点と適合するように調節された変換された回路パターンデータの形態で表現される。このような変換された回路パターンデータは好適には、上記の方法によって調節される。前記方法の実施形態を図１１Ｃ中に模式的に示す。前記方法は、以下のステップのうち選択されたステップを含む：

【0169】

１４０２：第１の回路パターンの第１の回路パターンデータを取り出すステップであって、前記第１の回路パターンデータは、前記第１のワークピースの第１の層の少なくとも１つの第１の小領域を表す、ステップ。

【0170】

１４０４：第２の回路パターンの第２の回路パターンデータを取り出すステップであって、前記第２の回路パターンデータは、第２の層（単数または複数）の１つまたは複数の特定のフィーチャの複数の接続点と関連付けられた第２の小領域を少なくとも含む、ステップ。

【0171】

１４０６：必要な第１の適合公差（単数または複数）を決定するステップであって、前記必要な第１の適合公差（単数または複数）は、前記第１の回路パターンを少なくとも前記第１の層の第１の小領域に合わせて調節するためのものである、ステップ。

【0172】

１４０８：必要な第２の適合公差（単数または複数）を決定するステップであって、前記必要な第２の適合公差（単数または複数）は、前記調節された第１の回路パターンの接続点が少なくとも１つの第２の回路パターンの接続点に適合するように、前記第１の回路パターンを調節するためのものである、ステップ。

【0173】

１４１０：前記調節された第１の回路パターンに適合する調節された第１の回路パターンデータを作成するステップ。

【0174】

１４１２：前記調節された第１の回路パターンデータに従って、前記第１のワークピース上にパターンを書き込むステップ。

【0175】

これらのステップの詳細および実施形態について、以下にさらに詳述する。

【0176】

１４０２：第１の回路パターンの第１の回路パターンデータを取り出すステップであって、前記第１の回路パターンデータは、前記第１のワークピースの第１の層の少なくとも１つの第１の小領域を表し、前記少なくとも１つの第１の小領域は、前記第１の層の複数のダイの少なくとも１つのダイと関連付けられかつ前記第１の層の複数のダイの少なくとも１つのダイを被覆する、ステップ。

【0177】

１４０４：第２の回路パターンの第２の回路パターンデータを取り出すステップであって、前記第２の回路パターンデータは、第２の層（単数または複数）の１つまたは複数の特定のフィーチャの複数の接続点と関連付けられた第２の小領域を少なくとも表し、前記第２の層（単数または複数）は、前記第１のワークピースの１つまたは複数の先行または後続する層（単数または複数）および／または前記第１のワークピースへ接続されるべき第２のワークピース内の１つまたは複数の層（単数または複数）であり、前記第１の層の少なくとも１つのダイの複数の接続点のうち少なくとも１つは、前記第２の層（単数または複数）の１つまたは複数の特定のフィーチャの接続点のうち少なくとも１つへ接続するように適合される、ステップ。

【0178】

異なる実施形態において、前記第２の層（単数または複数）の特定のフィーチャのうち少なくともいくつかは、接触点を表す。前記接触点は、パッド、ビア、接触、線またはダイのうちの１つの形態をしているかまたはパッド、ビア、接触、線またはダイのうちの１つと関連付けられる。

【0179】

上記したように、前記第２の層は、先行してワークピースの表面上に形成される場合もあるし、あるいは、後続して同一のワークピース内または異なるワークピース内に形成される場合もある。前記第１の回路パターンデータおよび／または前記第２の回路パターンデータの取り出し元としては、上述したように、例えば元々のパターンデータ、測定段階において生成された測定データまたは先行アライメント手順において生成された調節されたパターンデータがある。よって、一実施形態において、前記第１の回路パターンの第１の回路データを取り出すステップは、以下のステップを含む：

【0180】

ａ．測定データを受信するステップであって、前記測定データは、前記第１のワークピースと関連付けられかつ複数のダイまたはダイ群の測定された位置を示し、前記複数のダイまたはダイ群は、前記ワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャに相対して前記第１のワークピース上に分配される、ステップと、

【0181】

ｂ．前記前記ワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャを検出するステップと、

【0182】

ｃ．前記第１のワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャと、前記直描書き込みマシンの座標系との間の関係を決定するステップ。

【0183】

１４０６：前記第１の回路パターンを少なくとも前記第１の層の第１の小領域に合わせて調節するための必要な第１の適合公差（単数または複数）を決定するステップ。

【0184】

１４０８：必要な第２の適合公差（単数または複数）を決定するステップであって、前記必要な第２の適合公差（単数または複数）は、前記調節された第１の回路パターンの接続点が少なくとも１つの第２の回路パターンの接続点に適合するように、前記第１の回路パターンを調節するためのものであり、前記第２の回路パターンの接続点は、前記第２の層（単数または複数）の１つまたは複数のダイを表す、ステップ。

【0185】

１４１０：前記調節された第１の回路パターンに適合する調節された第１の回路パターンデータを作成するステップであって、前記調節された第１の回路パターンデータは、以下を含む。

【0186】

ｉ．前記必要な第１の適合公差内の前記第１の層の少なくとも１つの第１の小領域、および

【0187】

ｉｉ．前記第１の回路パターンの少なくとも１つのダイの接続点のうち少なくとも１つであって、前記第１の回路パターンは、前記第２の適合公差（単数または複数）内の少なくとも１つの第２の回路パターンの１つまたは複数のダイの接続点のうち少なくとも１つに対する前記少なくとも１つの第１の小領域を表す、前記第１の回路パターンの少なくとも１つのダイの接続点のうち少なくとも１つ。

【0188】

前記調節された第１の回路パターンデータは好適には、前記第１のパターンデータの接続点パターンを調節された接続点パターンへと変換することにより、作成される。前記調節された接続点パターンは、必要な第２の適合公差（単数または複数）を網羅する位置および表面積を有する。前記調節された接続点パターンの位置は、前記第１の回路パターンの元々の回路パターンデータ内の前記接続点パターンのノミナル位置である。

【0189】

一実施形態は、調節された接続点パターンを作成するように構成される。前記調節された接続点パターンそれぞれの位置および表面積内における全ての点は、理想的な位置からの必要な適合公差（単数または複数）未満の距離を有する。

【0190】

一実施形態において、前記調節された第１の回路パターンデータを作成するステップは、以下を含む：

【0191】

ａ．１組の理想的なパターンデータから前記第１の回路パターンデータをレンダリングするステップと、

【0192】

ｂ．その後、前記調節された第１の回路パターンが下記に適合するように、前記第１の回路パターンデータを再サンプリングするステップであって、

【0193】

ｉ．前記必要な第１の適合公差内の前記第１の層の少なくとも１つの第１の小領域、および

【0194】

ｉｉ．前記第１の回路パターンの少なくとも１つのダイの接続点のうち少なくとも１つであって、前記第１の回路パターンの少なくとも１つのダイの接続点のうち少なくとも１つは、前記第２の適合公差（単数または複数）内の少なくとも１つの第２の回路パターンの１つまたは複数のダイの接続点のうち少なくとも１つに対する前記少なくとも１つの第１の小領域を表す、前記第１の回路パターンの少なくとも１つのダイの接続点のうち少なくとも１つ、
ステップ。

【0195】

別の実施形態において、前記調節された第１の回路パターンデータを作成するステップは、以下のステップを含む：前記調節された第１の回路パターンデータが前記第１の層の少なくとも１つの第１の小領域に適合するように、前記第１の回路パターンデータをサンプリングするステップであって、前記第１の回路パターンデータは、前記少なくとも１つの第２の回路パターンデータを再サンプリングするステップから独立して再サンプリングされる、ステップと、前記再サンプリングされた第１の回路パターンデータと、前記少なくとも１つの再サンプリングされた第２の回路パターンデータとをマージして、再サンプリングされた第３の回路パターンデータを生成するステップであって、前記第３の回路パターンデータは、前記調節された第１の回路パターンと、第１の適合公差第２の適合公差内の調節された少なくとも１つの第２の回路パターンとを両方とも表す、ステップ。これについて、データ集合のマージングを用いた実施形態と関連して、以下にさらに詳述する。

【0196】

さらなる実施形態は、前記ワークピース上に分配された複数のダイまたはダイ群の測定された位置を、変換された位置へ変換するステップであって、前記変換された位置は、前記ワークピースの少なくとも１つの基準フィーチャと、前記直描書き込みマシンの座標系との間の決定された関係に応じて、直描書き込みマシンの座標系において規定される、ステップと、前記元々のパターンデータおよび前記変換された位置に応じて、前記ワークピース上に書き込まれるべき前記調節された第１の回路パターンデータを作成するステップであって、前記調節された第１の回路パターンデータは、前記第１のワークピース上の複数のダイの回路パターンを表し、これにより、前記調節された第１の回路パターンは、前記第１のワークピース領域の複数の小領域に適合され、各小領域は、前記ワークピース上に分配された複数のダイ間のダイまたはダイ群と関連付けられる、ステップとを含む。

【0197】

前記調節された第１の回路パターンデータを作成するステップはまた、１組の理想的なパターンデータから前記第１の回路パターンデータをレンダリングするステップと、その後、前記少なくとも１つのダイ（単数または複数）の測定された位置データならびに前記第１のワークピースの変換された位置および形状に応じて、前記第１の回路パターンデータを再サンプリングして、前記直描書き込みマシンの座標系内の第１のワークピース上の各ダイにデータを適合させるステップか、または、前記複数のダイの群またはクラスターの測定された位置データおよび前記ワークピースの変換された位置および形状に応じて前記第１のパターンデータを再サンプリングして、前記直描書き込みマシンの座標系内の前記第１のワークピース上の前記複数と関連付けられたものを表すデータに適合させるステップを含む。

【0198】

よって、例えば図１１Ｂに示すように、第１の層１２０４内のダイ１２０６の接続点１３１０および第２の層内のダイ１３０６の接続点１３１２が接続点パターン１２０２の領域内に収まるように接続点パターン１２０２を変換し、これにより、接続点１３１０および１３１２双方が接続点パターン１２０２を介して電気接触するようにする。

【0199】

１４１２：前記調節された第１の回路パターンデータに従って、前記第１のワークピース上にパターンを書き込むステップ。

【0200】

前記ステップは、調節された接続点を前記第１の回路パターン内のダイの接続点に適合させるために必要な適合公差を先ず決定するステップをさらに含み得る。

【0201】

これらのステップは、上述したように回路パターンデータをワークピース上のダイとアライメントさせるように本発明のコンセプト部分を動作させるステップを含み得る。

【0202】

接続点および必要な適合公差の調節

【0203】

下方方向に先行層または上方方向に後続層とアライメントさせるべき接続点（例えば、パッドまたは導体線）の位置は、一実施形態において、測定データファイルの形態をしている。好適には、製造業者（すなわち、直描書き込みマシンのオペレータ）は、公差または１組の公差を指定する。前記公差または１組の公差は、前記書き込まれた点、パッドまたは線と、変換前または変換後のその各理想的な位置との間において達成すべきである。前記理想的な位置は、パターン設計からの理想的なパターンデータにおいて付与される。その結果得られる書き込まれたパターンの位置および／または適合は、一実施形態において、書き込み後または書き込みに関連して測定され、達成された適合状態と、前記必要な適合公差とを比較する。前記達成された適合状態が前記必要な適合公差内に収まらない場合、例えば警告信号を生成するかまたは書き込み動作を停止するようにマシンを制御する。

【0204】

必要な適合公差の閾値は好適には、特定の層または特定種類の層あるいは製造された特定の製品または特定種類の製品に依存する。異なる種類の層および製品の必要な適合公差は、例えば理想的な位置から（＜）５０μｍ（マイクロメータ）未満および（＜）１μｍ（マイクロメータ）未満であり得る。１つの利用例において、前記必要な適合公差は、（＜）５〜８μｍ（マイクロメータ）未満である。

【0205】

前記調節された接続点パターンおよび前記必要な適合公差は、異なる実施形態において、多様な様態で決定される。一実施形態において、調節された接続点パターンの位置は、第１の回路パターンの元々の回路パターンデータにおける接続点パターンのノミナル位置である。一実施形態において、前記必要な適合公差は、前記パターンがアライメントされたときの前記第１の回路パターンの接続点の投射および前記第２の回路パターンの接続点の投射を網羅する位置および／または表面積として決定される。別の実施形態において、前記必要な適合公差は、前記パターンおよび前記層を共通面へと変換するステップと、理想的なパターンデータと、前記共通面内の調節されたパターンデータとの間の距離に基づいて必要な適合公差を計算するステップとによって決定される。

【0206】

前記調節された接続点パターンそれぞれが有する位置および表面積内における全ての点は、前記理想的な位置から前記必要な適合公差への距離よりも短い距離を有する。適合公差は、ユークリッドノルムによって任意の寸法（通常は２Ｄ（ｘ、ｙ））で記述される距離として規定されることが多い。異なる用途の実施形態において、前記必要な適合公差（単数または複数）は、前記理想的な位置から５０μｍ未満の距離であるか、または前記理想的な位置から１μｍ未満の距離であるか、または前記理想的な位置５〜８μｍ未満の距離である。

【0207】

複数の層間のアライメントを得るための本発明のコンセプトの展開と、単一の層内におけるパターンとダイとの間のアライメントとを上述したように容易に組み合わせられる。前記複数の層間のアライメントを得るための方法は、実施形態において、装置のシステムおよび／またはコンピュータプログラム製品として同様に実現される。

【0208】

パターンを表すデータ集号のマージを用いた実施形態

【0209】

一実施形態において、前記調節された回路パターンデータを作成するステップは、異なる変換ゾーンのパターンデータを保存するステップであって、場合によっては、前記異なる変換ゾーンは、下記に説明するような別個のデータ集合中の異なる層からのストレッチゾーンを含む、ステップと、前記データ集合を別個にラスタライズおよび変換したするステップと、その後前記別個のデータ集合をマージして単一のデータ集合とするステップとを含む。

【0210】

上述したように、一実施形態において、前記調節された第１の回路パターンデータを作成するステップは、第１の回路パターンデータを再サンプリングするステップを含む。前記第１の回路パターンデータは、前記第２の回路パターンデータの再サンプリングから独立して再サンプリングされる。その後、前記再サンプリングされた第１の回路パターンデータを前記再サンプリングされた第２の回路パターンデータとマージして、再サンプリングされた第３の回路パターンデータを生成する。前記再サンプリングされた第３の回路パターンデータは、調節された第１の回路パターンおよび調節された第２の回路パターン双方を表す。

【0211】

実際的な実行様態の例において、ピクセルマップの形態をしたパターンデータをマージし、再サンプリングする。これは、データファイル（データ集合）中のパターンの異なる部分または部位（例えば、異なる層に関するもの）をユーザが規定し、各部位（例えば、固有の歪みマップを有する対応する各層）をレンダリングするステップを含み得る。

【0212】

マージングおよび再サンプリングコンポーネントは、２つのデータ経路についての標準パターンデータおよびカスタムパターンデータを受信する。これらのデータ経路は、単一のデータバスまたはメモリアクセスチャンネル上におけるように、物理的に分離されるかまたはインタリーブされ得る。「データ経路」という用語は、再サンプリングおよびマージングコンポーネントへのデータ送達の様態を意味する。データは、ベクトルまたはラスターデータから得られ得、回転メモリまたは非回転メモリ上に保存され得る。

【0213】

製造時において、設計データ（典型的には、ベクトルデータセット）を共通ベクトルフォーマットへ変換する。ベクトルドメインジオメトリ処理をこのフォーマットで適用する。その後、ベクトルフォーマットをレンダリングして幾何学的ピクセルマップとし、これによりいわゆる「標準パターンデータ」を生成する。画素ドメイン画像処理を適用し、データを印刷のための変調器依存型フォーマットに再サンプリングする。

【0214】

ダイ縁部において、ダイの主要フィールドと異なるパターンが必要になる場合もある。これらの目的のため、カスタムパターンデータの第２のピクセルマップを用いることができる。例えば潜像形成のためにデータが用いられている場合に、標準パターンデータをカスタムパターンデータと共にマージングおよび再サンプリングするステップが開示される。

【0215】

マージングは、多様なタイミングで行うことができる（再サンプリング前または再サンプリング後）。この文脈において、再サンプリングとは、パターンを下側のパターンに適合させるための再サンプリングを指す（他の実施形態におけるような異なるゾーンの再サンプリングとの混同を避けるために、本文において記載する）。よって、第１の各ファイルがその変換情報と共に再サンプリングされた後、この実施形態において、任意選択的にビットマップファイルを単一のファイルとマージする。このマージは、アライメントマークが測定された際に下側層のパターンに適合させるための再サンプリングの前または後に行われる。よって、マージングおよび再サンプリングは、単一のコンポーネントによって表され、単一の行為としてみなすことができる。なぜならば、マージングおよび再サンプリングの順序は、標準およびカスタムパターンデータの本質に依存するからである。いくつかの使用例において、マージングを再サンプリング前に行うことができ、これにより、時間がそれほど重要ではない場合に処理をオフラインで行うことが可能となる。その後、時間によってほとんど決定されるオンライン処理を行うことで、コンピュータ能力の最適化が図られる。再サンプリング動作により、１つの入力マップが１つの出力マップへと変換され、その結果、再サンプリング動作が簡潔化される。組み合わせられたピクセルマップに印刷前にアクセスして、確認することができる。

【0216】

再サンプリング時においてマージングを行う場合、前記カスタムパターンデータピクセルマップの生成は、印刷の直前、変調器ピクセルマップの生成の直前に行うことができる。最近のカスタムパターンデータの一例は、正確な製造時期をパターンとマージすることで、製造時期に近い時期に生成される。

【0217】

再サンプリング後にマージングを行う場合、さらなるピクセルマップを既存の変調器ピクセルマップとマージすることができる。このようにすると、複数の変調器ピクセルマップを印刷前にマージすることが必要な様態でデータフローを分割する場合に有用であり得る。

【0218】

マージング時において、カスタムパターンデータを試験することで、任意のカスタマイゼーションが特定の領域、フレームまたはタイルに必要か否かを決定することができる。カスタマイゼーションが無い場合、マージを完全にバイパスするかまたは標準パターンデータ内の画素値を変更しないマージを行うことにより、マージを最適化することができる。

【0219】

ベース幾何学的ピクセルマップ内の標準パターンデータと、さらなる幾何学的ピクセルマップ（単数または複数）内のカスタムパターンデータとの間のマージは、大きく異なる画素格子を整合させることにより、行うことができる。第１に、同一かつアライメントされた画素格子をマージすることができる。最も簡単な形態において、整合した格子およびタイルを含む複数のピクセルマップ（すなわち、画素寸法およびアライメントが同一であるマップ）をマージする。この場合、マージは、再サンプリング前に画素間において簡単なマージ動作で行うことができる。別のマージ動作について、以下に説明する。

【0220】

第２に、同一でありかつオフセットした画素格子をマージすることができる。ここで、前記複数のピクセルマップの格子の画素は同一の画素寸法であるがオフセットしているため、１つのマップ内の単一の画素は他方のマップ内の単一の画素に対応しない。この場合、さらなるマップのオフセットを前記ベースマップと整合するようにスナップすることにより、前記オフセットを除去することができる。その後、マージを再サンプリング前に画素間において簡単なマージ動作で行うことができる。あるいは、ｎ前記さらなるマップ内の複数の隣接画素を再サンプリングすることで、マージすべき画素の値を決定することができる。

【0221】

第３に、不整合の画素格子をマージすることができる。一例は、異なる画素サイズおよびタイルサイズの格子を含む。標準パターンデータは第１の格子内にあり、カスタムパターンデータは第２の格子内にある。３個の画素からなるカスタムデータが、１２個の画素からなる標準データ上に適合される。接続パターンが、開放型間隙のパッド上にオーバーレイされる。これは、カスタムパターン１およびカスタムパターン０を閉接続および開接続としてプログラムする作業を簡潔化したものである。前記画素格子が整合していない場合、ピッチまたはオフセットのいずれかにより、画像を共通格子およびタイルに対して再サンプリングすることにより、マージを行うことができる。あるいは、複数の格子を同時に再サンプリングすることもでき、再サンプリング結果をマージする。

【0222】

画素格子が整合した場合、画素間で簡単な１対１のマージ動作によってマージを行うことができる。関係データに応じて、異なるマージ動作を利用することができる（例えば、置換、加算、減算、ＸＯＲ、ＡＮＤ、ＯＲ）。置換動作、加算動作および減算動作は、浮動小数点または整数値によって表される画素に用いることは可能であるが、浮動小数点値の場合、指数スケーリングがあるため論理を適用することは困難である。画素が整数値によって表現される場合、これらのマージ動作のうち任意のものを適用することができる。

【0223】

カスタムパターンデータからの恩恵を受けることが可能なワークピースを挙げると、シリコンウェーハまたは半導体ウェーハ、回路基板、フラットパネルディスプレイ、およびロールツーロール生産において用いられる可撓性材料基板がある。例えば、円形ウェーハおよび矩形基板上に複数のダイが形成される。これらのダイを分割することで、チップまたはフラットパネル基板を形成する。

【0224】

印刷を順次行う画素ベースの露出システムのデータを「平坦化」する（１つの画素に貢献する全データを集合化）し、局所化する。レンダリングされた幾何学的ピクセルマップ（ＧＰＭ１２１）として表現されたパターンは、これらの特性を満足し、中間保存として適切なフォーマットを作成する。

【0225】

再サンプリングプロセスにより、ＧＰＭを変調器ピクセルマップ（ＭＰＭ１２３）内の変調器画素へと変換する。この再サンプリングプロセスにおいて、画像処理および形態学的動作を適用することもできる。画像処理および形態学的動作をどちらとも前記パターンの局所的部分において適用することができる（例えば、露出システムの視野上にまたは前記パターン上において大域的に適用することができる）。画像処理および形態学的動作の例を非限定的に挙げると、スケーリング、平行移動、回転、歪曲およびサイジングがある。これらの動作を用いて、露出システムからマスク／基板上への画素の投射様態と、前記マスク／基板の特性とをどちらとも補償することができる。

【0226】

再サンプリングプロセスにおける忠実度要求および情報喪失の可能性に起因して、中間ピクセルマップ（ＧＰＭ１２１）は、変調器ピクセルマップ（ＭＰＭ１２３）よりも高い分解能を有する。再サンプリングプロセスにおいて階調度情報を用いることにより、ＧＰＭ１２１の要求を満足させるために必要なメモリ分解能を大幅に低減させることが可能となる。

【0227】

パターン依存型処理ステップの大部分は、ＧＰＭ１２１の生成時に行われる。前記再サンプリングステップは、局所化パターン依存型（形態学的）動作に対応するために主に用いられる。再サンプリングを局所化パターン依存型動作に限定すると有利だえる。なぜならば、このようにすることで、再サンプリングのための計算量の予測可能性が向上するからである。計算量を予測可能とすることで、構成の最適化がより容易になる。

【0228】

本開示の技術は、基板上の感光層内にカスタム潜像を形成する方法を含む。この方法は、第１のデータ経路上の標準データを受信するステップと、第２のデータ経路上のカスタムパターンデータを受信するステップとを含む。データ経路という用語は、広範に解釈されるべきである。標準パターンデータとは、複数のダイまたはダイ内の領域のならびにバッチ内の複数の基板に繰り返し用いられるパターンデータであり、カスタマイゼーションが施される。カスタムパターンデータを用いて標準パターンデータを変更し、カスタム潜像を生成する。前記方法は、前記標準カスタムパターンデータを再サンプリングおよびマージングして、マージされかつラスタライズされたパターンデータを生成するステップをさらに含む。このマージされかつラスタライズされたパターンデータは、放射線感受性層内に形成されるべき物理的なカスタム潜像を表す。潜像は、基板上に塗布されたレジストまたは他の放射線感受性材料に応じて陽または陰であり得る。典型的なデバイス製造プロセスにおいて、潜像が現像され、前記放射線感受性層のうち一部が除去されて、パターンが形成される。前記パターンを用いて、電子デバイスの形成の一環として材料の付加または除去を行う。

【0229】

個々のまたは多部分アライメント後のパターン再接続

【0230】

本発明のコンセプトをさらに展開して、アライメント後にダイ間に接続線を含むパターン部位の再接続または回復を達成するという問題局面に対処する。本発明のこの部分の実施形態は、パターンを再度計算することで、２つ以上の任意に配置されたダイの相互接続を可能とするように適合される。これらの実施形態は、同一層内のダイを相互接続するかまたは第１の層の第１のパターン部位内の接続点を、第２の層内のフィーチャ、基準またはダイと関連付けられた第２のパターン部位に合わせて調節する上記実施形態と組み合わせて適用することができる。この発展により、第１のダイと関連付けられた第１の接続点（または接続パッド）例えば第２のダイまたは第２のパターンの第２の接続点（または接続パッド）へと適合させるためのパターンが調節される。

【0231】

この本発明のコンセプトのさらなる展開は、ワークピース上の領域を第１の領域および第２の領域（または第１の小領域および第２の小領域）に分割することに基づく。前記第１の領域および第２の領域は、先行層に相対して後方にアライメントするという異なる要求を有する。第１の領域をここで不可侵ゾーンと呼ぶ。第１の領域は、現在処理されているかまたはパターニングされている第２の層の下側の層と良好にアライメントさせる必要がある。第２の領域をここで不可侵ゾーンと呼ぶ。第２の領域は、現在の層または前記現在の層上方の後続層の下側の先行層へのアライメントについてより低感度である。

【0232】

このさらなる展開の実施形態は、方法、装置のシステムおよびコンピュータプログラム製品として適用される。前記方法、装置のシステムおよびコンピュータプログラム製品は、単一のまたは多層システムインパッケージスタックの製造において、ワークピースの第２の層を直描書き込みマシンにおいてパターニングするように構成される。前記ワークピースは典型的には、複数の電気コンポーネントを含む第１の層を有する。前記複数の電気コンポーネントは、前記ワークピース上に任意またはランダムに配置される。上述したように、本文においてダイは、電子部と関連付けられた任意の種類のコンポーネントの使用を表す。典型的には、異なるダイ間に接続点をいくつか接続する必要のある場合、各ダイは接続点を有する。第１のパターンにおいて、第１の層内に分配されたダイの接続点を含む異なるゾーンまたは小領域が、アライメント要求と関連付けられる。

【0233】

前記第１のパターン内において不可侵ゾーンおよびストレッチゾーンが検出される。その後、事前規定されたおよび／または事前設定可能なアライメント逸脱パラメータ内において隣接する不可侵ゾーン内の接続点がアライメントされるように、前記第１のパターンを変換する。さらに、前記変換において、ストレッチゾーンの接続点のパターンについて、前記不可侵ゾーン内の対応する接続点の位置間の逸脱を補償する。調節されたパターンデータを計算することで前記変換を実現し、前記調節された回路パターンデータに従って、前記ワークピース層上にパターンを書き込む。

【0234】

異なる実施形態を挙げると、複数の不可侵ゾーンと、第１の層上の前記不可侵ゾーンに対応する複数のストレッチゾーンとを含むパターンを再接続する方法がある。前記方法は、以下を含む：前記パターンの個々の変換後、前記不可侵ゾーンのうち隣接するものの境界を接続するステップと、前記ストレッチゾーンにおいて、前記隣接する不可侵ゾーン間の接続点間の差またはオフセットを補償するステップ。例えば、前記補償は線状である。前記方法は、前記第１の層と、少なくとも１つのさらなる層との接続のためのさらなるゾーンを提供するステップをさらに含み得る。

【0235】

本発明は、第１の層、第２の層および第３の層を有するワークピース上のパターンを再接続する方法の実施形態をさらに含む。前記第１の層、第２の層および第３の層は、相互に順次形成される。前記方法は、以下を含む：前記第１の層内の接続点が前記第３の層内の接続点へと接続されるように、前記第２の層のパターンファイルを変換するステップ。前記接続点は、異なる実施形態においてビアである。

【0236】

ファンアウトまたは類似のプロセス（例えば、埋設）において、多数の（１つの種類またはいくつかの種類の）ダイおよび／または受動コンポーネントが例えばキャリアウェーハまたは他の任意の適用可能なワークピース上に配置される。前記ダイを前記キャリアウェーハ上に配置した後、１つ以上のパターニングステップを前記ワークピースの１つ以上の層上に行う。各ダイまたは他の任意の能動または受動コンポーネントは、特有の変換を有する（例えば、回転、平行移動）。パターンと各ダイ／コンポーネントとのアライメントをＬＤＩマシンを用いて行う場合、個々の変換における差に起因して、ダイを相互に接続するかまたは他の層（例えば、基板／３ＤＳｉＰ／ＰＣＢ／ワークピース）へと接続するラインにおいて縁部粗さまたは接続不良が発生し得る。そのため、各コンポーネントへの個々のアライメントが不可能（または不適切）になる場合がある。上記の背景についての記載において述べたように、図１６Ａは、この問題の一例を示す。より詳細には、図１６Ａは、各チップの変換に合わせてパターンを調節した後の例を示す。

【0237】

本発明によれば、高感度領域（例えば、下側層へ比較的良好にアライメントさせる必要のあるチップ領域）をパターンファイル（すなわち、回路パターンデータ）内の不可侵領域としてマークするか、あるいは、マシン内の良好に規定されたアルゴリズムにより、前記回路パターンデータ内のこれらの領域を特定および位置特定する（例えば、ｆ下側層上のビアへ接続すべきパッドにより、全ての領域または実質的に全ての領域を発見する）。下側層および／または後続層に対するアライメントについてそれほど高感度ではない領域を、図１４に示すようにストレッチゾーンとして用いる。図１４は、これらの小領域および特定されたストレッチ領域または小領域１７０６内に配置されているかまたはこれらの小領域および特定されたストレッチ領域または小領域１７０６と関連付けられた２つのダイのワークピース１７０２および１７０４の特定された不可侵領域または小領域を示す。この例において、これらのストレッチ領域は連続的に接続されているものとして図示されているが、もちろんストレッチ領域を相互に隔離してもよい。「不可侵ゾーン」、「不可侵領域」、「不可侵小領域」および同様に「ストレッチゾーン」、「ストレッチ領域」、「ストレッチ小領域」という用語はそれぞれ、代替的表現として用いられる。

【0238】

不可侵ゾーンにおいて、パターンのアライメント変換は好適には、下側のパターン（またはダイ、コンポーネント）などの変換によって、最大限に可能であるかまたは最大限に可能に近いとよい。いくつかの実施形態において用いられる１つの解法として、個々の変換後の直交座標系（および／またはＣＡＤシステム）内の不可侵ゾーンの境界を接続する方法がある。個々のアライメント後のこれらの点間の違いとして、ストレッチゾーンにおいて補償が施されている点がある。この領域における補償は、図示のように線状であり、この点について以下にさらに詳述する。

【0239】

図１５は、ダイ１５０２および１５０４と関連付けられた設計（ＣＡＤ）ドメインにおける例示的パターンを示す。図１５において、ワークピースの図示の領域は、断続的に接続された小領域１５１０内の可能なストレッチゾーンとして特定されたまたはマークされてあり、前記パターンの残りは不可侵ゾーンである。

【0240】

図１６Ａは、ダイ１５０２および１５０４と関連付けられたパターンを示す。このパターンは、本発明のストレッチゾーンコンセプトを用いずに行われたパターニングから得られたものである。このパターンにおいて、個々の変換のみのパターニングを前記パターンに適用している。接続点１５０８のうちいくつかは接続されていない。図１６Ｂは、ダイ１５０２および１５０４と関連付けられた例示的パターンを示す。このパターンにおいて、前記ストレッチゾーンコンセプトを利用して、理想的な（元々の）座標系内に接続されている領域間の再接続を不可侵ゾーン間の線状接続を用いて行っている。接続点１５０８は全て、ストレッチゾーン１５１０内において接続されている。不可侵ゾーンを接続するストレッチゾーンにおける変換は、他の種類であってもよい（例えば、個々の変換間の線状組み合わせまたはスプラインまたは他の適合状態方法（例えば、上記び本発明のコンセプトの展開およ実施形態と関連して述べたもの）を用いたこれらの近似）。

【0241】

図１７Ａおよび図１７Ｂは、ダイ１５０２および１５０４と関連付けられた例示的パターンを示す。このパターンにおいて、個々の変換間の線状組み合わせが用いられ、境界状態としては、不可侵ゾーンの境界において変換が高精度になっている。より詳細には、図１７Ａは、ストレッチゾーンコンセプトを用いなかった場合の例示的パターンを示し、図１７Ａにおいて、個々の変換のみを前記パターンに適用している。この例において、接続点１５０８は接続されていない様子が図示されている。図１７Ｂは、ストレッチゾーンを小領域１５１０に用いて、理想的な（元々の）座標系において接続されていた領域を個々の変換間の線状組み合わせを用いて再接続する場合における例示的パターンを示す。

【0242】

この例示的実施形態の拡張例として、第３の「パターン領域種類」の導入もある。第３の「パターン領域種類」は、次の層または介在するいくつかの層における１つの変換にいくつかの個々の変換を適合させるための同一変換を有する。図１８に示す例において、さらなるゾーン２１０２が、マシンによって自動的にまたはパターンデータファイル内において特定されたまたはマークされている。図１８における第３のゾーン種類の小領域２１０２は、例えば次の層または外部コンポーネント、ＰＣＢなどへ接続されるべきものとして意図される。

【0243】

図１９Ａに示す例においては、ストレッチゾーン１５１０を利用しているが第３のゾーンは適用していない。図１９Ｂに示す例において、第３のゾーン２１０２が適用されている。図１９Ａおよび図１９Ｂに示すように、ワークピース、（例えばチップ領域）のダイ１５０２および１５０４と関連付けられたパターン部位は、自身の変換を有する。ストレッチゾーン１５１０は、ダイ１５０２および１５０４ならびに第３の領域２２００内のゾーンを接続するパターンを有し、共通変換を有する。第３のゾーン２１０２についての変換は、任意に選択することができる（例えば、不可侵変換、線状組み合わせなどのうち１つ）か、または、次の層または外部コンポーネント、ＰＣＢ、キャリアウェーハ内のコンポーネントなどにおける公知の変換に整合するように選択される。

【0244】

例示的実施形態は、３種類のゾーンに限定されるべきではない。すなわち、任意の数のゾーンが変換規則と共に利用可能であり、また、ゾーンの接続様態も変更可能である。ゾーン間の再接続は、ベクトルドメイン内においてまたはラスタライズされた画像内において再サンプリングを用いて行うことができる。

【0245】

ここで、３層を含む例示的実施形態について説明する。この例において、第１の層は、複数の所与の点を含む。この例において、「所与の」という用語は、アライメントシステムおよび／または外部測定マシンからまたはパターンファイルなどからのさらなる測定データによって点の位置が付与または提供されていることを意味する。点はビアホール（ビア）であり得、コンポーネントのようなダイ（例えば、能動または受動コンポーネントの形態のもの）に接続され得るが、ワークピースの縁部またはワークピース内の別の層へと接続することも可能である。上記のワークピースは、さらに基板、ＰＣＢ、キャリアウェーハ、パネルなどであってもよいが、これらの例に限定されない。位置データは、各点、各ダイまたはコンポーネントのための点の一部または点の群、あるいは一部またはダイ群またはコンポーネントなどについてのデータであり得る。

【0246】

この例示的実施形態において、第３の層が存在する。第３の層は、第１の層と同じかまたはまたは実質的に同じ特定を有する。第２の層は、第１の層と第３の層との間に生成される。第２の層について、第１の層および第３の層内の点を接続するパターンファイルが存在する。しかし、これは、第１の層および第３の層のうち少なくとも１つにおける点のうちいくつかまたは全てがパターンファイル内に記述された元々の位置から誤って配置された可能性がある場合である。革新の一部は、第１の層および第３の層内の点が接続されかつこのパターンが第１の層または第３の層上の直描書き込みマシンによって印刷されるように、第２の層の所与のパターンファイルを変換することである。一例において、これは、以下のようにして行うことができる。

【0247】

１．高感度領域（例えば、比較的良好に相互アライメントされる必要がある点または点領域あるいは周囲の層（例えば、第１の層および第３の層のうち１つ以上）双方を、パターンファイル内の不可侵領域としてマークする。あるいは、マシン内の良好に規定されたアルゴリズムを用いて、これらの領域を位置決定することができる（例えば、周囲の層（単数または複数）上のビア（単数または複数）へ接続すべきパッドを備えた全領域を発見することができる）。

【0248】

２．周囲の層および／または後続層に対するアライメントの局面に対してそれほど高感度ではない領域を、ストレッチゾーンとして用いる。不可侵ゾーンにおいて、パターンのアライメント変換は、周囲のパターンの変換により、最大限に可能であるかまたは最大限に近い様態で可能である。

【0249】

３．１つの例示的解法として、個々の変換後の直交座標系内（および／またはＣＡＤシステム内の）不可侵ゾーンの境界の接続がある。個々のアライメント後のこれらの点間の差として、ストレッチゾーンにおいて補償が施されている点がある。

【0250】

４．この領域における補償は、線状であるかまたは別の種類のものである（例えば、個々の変換の線状組み合わせまたはスプラインまたは他の適合状態方法を用いたこれらの近似）。

【0251】

例示的実施形態は、特定の数の点／ゾーンに限定されるべきではなく、任意の数の点／ゾーンが可能であり、変換規則および点／ゾーン間の接続様態も変更が可能である。点／ゾーン間の再接続は、ベクトルドメイン内において直接行ってもよいし、あるいは、ラスタライズされた画像内において再サンプリングを用いて行ってもよい。

【0252】

図２０Ａに示す例において、２つのダイ（例えば、チップ）は、相互接続と、ワークピース（例えばＰＣＢ／基板／ワークピース）内の次の層への共通接続とをどちらとも有する。黒色点２３０６は、第１のダイ（例えば、ワークピース２３０２上のチップまたはコンポーネント）についての不可侵領域を表す（ここで、不可侵領域は、例えばビアへの接続を含む）。白色点２３０８は、第２のダイについての不可侵領域を示す。灰色点２３０７は、ワークピースの次の後続層への接続のための不可侵領域である。これらの点間の領域黒色線で示す。これらの点間の領域は、ストレッチゾーン２３１０である。

【0253】

この例において、ワークピース上の第１のダイは、Ｘ方向において約２０μｍおよびＹ方向において約−２０μｍだけ平行移動している。回転は、約−１０ｍｒａｄである。第２のダイは、Ｘ方向において約−２０μｍおよびＹ方向において約−２０μｍだけ平行移動している。回転は、約１０ｍｒａｄである。変換データは、マシン内またはマシン外において行われた別個の測定から得ることもできるし、あるいは、実際の書き込みに関連して得ることもできる。この場合、灰色点２３０４の変換は全て０に設定される。ストレッチゾーン内において行われるパターン回復または再接続が無い場合、線（コネクタ）は、全不可侵ゾーンの縁部における境界状態に到達しない。

【0254】

破線２３０５またはコネクタは、補償を行わない印刷パターンにおいて発生し得る。例示的実施形態が適用され、ストレッチゾーンにおける変換の差または差の一部に対応が行われる場合、破線またはコネクタ現象が向上し、さらには排除され得る。

【0255】

補償されたパターンにおいて用いられるべき例示的変換マップを図２１Ａ〜図２１Ｂに示す。ダイ／コンポーネントの相対測定データが決定次第、これらの変換マップを計算することができる。その後、大域的ワークピース変換として、このマップを大域的変換する。

【0256】

図２２Ａは、補償が施された例示的印刷パターンを示す。図２２Ａに示すように、不可侵ゾーン２３０８は正確な変換を有し、不可侵ゾーン間のコネクタ（パターン）２０１０がストレッチされて、境界状態を支持している。

【0257】

この例示的アプローチにより、コネクタの長さを比較的少量だけ変更することができる。ベクトルドメイン内のパターンデータの修正を行うかまたはラスタライズされたドメインにおいてフィルタを適用する（例えば、バッファが提供されている場合）ことにより、この変更を補償することができる。

【0258】

前記方法の好適な実施形態を、図２２Ｂのフローチャート中に模式的に示す。前記方法は、以下のステップを含む：

【0259】

２２５２；第１のパターン内の不可侵ゾーンを検出するステップであって、前記不可侵ゾーンは、システムインパッケージスタックの選択されたフィーチャに対してまたは配置されたコンポーネントに対してより高いアライメント要求を有する、ステップ。

【0260】

前記不可侵ゾーンは、一実施形態においてにおいて、元々の回路パターンデータ内の事前設定されたマーキングによって検出されるか、または、別の実施形態におけるように認識アルゴリズムによって検出される。前記認識アルゴリズムは、前記元々の回路パターンデータ内の不可侵ゾーンを事前規定された規則に従って認識するように適合されている。このような事前規定された規則の一例として、特定の認識可能なフィーチャ（例えば、接続点、ビアまたは接触パッド）の発生が不可侵ゾーンを示すという規則がある。

【0261】

２２５４：前記第１のパターンのストレッチゾーンを検出するステップであって、前記ストレッチゾーンは、前記システムインパッケージスタックの他のフィーチャに対してより低いアライメント要求を持つことができる、ステップ。

【0262】

２２５６：前記第１のパターンを変換するステップであって、前記変換は、前記元々の回路パターンの変換を含む調節された第１のパターンデータを計算することによって行われ、前記変換により、

【0263】

ｉ．隣接する不可侵ゾーン内の接続点が、事前設定可能なアライメント逸脱パラメータとアライメントされ、
ｉｉ．前記ストレッチゾーンの接続点に対するパターンについて、前記不可侵ゾーン内の対応する接続点の位置間の逸脱を補償する。前記不可侵ゾーン内における回路パターンの変換は、一実施形態において、個々の変換後に隣接する不可侵ゾーン内の接続点も接続されるような変換である、
ステップ。

【0264】

２２５８：その後、前記調節されたパターンデータに従って、前記ワークピースの層上にパターンを書き込むステップ。

【0265】

さらに展開された実施形態において、さらなる第３のゾーン種類の概念が導入される。このような展開は、さらに以下を含む：

【0266】

ａ．さらなるゾーン種類のダイの回路パターンを検出するステップであって、前記ダイは、
第１の層と、少なくとも１つの第２の層との間の接続のための接続点、
を含む、ステップと、

【0267】

ｂ．前記さらなるゾーン種類の回路パターンのための選択された変換を用いて、調節された回路パターンデータを計算するステップ。

【0268】

前記さらなるゾーン種類の回路パターンについて不可侵ゾーンまたはストレッチゾーンの場合と同一の変換種類を用いることができる。

【0269】

本発明のコンセプトの異なる展開のために、異なる変換を用いることができる（例えば、上記の変換のうち任意のもの）。例えば、不可侵ゾーンにおけるアライメントのための変換は、線状変換または非線状変換から選択される。

【0270】

同様に、ストレッチゾーンにおける補償のための変換は、線状変換または非線状変換から選択される。

【0271】

調節された回路パターンの作成の異なる例がある。例えば、回路パターンデータをベクトルドメインにおいてまたはラスタライズされた画像において変換することにより、調節された回路パターンを作成する。

【0272】

本発明のコンセプトのこの展開の異なる変更例は、同時に第２のパターンに整合させることができる。第１の回路パターンデータが第２のダイ（またはコンポーネント）の接続点または接触パッドへの第１のダイ（またはコンポーネント）の接続点または接触パッドへ適合しかつ同時に第２のパターンへ適合するように第１の回路パターンデータを調節するように、このような実施形態を有利に組み合わせる。簡潔に言うと、上記実施形態のうち任意の実施形態の方法によれば、第１のパターンを、先行層または後続層内の第２のパターンのフィーチャにもアライメントする調節された第１のパターンデータへと変換する。

【0273】

複数の層についてのアライメント最適化

【0274】

上記の実施形態は、本発明のコンセプトの改変例において、いくつかの層に対するアライメントの最適化によってさらに展開される。これらの本発明の実施形態は、層間において発生し得る誤差の最小化の問題局面を解消し、埋設ダイ上が載置されているかまたは載置されていないワークピース上に適用することができる。

【0275】

いくつかの層上にパターンを書き込む際、各層間のオーバーレイ全体的アライメント精度において重要である。アライメント誤差は、アライメント変換における制限に起因して発生する。図２７は、ワークピース２７０２の断面図であり、複数の層ＬＮ、ＬＮ＋１、ＬＮ＋２、ＬＮ＋３が埋設ダイ２７０４上に設けられる。パターン２７１２は、上側層ＬＮ＋３上の所定の位置を有する半田バンプ２７１０へのダイの接続点間の接続経路を達成する目的のために、この例において各層内に生成される。図２７の部分Ａから分かるように、意図する接続経路を構成する異なる層内のパターン部位は、相互に良好にアライメントされる。しかし、前記意図する接続経路のうちいくつか（中間および右側）は、各半田バンプ２７１０へと接続されない。

【0276】

図２８は、ワークピース２７０２の断面図であり、複数の層ＬＮ、ＬＮ＋１、ＬＮ＋２、ＬＮ＋３が所定の境界層２８０２と共に設けられる。パターン２７１２は、上側層ＬＮ＋３上の所定の位置を有する半田バンプ２７１０への所定の境界層２８０２の接続点間の接続経路を達成する目的のために、この例において各層内に生成される。図２８の部分Ａから分かるように、意図する接続経路を構成する異なる層内のパターン部位は、相互に良好にアライメントされる。しかし、前記意図する接続経路のうちいくつか（中間および右側）は、各半田バンプ２７１０へと接続されない。

【0277】

図２３において、部分Ａは、第１の層Ｎ内のパターン配置部２３０２（十字丸の記号）を示す。部分Ｂは、層Ｎ＋１に用いられるアライメント変換２３０５（星形記号）を示す。この例において、この層のための書き込みマシンは、測定点への完全適合を可能にする非線状変換に適合することができる。部分Ｃに示すアライメント変換は、層Ｎ＋２に用いられる。層Ｎ＋２は、書き込みマシンによって書き込まれる。前記書き込みマシンは、この例において、線状共形変換を用いたものに限定される。図２３の部分Ｃは、その結果得られる大型のオーバーレイ誤差を示す。このオーバーレイ誤差は、図２７の部分Ａおよび図２８の部分Ａに示す状況と同様の状況において発生し得る。本発明によれば、前記問題は、層間の誤差および誤差補償を分配することにより、解消される。本発明の実施形態によれば、例えば層Ｎから層Ｎ＋１かつ／または層Ｎ＋１からＮ＋２へのアライメント誤差および補償の分配を可能にする。図２７の部分Ｂおよび図２８の部分Ｂは、各層内の誤差の一部を補償することにより、後続層ＬＮ−ＬＮ＋３間の誤差を補償する様態を示す。

【0278】

これらのさらなる展開の実施形態は典型的には、１つまたは複数の書き込みマシンにおける一連の書き込みサイクルにおいてワークピースの複数の層をパターニングする方法として適用される。前記書き込みマシンは、異なる層のための書き込みマシンと異なってもよいし、あるいは同じであってもよい。ワークピースのいくつかの層の上には、複数のダイが分配されている場合もあるし、あるいは分配されていない場合もある。各ダイは、元々の回路パターンと関連付けられ、元々の回路パターンデータによって表現される。さらに、各ダイは、各層のアライメントフィーチャの測定データと関連付けられる。変換の実行における書き込みマシンの制約が公知であり、この制約を前記方法において用いて、誤差を複数の層上において分散させる。

【0279】

既知の制約を有するマシン上での書き込みのための、層間の予測可能な誤差の分配

【0280】

本発明によれば、異なるマシンの異なる変換能力に起因する誤差を補償することにより、アライメント誤差およびオーバーレイ誤差に関する問題局面が解消される。この補償は、前記複数の層上に前記誤差を分配することにより、可能となる。本発明は、層間において発生し得る誤差の最小化の問題局面を解消し、埋設ダイが載置されたかまたは載置されていないワークピース上に適用することができる。

【0281】

本発明は、方法、装置のシステムおよび／またはコンピュータプログラム製品において用いられる。前記方法、装置のシステムおよび／またはコンピュータプログラム製品は、ワークピース（例えば、直描書き込みマシン内のもの）の複数の層のパターニングを行うように構成される。

【0282】

本発明のコンセプトの一実施形態において、パターニングステップにおいて、前記誤差が分配される。前記パターニングステップは、本明細書中以下において、層Ｎに続く層Ｎ＋１のパターニングによって例示される。この実施形態は典型的には、後続層Ｎ＋１への書き込みを行う書き込みマシンに制約がある場合に適用される。これらの制約は、層Ｎへの書き込みを行う書き込みマシン内に主に存在しない。このようなマシンの一例として、より高い層のためのビアに書き込みを行うものがある。

【0283】

例えば、層Ｎへの書き込みを行うマシンは、スケール、回転、平行移動および／または直交の逸脱を補償することができ、層Ｎ＋１への書き込みを行うマシンは、直交逸脱を補償することができない。このような状況において、本発明による解法は、層Ｎと層Ｎ＋１との間の最高誤差を最小化するために、層Ｎ中の調節のうち一部（例えば、半分または第３の部分）を作成する方法である。

【0284】

適用された変換は好適には、層Ｎ＋２への書き込みを行うマシンの制約に関する先験的情報を用いる。

【0285】

この実施形態による例示的方法は、以下のステップを含む：

【0286】

２８０２：第１の層のための第１のパターンのアライメントのための第１の変換を計算するステップであって、前記計算は、前記第１の層の測定データと、前記第１の層に書き込みを行うように構成された第１のマシンの変換制約とに基づいて行われる、ステップ。

【0287】

２８０４：後続層のための第２のパターンのアライメントのための第２の変換を計算するステップであって、前記計算は、前記第２の層に書き込みを行うように構成されたマシンに用いられるべき変換種類に基づいて行われる、ステップ。

【0288】

２８０６：第１の補償された変換および第２の補償された変換を計算するステップであって、前記第１の補償された変換および第２の補償された変換は、元々の回路パターンに関連する誤差の修正を前記第１の補償された変換および第２の補償された変換間に分配する、ステップ。

【0289】

一実施形態において、前記誤差分配は、前記第１の層の測定データのパラメータ空間において、ラジアルドメインにおける少なくとも前記第１のおよび第２の変換の全体的標準偏差を最小化するステップを含む。別の実施形態において、前記誤差分配は、前記第１の層の測定データのパラメータ空間において、少なくとも前記第１のおよび第２の変換の最高標準偏差を最小化するステップを含む。さらに、前記誤差分配は、前記第１の層の測定データのパラメータ空間において、少なくとも前記第１のおよび第２の変換の最高標準偏差を最小化するステップを含み得る。別の改変例において、前記誤差分配は、前記第１の層の測定データのパラメータ空間において、少なくとも前記第１の変換および第２の変換の最高誤差を最小化するステップを含む。

【0290】

２８０８：前記各第１の補償された変換および第２の補償された変換に従って、前記第１の層および第２の層上にパターンを書き込むステップ。

【0291】

変換の最適化の例

【0292】

一例において、以下のようにして変換を最適化する。

【0293】

先ず、層Ｎ＋１への書き込みを担当するマシン上において利用することが可能な変換により、層Ｎ＋１の変換Ａ１を計算する。第１の変換Ａ１において用いられる測定点の測定データをＢで示し、これらの点を記述する変換をＡで示す。

【0294】

第２に、層Ｎ＋２への書き込みを担当するマシン上において用いられる変換種類を用いて、点ＢにおいてＡ１の変換Ａ２を計算する。

【0295】

その後、以下の方程式を解く。

【0296】

【数1】

【0297】

Ａ１およびＡ２について解くための上記方程式は、一例に過ぎない。第１の方程式は、ラジアルドメイン内の標準偏差全体を最小化させる。第２の方程式は、前記層の最大標準偏差を最小化させる。第３の方程式は、前記２つの層の最大誤差を最小化させる。測定された１つの点よりも多数の点に空間Ｂを拡張することができる点に留意されたい。この拡張は、前記測定点の補間および／または外挿を用いて行われる。Ｎ＋２層において用いられるべき変換についての先験的情報を用いて変換Ａ１の任意の補償を行うことが範囲内である。これらの変換は、変換Ａ１およびＡ２の線状組み合わせであってもよいし、あるいは、変換Ａ１およびＡ２間の他の種類の補間であってもよい。これらの変換は、点Ｂに直接基づいてもよい。

【0298】

予測可能な誤差の分配のためのさらなる実施形態

【0299】

予測可能な誤差の分配のための実施形態は、以下の変更例を含む。

【0300】

１つまたは複数の書き込みマシン内における一連の書き込みサイクルにおいてワークピースの複数の層をパターニングする方法は、前記ワークピースの第１の層Ｎ上に第１のパターンを書き込む際に適用される。適合状態後続層Ｎ＋１のための第２のパターンを前記第１の層に適合させる際に利用可能な精度の境界状態が決定される（例えば、アライメントマークまたは基準に対する適合状態）。前記方法は、以下のステップを含む：

【0301】

制限された変換を前記後続層Ｎ＋１のための前記第２のパターンに対して行う際の制約についての先験的情報を受信するステップと、

【0302】

前記第１の層Ｎのための前記第１のパターンの最適合変換を計算するステップであって、前記最適合変換により、先行層Ｎ−１への最適合が得られ、前記先行層Ｎ−１への最適合は、前記第１の層Ｎ上への書き込みにおいて利用することが可能なアライメント変換と、前記最適合変換の完全適合からの逸脱とを用いて行われる、ステップと、

【0303】

前記先行層Ｎ−１に対する配向と、前記制限された変換の完全適合からの逸脱とに適合するように前記第２の層Ｎ＋１のための前記第２のパターンを変換する際に適用される制限された変換を計算するステップと、

【0304】

前記最適合変換と、前記制限された変換との間のおける逸脱差を計算するステップと、

【0305】

前記最適合変換の補償を計算するステップであって、前記計算は、前記逸脱差の選択可能な部分を付加することにより、行われる、ステップと、

【0306】

前記補償を含む調節された第１のパターンを計算するステップと、

【0307】

前記調節された第１のパターンが前記第１の層Ｎのためのアライメント公差内にあることを確認するステップと、

【0308】

確認がとれた場合、前記調節された第１のパターンを前記第１の層Ｎ上に書き込むステップ。

【0309】

さらに、任意選択的に以下の実施形態が含まれる。

【0310】

Ｎ個の層がパターニングされるべきであり、Ｎは、整数＞１である。

【0311】

前記変換を計算するステップは、アライメント手順において行われる。

【0312】

前記制限された変換を行う際の制約が推定される。

【0313】

前記逸脱差の選択可能な部分は、以下のものとして選択される。

【0314】

−全体的逸脱差（例えば、高精度のアライメントが必要である場合）。

【0315】

前記逸脱差の選択可能な部分は、前記逸脱差が層の部分集合間において局所的に分配されるように選択される（例えば、パターンの第１の部分集合の逸脱差が層Ｎにおいて補償されかつパターンの第２の部分集合の差が層Ｎ＋１において補償されるように、選択される）。

【0316】

個々のパターン変換をそれぞれ表す複数のデータ集合を別個に再サンプリングし、ビットマップフォーマット内に保存する。前記調節されたパターンを計算するステップにおける層のパターンに適合するように、前記データ集合（単数または複数）を再サンプリングする。ステップｂの前またはステップｂの後、前記データ集合のうち選択されたものを単一のデータ集合に任意選択的にマージングする。

【0317】

前記逸脱差の分配は、以下を含む：

【0318】

少なくとも前記最適合変換と、ラジアルドメインにおけるかまたはユークリッドノルムを用いた制限された変換とについて、前記第１の層の測定データのパラメータ空間Ｎにおいて、全体的標準偏差を最小化するステップ。

【0319】

前記誤差分配は、以下を含む：

【0320】

前記第１の層の測定データのパラメータ空間Ｎにおいて、少なくとも前記最適合変換および前記制限された変換の最高標準偏差を最小化するステップ。

【0321】

前記誤差分配は、以下を含む：

【0322】

前記第１の層の測定データのパラメータ空間において、少なくとも前記最適合変換および前記制限された変換の最高誤差を最小化するステップ。

【0323】

前記境界状態は、以下であり得る：

【0324】

−異なる書き込みマシンは、前記後続層Ｎ＋１に書き込む（例えば、ビアマシン）、または、

【0325】

−前記後続層Ｎ＋１は、特定の種類の変換のみが適用可能な層である（例えば、半田層）。

【0326】

−前記ワークピースの少なくとも１つの層上には、複数のダイが分配される。

【0327】

−各ダイは、元々の回路パターンと関連付けられ、元々の回路パターンデータによって表現される。

【0328】

−各ダイは、前記各層のアライメントフィーチャの測定データと関連付けられる。

【0329】

層間において発生し得る誤差を最小化するステップをさらに含む。前記最小化するステップは、埋設ダイが載置されているかまたは埋設ダイが載置されていないワークピース上に任意選択的に適用される。

【0330】

さらに、１つまたは複数の書き込みマシン内における一連の書き込みサイクルにおいてワークピースの複数の層をパターニングする方法の実施形態によれば、

【0331】

−複数のダイが分配および載置された、前記ワークピースの少なくとも１つの層。

【0332】

−各ダイは、元々の回路パターンと関連付けられ、元々の回路パターンデータによって表現される。

【0333】

−各ダイは、前記各層のアライメントフィーチャの測定データと関連付けられる。

【0334】

前記方法は、以下のステップを含む：

【0335】

−複数のダイが分配および載置された、前記ワークピースの少なくとも１つの層、

【0336】

−各ダイは、元々の回路パターンと関連付けられ、元々の回路パターンデータによって表現され、

【0337】

−各ダイは、前記各層のアライメントフィーチャの測定データと関連付けられる。

【0338】

前記方法は、以下のステップを含む：

【0339】

前記第１の層の測定データと、前記第１の層に書き込みを行うように構成された第１のマシンの変換制約とに基づいて、第１の層のための第１のパターンのアライメントのための第１の変換を計算するステップと、

【0340】

前記第２の層に書き込みを行うように構成されたマシンに用いられるべき変換種類に基づいて、後続層のための第２のパターンのアライメントのための第２の変換を計算するステップと、

【0341】

第１の変換と第２の変換との間の差を計算した後、前記差を第１の変換と第２の変換との間に分配するステップと、

【0342】

前記調節された第１のパターンが前記第１の層および／または前記第２の層それぞれのアライメント公差内であることを確認するステップと、

【0343】

前記各第１の補償された変換および第２の補償された変換に従って、前記第１の層および第２の層上にパターンを書き込むステップと、

【0344】

前記各第１の補償された変換および第２の補償された変換に従って、前記第１の層および第２の層上にパターンを書き込むステップ。

【0345】

さらに任意選択的に以下の実施形態を含む。

【0346】

前記誤差分配は、以下を含む：

【0347】

前記第１の層の測定データのパラメータ空間において、ラジアルドメインにおける少なくとも前記第１のおよび第２の変換の全体的標準偏差を最小化するステップ。

【0348】

前記誤差分配は、以下を含む：

【0349】

前記第１の層の測定データのパラメータ空間において、少なくとも前記第１のおよび第２の変換の最高標準偏差を最小化するステップ。

【0350】

前記誤差分配は、以下を含む：

【0351】

前記第１の層の測定データのパラメータ空間において、少なくとも前記第１の変換および第２の変換の最高誤差を最小化するステップ。

【0352】

一連の層間の誤差の分配

【0353】

別の実施形態において、複数の層間のアライメント誤差の分配を所与の境界値に応じて最適化することにより、アライメント精度およびオーバーレイ誤差の問題に対処する。基盤となるコンセプトとしては、アライメント予算全体の関係要素を備蓄しておくことで、同一または類似の変換が施されるべきダイの変換の差を最小化することである。これらの本発明の実施形態は、表面層上の特定の境界状態に到達するという問題局面を解消し、埋設ダイが載置されたかまたは埋設ダイが載置されていないワークピースに適用することができる。

【0354】

図２７に示すような例において、埋設ダイを含むワークピース２７０２により、境界値を得ることができる。この境界値は、層ＬＮ＋３内の半田バンプへと接続されるべき第１の接続層ＬＮを用いて得られる。

【0355】

図２８に示すような例において、前記境界値は、境界状態２８０２によって得られる（例えば、別のワークピースにより、層ＬＮ＋３内の半田バンプへと接続されるべき第１の接続層ＬＮを用いて設定される）。

【0356】

最適化のために、境界値のための先験的情報が必要となる（好適には、誤差分配において利用することがかのうな層の数についての先験的情報を手元に得ておく必要がある）。さらに、各層の必要な層間公差についての利用可能な情報を得ておく必要がある。最適化は好適には、補償の大部分が最低層へと分配されるように、実行される。前記最低層は、アライメントについての要求がより緩い（すなわち、層間公差についての要求がより緩い）。

【0357】

例えば、アライメント要求全体がＸマイクロメータ（調節）であり、パターニングを行うマシンのアライメント性能が０、５＊Ｘマイクロメータである場合、ダイ間のアライメント変換差を補償するために、各層において（１−０、５）＊Ｘマイクロメータを消費することができる。

【0358】

図２４Ａ〜図２４Ｃは、異なる層のダイと関連付けられたパターンを示す。図２４Ａに示すダイ２４０８、２４０６および２４１０は、ワークピース２４０２の第１の層Ｌ１内に分配される。図２４Ａ〜図２４Ｃにおいて、各異なるダイを示す線を用いる。図２４Ｂは、第２の層Ｌ２のパターンを示し、図２４Ｃは、ワークピース２４０２上の第Ｎの層ＬＮのパターンを示す。図２５は、ワークピース２４０２上の各ダイに関連付けられた異なる層内のパタンを各層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４に対してより徐々に良好にアライメントする様子を示す。

【0359】

図２７の部分Ｂは、半田バンプ２７１０によって得られた境界値に向かってパターン２７１２それぞれを補償する様子を示す。層ＬＮ＋１〜ＬＮ＋３内のパターンを連続的に補償することにより、ダイ２７０４と半田バンプ２７１０との間に閉接続経路が発生する。

【0360】

図２８の部分Ｂは、半田バンプ２７１０によって得られた境界値に向かってパターン２７１２それぞれを補償する様子を示す。層ＬＮ＋１〜ＬＮ＋３内のパターンを連続的に補償することにより、第１の境界値２８０２と半田バンプ２７１０との間に閉接続経路が発生する。

【0361】

変換修正は、補償を行うかまたは各層の重要度を反映した様式で分配できるように、各層について分散させることができる。また、修正を任意に分割するかまたは他の何らかの所定の規則を用いることも可能である。修正を計算する際の選択基準としては、例えばノミナル直交座標系、同一ダイ群またはこれらの任意の線状組み合わせの変換平均、または他の何らかの有意な任意の基準がある。基準（境界状態）を生成するために、線状変換または非線状変換を１つの群中の各変換に適合させることも可能である（図２６を参照）。図２６は、各ダイ群ＤＧ１およびＤＧ２の各群Ｇ１およびＧ２の基準位置ＲＧ１およびＲＧ２を示す。

【0362】

例えば、各層中の各ダイの修正を以下のように計算することができる：

【0363】

Ｍｉｎ（ＡｌｌｏｗｅｄＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ、ＤｅｖｉａｔｉｏｎＦｒｏｍＲｅｆｅｒｅｎｃｅ／ＮｕｍｂｅｒＯｆＬａｙｅｒｓ）；

【0364】

ＡｌｌｏｗｅｄＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ＝各層についてのアライメント要求に違反しないための、各層についての可能な最高補償

【0365】

ＤｅｖｉａｔｉｏｎＦｒｏｍＲｅｆｅｒｅｎｃｅ＝所望の位置と比較した時のダイ位置からの逸脱は、各ダイについての複数の値であり得る、ＸＹ行列またはベクトルまたは大域的パラメータ（例えば、平行移動、回転）

【0366】

ＮｕｍｂｅｒＯｆＬａｙｅｒｓ＝修正を行うことが可能な層の数

【0367】

誤差の分配は、複数の層についての補償された変換間の事前規定された分配規則に従って誤差修正を分配するステップを含み得る。誤差分配に関する分配規則は、補償された変換間において誤差修正を均等または任意に分配するステップを含む。

【0368】

前記補償された変換は、以下の選択について計算される：元々の回路パターンデータのノミナル座標系；または選択されたダイ群中のダイの変換間の平均。

【0369】

一連の層間の誤差分配のさらなる実施形態

【0370】

一連の層間の誤差分配の実施形態は、以下の変更例を含む。

【0371】

１つまたは複数の書き込みマシン内における一連の書き込みサイクルにおいてワークピースの複数の層をパターニングする方法であって、前記ワークピースは、複数のＮ＋２（Ｎ＞１）枚の層と、複数の層の前記ワークピースとを有するように適合され、前記複数の層の前記ワークピースは、一定の基準（例えば、少なくとも１つの他のワークピースまたは電気コンポーネント）に局所的かつ大域的に関連するパターン位置について１つまたは複数の境界状態（単数または複数）を有し、

【0372】

前記方法は、

【0373】

層１およびＮ＋２の境界状態についての先験的情報を受信するステップと、
前記境界状態に起因する、層１のパターンと層Ｎ＋２のパターンとの間の完全適合における逸脱を計算するステップと、
前記層２〜Ｎ＋１間の逸脱を分配して、前記逸脱の選択可能な部分を各層へと割り当てるステップと、
層１の境界状態に応じて、前記第１の層に書き込みを行うステップと、
前記第２のパターンをアライメントするステップであって、前記第２のパターンは、現在書き込まれているパターンであり、前記アライメントするステップは、前記第２のパターンを前記第１の層に適合させるための変換を計算するステップを含む、ステップと、
前記第２の層についての前記割り当てられた逸脱を前記計算された変換に付加するステップ（ステップｅ）と、
前記調節された変換に従って、前記第２のパターンを調節するステップ（ステップｆ）と、
前記調節された第２のパターンが前記第２の層についてのアライメント公差内に収まることを確認するステップと、
確認がとれた場合、前記調節された第２のパターンを前記第１の層上に書き込むステップと、
前記Ｎ−１層についてｅ〜ｉを繰り返すステップと、
層Ｎ＋２の境界状態に応じて、前記Ｎ＋２層に書き込むステップと、
を含む、方法。

【0374】

さらに任意選択的に、以下の選択された実施形態を含む：
前記境界状態は、前記ワークピースの表面の全体または一部を網羅することができる。
前記境界状態は、前記ワークピース中の内部層によって設定される。

【0375】

前記境界状態は、請求項２および３の組み合わせであり得る。

【0376】

前記境界状態は、
−局所的または大域的であるか、または、
−個々のダイについての補償であるか、または、
−ダイ内の小領域についてのものであるか、または、
−前記ワークピース上の個々のゾーンについてのものであるか、または、
−前記ワークピース全体についてのものである。

【0377】

Ｎ個の層がパターニングされるべきであり、Ｎは、整数＞１である。

【0378】

前記変換を計算するステップは、アライメント手順において行われる。

【0379】

前記逸脱の分配は、
−所定の分配規則、または
−アライメント精度についての要求レベルの分析、
に基づく。

【0380】

前記逸脱差の選択可能な部分は、
−後続層の数で除算された前記逸脱差、
−全体的逸脱差（例えば、高精度のアライメントが必要である場合）、
として選択される。

【0381】

前記境界状態とは、以下のものであり得る：
−異なる書き込みマシンが前記後続層Ｎ＋１を書き込む状態（、例えば、ビアマシン）、または、
−前記後続層Ｎ＋１が、特定の種類の変換のみが利用可能である層（例えば半田層）である状態。
−複数のダイが分配および載置された、前記ワークピースの少なくとも１つの層、
−各ダイは、元々の回路パターンと関連付けられ、元々の回路パターンデータによって表現され、
−各ダイは、前記各層のアライメントフィーチャの測定データと関連付けられる。
境界状態は、埋設ダイによって得られ、
第１のワークピースおよび第２のワークピースを第３のワークピースと接合すべきである場合、第１の組および第２の組の境界状態が付与され、
前記逸脱がある層についてのアライメント公差から外れていることが検出された場合、逸脱分配による最適化が行われる。

【0382】

前記調節されたパターンにおける前記補償は、
−局所的または大域的であるか、または、
−個々のダイについての補償であるか、または、
−ダイ内の小領域についてのものであるか、または、
−前記ワークピース上の個々のゾーンについてのものであるか、または、
−前記ワークピース全体についてのもの、
である。

【0383】

さらに、１つまたは複数の書き込みマシン内における一連の書き込みサイクルにおいてワークピースの複数の層をパターニングする方法の実施形態は、以下を含む：
−複数のダイが分配および載置された、前記ワークピースの少なくとも１つの層であって、
−各ダイは、元々の回路パターンと関連付けられ、元々の回路パターンデータによって表現され、
−各ダイは、前記各層のアライメントフィーチャの測定データと関連付けられ、
前記方法は、
第１の層内の第１のパターンのアライメントのための境界状態に基づいて、前記第１の層のための第１のパターンのアライメントのための第１の変換を計算するステップと、
第２の層内の第２のパターンのアライメントのための境界状態に基づいて、後続層のための第２のパターンのアライメントのための第２の変換を計算するステップと、
元々の回路パターンに関連する誤差の修正を前記第１の補償された変換および第２の補償された変換間で分配するために、第１の補償された変換および第２の補償された変換を計算するステップと、
前記各第１の補償された変換および第２の補償された変換に従って、前記第１の層および第２の層上にパターンを書き込むステップ
を含む、

【0384】

さらに任意選択的に、以下の実施形態を含む。

【0385】

前記誤差分配は、以下を含む：
事前規定された分配規則に従って、前記誤差修正を複数の層についての補償された変換間に分配するステップ。

【0386】

前記誤差分配のための分配規則は、以下から選択されたものを含む：
前記誤差修正を前記補償された変換間において均等または任意に分配するステップ、
前記境界状態は、埋設ダイが載置されたワークピースによって付与され、後続層は、固定されたフォトマスクによって書き込まれるべき半田層である。

【0387】

最適化の実施形態

【0388】

複数の層についてのアライメント最適化に関する上記実施形態のうち任意の実施形態の方法は、本記載中の上記実施形態のうち任意の実施形態と組み合わせることができる。

【0389】

例えば、このような実施形態は、以下を含む：１つまたは複数の書き込みマシン内における一連の書き込みサイクルにおいてワークピースの複数の層をパターニングする方法における、複数のダイが分配および載置された、前記ワークピースの少なくとも１つの層。各ダイは、元々の回路パターンと関連付けられ、元々の回路パターンデータによって表現される。各ダイは、前記各層のアライメントフィーチャの測定データと関連付けられる。前記方法は、以下のステップを含む：
前記第１の層の測定データと、前記第１の層に書き込みを行うように構成された第１のマシンの変換制約とに基づいて、第１の層のための第１のパターンのアライメントのための第１の変換を計算するステップと、
ａ．前記第２の層に書き込みを行うように構成されたマシンに用いられるべき変換種類に基づいて、後続層のための第２のパターンのアライメントのための第２の変換を計算するステップと、
ｂ．元々の回路パターンに関連する誤差の修正を第１の補償された変換および第２の補償された変換間に分配するために、前記第１の補償された変換および前記第２の補償された変換を計算するステップ。

【0390】

別の例において、前記方法の元々の回路パターンに関連する誤差の修正を第１の補償された変換および第２の補償された変換間に分配するために、は、以下のステップを含む：
第１の層のための第１のパターンのアライメントのための第１の変換を計算するステップであって、前記計算は、前記第１の層内の第１のパターンのアライメントに関する境界値に基づいて行われる、ステップと、
ａ．後続層のための第２のパターンのアライメントのための第２の変換を計算するステップであって、前記計算は、前記後続層内の第２のパターンのアライメントに関する境界値に基づいて行われる、ステップと、
ｂ．元々の回路パターンに関連する誤差の修正を第１の補償された変換および第２の補償された変換間に分配するために、前記第１の補償された変換および前記第２の補償された変換を計算するステップ。

【0391】

これらの実施形態は、多層スタックの製造において直描書き込みマシン内において第１のワークピースの層をパターニングする方法と共に適用することができる。前記直描書き込みマシンには、複数のダイが載置および分配された前記第１のワークピースの第１の層上における書き込み動作を制御するための座標系が設けられ、前記複数のダイはそれぞれ、複数の接続点を有する。この実施形態は、以下のステップを含む：
ａ．第１の回路パターンの第１の回路パターンデータを取り出すステップであって、前記第１の回路パターンデータは、前記第１のワークピースの第１の層の少なくとも１つの第１の小領域を表し、前記少なくとも１つの第１の小領域は、前記第１の層の複数のダイの少なくとも１つのダイと関連付けられかつ前記第１の層の複数のダイの少なくとも１つのダイを網羅する、ステップと、
ｂ．第２の回路パターンの第２の回路パターンデータを取り出すステップであって、前記第２の回路パターンデータは、第２の層（単数または複数）の１つまたは複数の特定のフィーチャの複数の接続点と関連付けられた第２の小領域を少なくとも表し、前記第２の層（単数または複数）は、第２のワークピース内の前記第１のワークピースおよび／または１つまたは複数の層（単数または複数）の１つまたは複数の先行または後続する層（単数または複数）であり、前記第２のワークピースは、前記第１のワークピースへ接続されるべきであり、前記第１の層の少なくとも１つのダイの複数の接続点のうち少なくとも１つは、前記第２の層（単数または複数）の１つまたは複数の特定のフィーチャの接続点のうち少なくとも１つへと接続するように適合される、ステップと、
ｃ．前記第１の回路パターンを少なくとも前記第１の層の第１の小領域に合わせて調節するための必要な第１の適合公差（単数または複数）を決定するステップと、
ｄ．前記第１の回路パターンを調節するために必要な第２の適合公差（単数または複数）を決定するステップであって、前記調節は、前記調節された第１の回路パターンの接続点が前記第２の層（単数または複数）の１つまたは複数の特定のフィーチャを表す少なくとも１つの第２の回路パターンの接続点に適合するように、行われる、ステップと、
ｅ．前記調節された第１の回路パターンに適合する調節された第１の回路パターンデータを作成するステップであって、前記第１の回路パターンデータは、以下に対するものである：
ｉ．前記必要な第１の適合状態公差内の前記第１の層の少なくとも１つの第１の小領域、
ｉｉ．前記第１の回路パターンの少なくとも１つのダイの接続点のうち少なくとも１つであって、前記第２の適合公差（単数または複数）内の少なくとも１つの第２の回路パターンの１つまたは複数の特定のフィーチャの接続点のうち少なくとも１つに対する前記少なくとも１つの第１の小領域を表す、接続点。

【0392】

次に、前記調節された第１の回路パターンデータと、前記各第１の補償された変換および第２の補償された変換とに従って、前記第１のワークピースの前記第１の層および第２の層上にパターンを書き込む。

【0393】

上記の実施形態は、多層スタックの製造において直描書き込みマシン内においてワークピースの第２の層をパターニングする方法と共に適用することもできる。前記ワークピースは、任意に配置されたダイの形態をした複数の電気コンポーネントを含む第１の層を有する。各ダイの有する接続点のうちいくつかは、前記ダイ間において接続されるべきものであり、前記ダイのうち選択されたダイは、第１のパターンと関連付けられる。前記第１の層上に分配されたダイの接続点を含む異なるゾーンが、異なるアライメント要求と関連付けられる。

【0394】

前記方法は、以下のステップを含む：：
ａ．前記第１のパターン内の不可侵ゾーンを検出するステップであって、前記不可侵ゾーンは、前記スタックの選択されたフィーチャに対してまたは配置されたダイに対してより高いアライメント要求を有する、ステップ、
ｂ．前記第１のパターンのストレッチゾーンを検出するステップであって、前記ストレッチゾーンは、前記スタックの他のフィーチャに対してより低いアライメント要求を持つことができる、ステップ、
ｃ．前記第１のパターンを変換するステップであって、前記変換は、前記元々の回路パターンの変換を含む調節された第１のパターンデータを計算することによって行われ、前記変換により、
ｉ．隣接する不可侵ゾーン内の接続点が、事前設定可能なアライメント逸脱パラメータとアライメントされ、
ｉｉ．前記ストレッチゾーンの接続点に対するパターンについて、前記不可侵ゾーン内の対応する接続点の位置間の逸脱を補償する、
ステップ。

【0395】

その後、前記調節されたパターンデータに従って、前記ワークピースの層上にパターンを書き込む。

【0396】

これらの実施形態のさらなる詳細については、上記の各記載部分に記載がある。

【0397】

座標系の決定および基準基板とのアライメントの実行

【0398】

書き込みマシン（例えば、ＬＤＩシステム内の直描書込器）中の座標系は、異なる様式で決定することができる（例えば、基準スケールまたは基準基板を検出するかまたは構造機構（例えば、カメラ位置）によって決定することができる）。前記位置は、固定されたものとしてみなされる。あるいは、光測定（例えば、干渉法）を用いることによって決定することもできる。

【0399】

例示的実施形態において、書き込みマシンの座標系の決定は、以下の設定における基準基板によって実行される。書き込みシステムと、アライメントシステムとにおいて、前記基準基板を用いる。前記アライメントシステムは、測定ステーションと、ワークピースキャリア段上に取り付けられた基準基板とを含む。このように、前記アライメントシステムは、カメラが搭載された測定ステーションを含む（本例においては、複数のカメラシステムが取り付けられ、複数のワークピースキャリア段それぞれに基準基板が取り付けられる）。１つのカメラまたは複数のカメラが、前記測定ステーション中に設けられ得る。前記キャリア段は、前記アライメントシステムの測定ステーションと、前記書き込みシステムとの間を移動する。前記前記アライメントシステムの測定ステーションおよび前記書込器システムに、コンピュータが動作可能かつ／または通信可能に接続される。動作時において、典型的には複数のキャリア段を用いて、別個のワークピースをパターニング対象として搬送する。これらのキャリア段は典型的には、キャリア段トラック上において、前記測定ステーション内の測定位置と、前記書込器内の書き込みステーションとの間において変位可能である。

【0400】

基準基板を各キャリア段に取り付ける。前記基準基板は、例えば、温度安定材料（例えば、ＱＺ（石英））で構成され得る。前記基準基板は、前記アライメントシステムの前記測定ステーション座標系と、前記書込器座標系との間で情報を搬送する。

【0401】

好適には、前記基準基板が前記キャリア段に固定されるように、前記基準基板はを前記キャリア段に取り付けるとよい。例えば、一実施形態におけるように、前記基準基板は、ボルトまたはねじによって前記キャリア段へと締結または接合される。好適には、接合は、例えば温度変化に起因する張力を補償するための屈曲接合機構と組み合わされて、配置構成される。別の実施形態において、前記基準基板は、キャリア段へと接着される。

【0402】

基準フィーチャ（例えば、格子パターンの形態をしたもの）を前記基準基板上に設ける。前記基準フィーチャは、基板基準フィーチャを構成するマーク（例えば、黒丸および環状輪形状の丸形形態の丸形記号）を含み得る。前記マークの位置は、十分に高精度の測定マシンから既知であってもよいし、あるいは、装置によって書き込んでもよく、これにより、前記マークを理想的なものであると仮定する。本発明の１つの例示的用途において、前記マークの位置を測定し、前記マークの測定された位置をノミナル位置と比較することにより補償マップを生成する。前記補償マップは、残差に対処し、アライメントプロセスにおいて調節されたパターンを生成するために用いられる。

【0403】

より一般的な意味において、前記基準基板は、前記基準フィーチャを前記キャリア段と関連付けらるために実行される。前記関連付けは、前記基準フィーチャを直接前記キャリア段と一体化させることにより、行われる。これは、アライメントシステムの製造方法において特に用いられる。

【0404】

前記基準基板を用いて、アライメントプロセスにおける書き込みマシンの座標系を決定することができる。このようなアライメントプロセスを一般的に述べると、このようなアライメントプロセスは典型的には、段に取り付けられたかまたは固定された基準基板がパターン生成ツールに含まれる設定において、適用される。前記基準基板は、アライメントシステムと書き込みツールとの間でアライメント情報を搬送するように構成される。１つ以上のカメラがカメラブリッジ上に取り付けられ、前記１つ以上のカメラは、基板上のアライメントマークの前記基準基板に相対する位置を測定するように構成され、前記基板は、前記段に取り付けられるかまたは固定される。書き込みシステムは、前記基板を露出させるように構成される。前記アライメントシステムおよび書込器システムには、コンピュータが動作可能に連結される。前記方法は、前記キャリア段に取り付けられた基準基板を提供するステップであって、前記基準基板は、所定のノミナル位置上の基板基準フィーチャを有する、ステップと、前記測定ステーションにおいて、前記ワークピースの基準フィーチャのうち少なくとも１つの前記基準基板に相対する位置（例えば、配置および配向）を少なくとも１回測定するステップと、前記キャリア段を前記基準基板と共に前記測定ステーションから前記書き込みステーションへと変位させるステップと、前記書き込みステーションを較正するステップであって、前記較正は、前記基準基板の基板基準フィーチャのうち少なくとも１つを用いて前記基準基板の位置を測定することにより、行われる、ステップとを含む。

【0405】

さらに、前記方法の実施形態は、任意選択的な較正ステップから選択されたステップを含む。第１に、前記方法は、前記書き込みステーションを較正するステップであって、前記較正は、前記基準基板の基板基準フィーチャのうち少なくとも１つを用いて前記基準基板の位置を測定することにより、行われる、ステップを含み得る

【0406】

第２に、前記方法は、前記測定ステーションを前記基準基板に対して較正するステップであって、前記較正は、前記測定ステーションにおいて前記基準基板の基板基準フィーチャのうち前記基準基板のを測定することにより行われる、ステップを含み得る。

【0407】

前記測定ステーションを較正するステップは、１つの変更例において、以下のステップを含む：
前記測定ステーション内の各カメラについてスケール誤差および歪曲を決定するステップであって、前記決定は、基板基準フィーチャの位置を測定し、前記基板基準フィーチャのノミナル位置と比較することによりことによって行われ、前記基板基準フィーチャは、前記基準基板上の均等またはまたは不均等な格子パターンとして配置される、ステップと、
前記カメラの前記測定されたスケール誤差歪曲に応じてレンズ歪みマップを計算するステップであって、前記マップは、前記非線状スケール誤差／歪曲のみを保持できるかまたは前記大域的線状スケール誤差も保持することができる、ステップと、
前記カメラの着陸角を計算するステップであって、前記計算は、異なる高さにおける基準基板の位置を測定することにより、行われる、ステップと、
前記測定ステーション内の各カメラの前記基準基板に相対する位置を決定するステップであって、前記決定は、前記基準基板上の基板基準フィーチャの位置を検出することにより、行われる、ステップと、
前記基板基準フィーチャの位置と、前記基準基板上の基準点との間の所定の関係に基づいて、各カメラの位置を計算するステップと、
前記パターンと、前記カメラと関連付けられた座標系との間の回転として各カメラの回転を計算するステップ。

【0408】

このように、前記書き込みマシンおよび任意選択的に前記測定システムの較正は、前記書き込みマシンの座標系の決定において有利に用いられる。

【0409】

上述したような多様な実施形態に従ってパターニングおよびアライメントを行う場合、これは、以下の方法に従って、基準基板を用いて行うことができる。
書き込みマシン内のワークピースの層をパターニングする方法であって、前記書き込みマシンは、
書き込みマシン座標系を備えたパターン書き込みステーションと、
測定座標系を備えた測定ステーションであって、前記測定ステーションは、基準フィーチャと関連付けられたワークピース上の対象物の測定を行うように構成され、前記ワークピースはさらにキャリア段上に配置され、前記書き込みマシンは、前記キャリア段を前記測定ステーションと前記書き込みステーションとの間で変位させるように構成される、測定ステーションと、
を含む。
前記方法は、以下のステップを含む：
ａ．前記キャリア段に取り付けられた基準基板を提供するステップであって、前記基準基板は、所定のノミナル位置上の基板基準フィーチャを有する、ステップと、
ｂ．前記測定ステーション内において、前記ワークピースの基準フィーチャのうち少なくとも１つの前記基準基板に相対する位置（例えば、配置および配向）を少なくとも１回測定するステップと、
ｃ．前記測定された基準位置（単数または複数）と、前記ワークピースの基準フィーチャ（単数または複数）のノミナル位置（単数または複数）との双方に依存する変換を計算するステップであって、前記変換は、前記ノミナル位置（単数または複数）からの前記測定された位置の逸脱を記述する、ステップと、
ｄ．前記キャリア段を前記基準基板と共に前記測定ステーションから前記書き込みステーションへと変位させるステップと、
ｅ．前記パターンを前記ワークピースに書き込むステップであって、前記測定された位置（単数または複数）の前記ノミナル位置（単数または複数）からの逸脱を記述する変換について調節を行うことにより、行われる、ステップ。

【0410】

前記アライメント方法は、変換を計算するステップをさらに含み得る、前記計算するステップは、以下を含む：
−調節されたパターンデータを前記変換に従って計算する行為、および
−前記基準基板の位置に相対して得られた前記ワークピースの位置に対し、前記調節されたパターンデータを適合させるステップ、
−前記ワークピースにパターンを書き込むステップは、前記調節されたパターンデータに従って前記ワークピースを露出させることにより、行われる。

【0411】

以下のようなさらなる実施形態が発展される。

【0412】

前記ワークピースへの書き込みのための前記調節されたパターンデータの計算は、前記基準基板の基板基準フィーチャに相対する前記ワークピースの基準フィーチャの測定位置に依存し、前記基準基板は、前記キャリア段に対して相対的距離を持つことにより、前記キャリア段の座標系を表す。

【0413】

前記方法は、前記書き込みステーションを較正するステップであって、前記較正は、前記基準基板の位置を前記基準基板の基板基準フィーチャのうち少なくとも１つを用いて測定することにより、行われる、ステップをさらに含む。

【0414】

前記方法は、前記測定ステーションを前記基準基板に対して較正するステップであって、前記較正は、前記測定ステーションにおいて前記基準基板の基板基準フィーチャのうち少なくとも１つを測定することにより、行われる、ステップをさらに含む。

【0415】

ワークピースの層のパターニングを行うように構成された書き込みマシンにおいて用いられるキャリア段。基準フィーチャが前記キャリア段と関連付けられ、前記基準フィーチャは、所定のノミナル位置を有する。

【0416】

この目的のためのキャリア段は、前記キャリア段に取り付けられた基準基板を含む。前記基準基板は、所定のノミナル位置上の基板基準フィーチャを有する。前記基準フィーチャおよび／または前記基準基板は、前記キャリア段上の配向と共に構成される。前記配向は、前記基準基板の主要移動方向に対して直交し、かつ／または、前記基準基板の主要移動方向に対して同軸関係に延びる。前記基準フィーチャおよび／または前記基準基板は、例えば細長形状またはＬ型形状で構成され得、前記基準基板は、例えばねじまたはボルト継ぎ手あるいは接着剤接合によって前記キャリア段へと取り付けられる。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17A】

【図17B】

【図18】

【図19A】

【図19B】

【図20A】

【図21A】

【図21B】

【図22A】

【図22B】

【図23A】

【図23B】

【図24A】

【図24B】

【図24C】

【図25】

【図26】

【図27A】

【図27B】

【図28A】

【図28B】