▶ エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-09-01
(54)【発明の名称】基板をアライメントするための装置および方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/02 20060101AFI20230825BHJP
H01L 21/68 20060101ALI20230825BHJP
【ＦＩ】
H01L21/02 B
H01L21/68 G
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022573583
(86)(22)【出願日】2020-06-30
(85)【翻訳文提出日】2022-11-29
(86)【国際出願番号】 EP2020068407
(87)【国際公開番号】W WO2022002372
(87)【国際公開日】2022-01-06
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508333169
【氏名又は名称】エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】ドミニク ツィナー
(72)【発明者】
【氏名】フリードリヒ パウル リンドナー
(72)【発明者】
【氏名】トーマス プラッハ
(72)【発明者】
【氏名】ペーター シュターツェングルーバー
【テーマコード（参考）】
5F131
【Ｆターム（参考）】
5F131AA02
5F131AA10
5F131BA60
5F131EA02
5F131EB01
5F131EB11
5F131EB31
5F131KA12
5F131KA47
5F131KA54
5F131KA72
5F131KB05
5F131KB53
(57)【要約】
本発明は、基板をアライメントするための装置および方法に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板、特にウェハ、をアライメントするための装置であって、当該装置は、・第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）上に第１の基板（３、３ｏ）を収容するための第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）と、
・第２の基板ホルダ表面（１ｓｕ）上に第２の基板（３ｕ）を収容するための第２の基板ホルダ（１ｕ）と
を有し、
・前記第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）は、前記第２の基板ホルダ表面（１ｓｕ）に向けられており、
・前記第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）は、前記第１の基板（３、３ｏ）までの、特に該第１の基板（３、３ｏ）の基板表面（３ｓｏ）までの、第１の距離を測定するための少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）を有し、
・前記第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）は、前記第２の基板ホルダ（１ｕ）の前記第２の基板ホルダ表面（１ｓｕ）までの第２の距離を測定するための少なくとも３つの外側距離センサ（２ａ）を有する、
基板をアライメントするための装置。
【請求項2】
前記少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）のうちのそれぞれ１つと、前記少なくとも３つの外側距離センサ（２ａ）のうちのそれぞれ１つとが合わさって、１つの距離センサペア（５）を成しており、好ましくは、該距離センサペア（５）の個々の前記内側距離センサ（２ｉ）と個々の前記外側距離センサ（２ａ）とが、前記第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）の基準点から、特に中心点から、出発して、半径方向で整列している、請求項１記載の装置。
【請求項3】
前記第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）は、少なくとも３つの距離センサペア（５）を有し、該少なくとも３つの距離センサペア（５）の個々の前記内側距離センサ（２ｉ）と個々の前記外側距離センサ（２ａ）とは、それぞれ半径方向で整列している、請求項１または２記載の装置。
【請求項4】
前記少なくとも３つの外側距離センサ（２ａ）は、第１の円（Ｋ１）上において前記第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）の基準点を中心に、特に中心点を中心に、特に対称にずらされて、配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項5】
前記少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）は、第２の円（Ｋ２）上において前記第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）の基準点を中心に、特に中心点を中心に、特に対称にずらされて、配置されており、好ましくは、前記第１の円（Ｋ１）と前記第２の円（Ｋ２）とは互いに同心である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項6】
前記少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）および／または前記少なくとも３つの外側距離センサ（２ａ）は、前記第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）の下方に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項7】
前記第１の基板（３、３ｏ）を前記第２の基板（３ｕ）上に落下させることができるように、前記第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）と前記第２の基板ホルダ表面（１ｓｕ）とを、少なくとも部分的に、好ましくは完全に、互いに上下に配置可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項8】
前記少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）および／または前記少なくとも３つの外側距離センサ（２ａ）は、前記第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）の基準点に関して、特に中心点に関して、半径方向に可動である、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項9】
前記少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）は、前記第２の円（Ｋ２）に沿って可動であり、かつ／または前記少なくとも３つの外側距離センサ（２ａ）は、前記第１の円（Ｋ１）に沿って可動である、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項10】
前記少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）および／または前記少なくとも３つの外側距離センサ（２ａ）は、前記第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）に対し垂直に可動である、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項11】
特に前記第１の基板（３、３ｏ）と前記第２の基板（３ｕ）との間のウェッジエラーを補償できるように、前記第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）および／または前記第２の基板ホルダ（１ｕ）を、特に前記第１の距離および／または前記第２の距離に依存して、互いにアライメント可能である、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項12】
前記第１の基板（３、３ｏ）および／または前記第２の基板（３ｕ）を固定できるように、かつ／またはリリースできるように、前記第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）および／または前記第２の基板ホルダ（１ｕ）は、閉ループ制御可能な固定エレメント（９）を有する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
【請求項13】
特に請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置によって、基板、特にウェハ、をアライメントするための方法であって、当該方法は、以下のステップを特に以下の順序で有する、すなわち、ｉ）第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）の第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）上に第１の基板（３、３ｏ）を収容するステップと、
ｉｉ）第２の基板ホルダ（１ｕ）の第２の基板ホルダ表面（１ｓｕ）上に第２の基板（３ｕ）を収容するステップであって、前記第１の基板ホルダ表面（１ｓ、１ｓ’、１ｓｏ）は、前記第２の基板ホルダ表面（１ｓｕ）に向けられているステップと、
ｉｉｉ）前記第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）の少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）と、前記第１の基板（３、３ｏ）との間の、特に該第１の基板（３、３ｏ）の基板表面（３ｓｏ）との間の、第１の距離を測定するステップと、
ｉｖ）前記第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）の少なくとも３つの外側距離センサ（２ａ）と、前記第２の基板ホルダ（１ｕ）の前記第２の基板ホルダ表面（１ｓｕ）との間の第２の距離を測定するステップと
を有する、
基板をアライメントするための方法。
【請求項14】
当該方法は、付加的に以下のステップを特に以下の順序で有する、すなわち、ａ）請求項１３記載のステップｉｉｉ）において測定された前記少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）の前記第１の距離を、特に電子データ処理装置に、記憶させるステップと、
ｂ）前記第１の基板（３、３ｏ）が前記第２の基板（３ｕ）に当接するように、前記第１の基板（３、３ｏ）を前記第２の基板ホルダ（１ｕ）に引き渡すステップと、
ｃ）前記第１の基板（３、３ｏ）が前記第２の基板（３ｕ）に当接しているときに、前記少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）と前記第１の基板（３、３ｏ）との間のさらなる第１の距離を測定するステップと、
ｄ）前記少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）のそれぞれ測定された前記さらなる第１の距離と、前記少なくとも３つの内側距離センサ（２ｉ）のそれぞれ記憶された前記第１の距離との間の差がそれぞれ等しくなるように、前記第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）および／または前記第２の基板ホルダ（１ｕ）をアライメントし、これによって前記第１の基板（３、３ｏ）と前記第１の基板ホルダ（１、１’、１ｏ）との間のウェッジエラーが補償されるステップと、
ｅ）請求項１３記載のステップｉｖ）において測定された前記少なくとも３つの外側距離センサ（２ａ）から前記第２の基板ホルダ（１ｕ）の前記第２の基板ホルダ表面（１ｓｕ）までの前記第２の距離を、特に前記電子データ処理装置に、記憶させるステップと
を有し、
ステップｅ）における記憶は、ステップｄ）におけるアライメントの後に行われる、
請求項１３記載の方法。
【請求項15】
さらなる第１の基板（３、３ｏ）とさらなる第２の基板（３ｕ）との間のウェッジエラーが補償されるように、前記さらなる第１の基板（３、３ｏ）と前記さらなる第２の基板（３ｕ）同士のアライメントが、前記第２の距離に依存して、特に請求項１４記載のステップｅ）において記憶された前記第２の距離に依存して、行われる、請求項１３または１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板をアライメントするための装置および方法に関する。
【0002】
従来技術において、ウェッジエラー補償のために著しく多くの装置および方法が公知である。ウェッジエラー補償は、たとえばリソグラフィにおいて、特にフォトリソグラフィにおいて、極めて重要であり、それというのも、フォトマスクが被露光基板表面に対し平行にポジショニングされる、ということが保証されなければならないからである。フォトマスクと基板との間のいかなる傾斜姿勢も、基板上の感光層の歪んだ露光を引き起こしてしまう。インプリントリソグラフィ装置の使用に関しても、ウェッジエラー補償がすでに開示されている。つまり国際公開第２０１２０２８１６６号には、干渉計が２つの基板表面間の距離を測定するようにした装置および方法が示されている。その際、この測定は、２つの透明基板の一方を介して行われる。基板は、ナノインプリントスタンプである。国際公開第２０１２０２８１６６号の核となる着想は、インプリント構造が存在する基板表面間のウェッジエラーを補償する、ということにある。これに対し国際公開第０２１０７２１号には、機能表面の一部ではない表面を介したウェッジエラー補償について開示されている。この手法は最適ではなく、その理由は、測定が行われる表面が機能表面、この例ではインプリント構造を有する表面、に対し平行である、ということを前提とすることができないからである。刊行物米国特許出願公開第２００９０１０１０３７号明細書には、２つの表面間の距離を測定する装置および方法が開示されている。しかしながら、単一のポジションでの測定では、ウェッジエラーを補償することはできない。
【0003】
近年、接合すべき基板間のウェッジエラー補償がますます重要になってきたので、リソグラフィのコンセプトを接合技術に引き継ぐことが試みられた。
【0004】
従来技術における大きな問題は、必要とされる速度でウェッジエラー補償を実施できるようにした装置または方法がない、ということにある。特に接合の際には、スループットが経済的成功にとって決定的に重要である。さらなる欠点は、接合に使用される大半の基板が、使用される電磁放射に対して、特に可視光および赤外線に対して、非透過性である、ということにある。たしかにシリコンウェハは赤外線透過性ではあるが、赤外線透過性は、通例のようにシリコンウェハに被着される金属コーティングによって、再び損なわれてしまう。
【0005】
したがって本発明の課題は、従来技術において言及した欠点を少なくとも部分的に取り除く、特に完全に取り除く、基板をアライメントするための装置および方法を呈示することである。これに加え、基板をアライメントするための、特に基板間のウェッジエラーを補償するための、改善された装置および改善された方法を呈示したい。特に、とりわけ接合において、基板を加工する際にウェッジエラー補償をより迅速にかつより効率的に実施できるようにした装置および方法を呈示したい。さらに、非透過性の基板、特に電磁放射、可視光ならびに赤外線に対し非透過性の基板、をアライメントすることができるようにした装置および方法を呈示したい。
【0006】
この課題は、各独立請求項の特徴により解決される。従属請求項には、本発明の有利な発展形態が記載されている。明細書、特許請求の範囲および／または図面に記載された少なくとも２つの特徴から成るどのような組み合わせであっても、本発明の範囲に含まれる。また、数値範囲が記載されている場合、そこに挙げられた限界範囲内にある値も限界値として開示されたものと見なされるべきであって、それらの値を任意の組み合わせで請求できるものとする。
【0007】
したがって本発明は、基板、特にウェハ、をアライメントするための装置に関し、当該装置は、
・第１の基板ホルダ表面上に第１の基板を収容するための第１の基板ホルダと、
・第２の基板ホルダ表面上に第２の基板を収容するための第２の基板ホルダと
を有し、
・第１の基板ホルダ表面は、第２の基板ホルダ表面に向けられており、
・第１の基板ホルダは、第１の基板までの、特に第１の基板の基板表面までの、第１の距離を測定するための少なくとも３つの内側距離センサを有し、当該装置は、
・第１の基板ホルダは、第２の基板ホルダの第２の基板ホルダ表面までの第２の距離を測定するための少なくとも３つの外側距離センサを有する
ことを特徴とする。
・第１の基板ホルダ表面上に第１の基板を収容するための第１の基板ホルダと、
・第２の基板ホルダ表面上に第２の基板を収容するための第２の基板ホルダと
を有し、
・第１の基板ホルダ表面は、第２の基板ホルダ表面に向けられており、
・第１の基板ホルダは、第１の基板までの、特に第１の基板の基板表面までの、第１の距離を測定するための少なくとも３つの内側距離センサを有し、当該装置は、
・第１の基板ホルダは、第２の基板ホルダの第２の基板ホルダ表面までの第２の距離を測定するための少なくとも３つの外側距離センサを有する
ことを特徴とする。
【0008】
さらに本発明は、特に基板をアライメントするための上記装置によって、基板、特にウェハ、をアライメントするための方法に関し、当該方法は、以下のステップを特に以下の順序で有する。すなわち、
ｉ）第１の基板ホルダの第１の基板ホルダ表面上に第１の基板を収容するステップと、
ｉｉ）第２の基板ホルダの第２の基板ホルダ表面上に第２の基板を収容するステップであって、第１の基板ホルダ表面は、第２の基板ホルダ表面に向けられているステップと、
ｉｉｉ）第１の基板ホルダの少なくとも３つの内側距離センサと、第１の基板との間の、特に第１の基板の基板表面との間の、第１の距離を測定するステップと、
ｉｖ）第１の基板ホルダの少なくとも３つの外側距離センサと、第２の基板ホルダの第２の基板ホルダ表面との間の第２の距離を測定するステップと
を有する。
ｉ）第１の基板ホルダの第１の基板ホルダ表面上に第１の基板を収容するステップと、
ｉｉ）第２の基板ホルダの第２の基板ホルダ表面上に第２の基板を収容するステップであって、第１の基板ホルダ表面は、第２の基板ホルダ表面に向けられているステップと、
ｉｉｉ）第１の基板ホルダの少なくとも３つの内側距離センサと、第１の基板との間の、特に第１の基板の基板表面との間の、第１の距離を測定するステップと、
ｉｖ）第１の基板ホルダの少なくとも３つの外側距離センサと、第２の基板ホルダの第２の基板ホルダ表面との間の第２の距離を測定するステップと
を有する。
【0009】
本発明の１つの実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、少なくとも３つの内側距離センサのうちのそれぞれ１つと、少なくとも３つの外側距離センサのうちのそれぞれ１つとが合わさって、１つの距離センサペアを成しており、好ましくは、１つの距離センサペアの内側距離センサと外側距離センサとが、第１の基板ホルダ表面の基準点から、特に中心点から、出発して、半径方向で整列している。
【0010】
この場合、１つの距離センサペアの内側距離センサは、第１の基板ホルダ表面に配置された第１の基板までの第１の距離を測定できるように配置されている。距離センサペアの所属の外側距離センサは第１の基板によって覆い隠されず、第２の基板ホルダの対向する基板ホルダ表面にまでの第２の距離を測定することができ、好ましくは外側距離センサは半径方向で、距離センサペアの内側距離センサと整列している。したがって外側距離センサは、好ましくは半径方向で内側距離センサにより測定される点と整列している点において、基板ホルダ表面を測定する。これによって、構造的な利点のほか、特に測定精度を高めることができ、もしくはさらなる基板をアライメントする際に、ウェッジエラーを特に良好に補償することができる。
【0011】
本発明による極めて特別な実施形態によれば、内側距離センサは、向き合った双方の基板表面間の距離を内側距離センサが測定するようにして、このセンサが基板間のウェッジエラーをじかに測定できるように、設計されている。測定原理は、好ましくは干渉測定に基づいている。このケースでは、距離センサの側に固定された基板は、対応する電磁放射に対し透過性でなければならない。
【0012】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、第１の基板ホルダは、少なくとも３つの距離センサペアを有し、これら少なくとも３つの距離センサペアの個々の内側距離センサと個々の外側距離センサとは、好ましくはそれぞれ半径方向で整列している。したがって少なくとも３つの、特にすべての、距離センサペアは好ましくは、半径方向で整列している距離センサを有する。このようにすれば、有利には測定精度を高めることができ、もしくはさらなる基板をアライメントする際に、ウェッジエラーを特に良好に補償することができる。
【0013】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、少なくとも３つの外側距離センサは、第１の円上において第１の基板ホルダ表面の基準点を中心に、特に中心点を中心に、特に対称にずらされて、配置されている。好ましくは、外側距離センサは、第１の円の周方向で互いに等距離に配置されている。外側距離センサを第１の円上に、特に対称に、ずらして配置することにより、有利には、ウェッジエラーを種々異なる点において、対向する基板ホルダ表面上の基準点に対し等距離で検出することができ、特に測定精度が高められる。
【0014】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、少なくとも３つの内側距離センサは、第２の円上において第１の基板ホルダ表面の基準点を中心に、特に中心点を中心に、特に対称にずらされて、配置されており、その際に好ましくは、第１の円と第２の円は互いに同心である。好ましくは、内側距離センサは、第２の円の周方向で互いに等距離に配置されている。内側距離センサを第２の円上に、特に対称に、ずらして配置することにより、有利には、ウェッジエラーを種々異なる点において、第１の基板上の基準点に対し等距離で検出することができ、特に測定精度が高められる。同心状の配置により、第１の円および第２の円は、共通の円中心点つまり基準点を有する。この配置は、特に基板間のウェッジエラーの測定精度にとって有利である。さらに、特にウェッジエラー補償の計算時に、有利には同じ位置基準システムを使用することができる。
【0015】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、少なくとも３つの内側距離センサおよび／または少なくとも３つの外側距離センサは、第１の基板ホルダ表面の下方に配置されている。これにより特に構造コストを低減することができ、かつ装置を有利には小さい構造にすることができる。スペース節約のほか、センサケーブルおよび距離センサのさらなる導線も、基板ホルダの内部に配置することができる。さらに内側距離センサは、できるかぎり近くで、かつ障害要因をできるかぎり抑えて、第１の基板までの距離を測定することができる。しかも、距離センサが第１の基板ホルダに挿入されているときに、基板を、距離センサに衝突することなく、有利には第１の基板ホルダ表面に対し平行に移動させることができる。
【0016】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、第１の基板を第２の基板上に落下させることができるように、第１の基板ホルダ表面と第２の基板ホルダ表面とを、少なくとも部分的に、好ましくは完全に、互いに上下に配置可能である。したがって好ましくはかつ例示的には、第１の基板ホルダは上側基板ホルダであり、第２の基板ホルダは下側基板ホルダである。これによって有利には、第１の基板を第２の基板ホルダに引き渡す際に、特に較正時に、第１の基板を重力により第２の基板上に落下させることができる。このためには特に、固定エレメントによるリリースだけしか必要ない。したがって特に引き渡しのために、さらなる手段は必要とされない。
【0017】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、少なくとも３つの内側距離センサおよび／または少なくとも３つの外側距離センサが、第１の基板ホルダ表面の基準点、特に中心点、に関して半径方向に可動である。かくして距離センサペアを、有利には種々の大きさの基板に、特に種々の直径を有するウェハに、整合させることができる。よって、相応の装置は有利には、可変のサイズを有する基板をアライメントすることができる。
【0018】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、少なくとも３つの内側距離センサが第２の円に沿って可動であり、かつ／または少なくとも３つの外側距離センサが第１の円に沿って可動である。このようにすれば、距離センサを有利には個々のプロセスのためにポジショニングすることができる。たとえば追加された方法ステップにおいて、別の構成要素が測定を妨げるかまたは劣化させる可能性がある。第１の円および第２の円に沿って可動であることにより、ポジションを相応に調整することができる。さらに、測定精度を向上させることができるように、第１の円および第２の円に沿った種々異なる測定点において、補償を行うことができる。
【0019】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、少なくとも３つの内側距離センサおよび／または少なくとも３つの外側距離センサは、第１の基板ホルダ表面に対し垂直に可動である。このようにすれば有利には、距離センサの垂直方向ポジションを調整することができる。距離センサを、たとえば完全に基板ホルダ内に挿入することができ、第１の基板を第１の基板ホルダ表面に直接当接させることができる。さらに、距離センサを保守のために有利に調整することができる。特に、距離センサの焦点を有利に調整できることも有利であり、このようにすれば、測定領域を個々のプロセスおよび使用される基板に合わせて、最適に整合させることができる。
【0020】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、特に第１の基板と第２の基板との間のウェッジエラーを補償できるように、第１の基板ホルダおよび／または第２の基板ホルダを、特に第１の距離および／または第２の距離に依存して、互いにアライメント可能である。基板ホルダを、特にアクチュエータにより任意に移動させることができる。これにより、距離センサによって測定され、電子データ処理装置によって計算された、第１の基板と第２の基板との間のウェッジエラーを補償することができる。その際に特に、双方の基板ホルダがアライメント可能である必要はない。したがって、基板ホルダのうち一方の基板ホルダだけがアライメント可能であるようにしてもよい。特に、第１の基板ホルダおよび／または第２の基板ホルダが、対応する基板ホルダ表面に対し水平方向および／または垂直方向にアライメント可能であるようにしてもよい。このようにすれば、アライメントすべき基板を有利には互いに接近させることができ、特に測定精度を高めることができる。
【0021】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、第１の基板および／または第２の基板を固定できるように、かつ／またはリリースできるように、第１の基板ホルダおよび／または第２の基板ホルダは、閉ループ制御可能な固定エレメントを有する。かくして特に較正の際、第１の基板ホルダが第２の基板ホルダの上方に配置されているときに、固定エレメントによる基板のリリースにより、第１の基板を第２の基板上に落下させることができる。さらに基板の固定により、基板の滑脱を防止することができる。さらに固定エレメントにより、距離センサによる測定の際、個々の基板が予め定められたポジションで対応する基板ホルダ表面に当接する、ということを保証できる。これにより、特に測定精度を高めることができる。
【0022】
本発明のさらなる実施形態によれば、当該方法は、付加的に以下のステップを特に以下の順序で有する。すなわち、
ａ）ステップｉｉｉ）において測定された少なくとも３つの内側距離センサの第１の距離を、特に電子データ処理装置に、記憶させるステップと、
ｂ）第１の基板が第２の基板に当接するように、第１の基板を第２の基板ホルダに引き渡すステップと、
ｃ）第１の基板が第２の基板に当接しているときに、少なくとも３つの内側距離センサと第１の基板との間のさらなる第１の距離を測定するステップと、
ｄ）少なくとも３つの内側距離センサのそれぞれ測定されたさらなる第１の距離と、少なくとも３つの内側距離センサのそれぞれ記憶された第１の距離との間の差がそれぞれ等しくなるように、第１の基板ホルダおよび／または第２の基板ホルダをアライメントし、これによって第１の基板と第１の基板ホルダとの間のウェッジエラーが補償されるステップと、
ｅ）ステップｉｖ）において測定された少なくとも３つの外側距離センサから第２の基板ホルダの第２の基板ホルダ表面までの第２の距離を、特に電子データ処理装置に、記憶させるステップと
を有し、
ステップｅ）における記憶は、ステップｄ）におけるアライメントの後に行われる。
ａ）ステップｉｉｉ）において測定された少なくとも３つの内側距離センサの第１の距離を、特に電子データ処理装置に、記憶させるステップと、
ｂ）第１の基板が第２の基板に当接するように、第１の基板を第２の基板ホルダに引き渡すステップと、
ｃ）第１の基板が第２の基板に当接しているときに、少なくとも３つの内側距離センサと第１の基板との間のさらなる第１の距離を測定するステップと、
ｄ）少なくとも３つの内側距離センサのそれぞれ測定されたさらなる第１の距離と、少なくとも３つの内側距離センサのそれぞれ記憶された第１の距離との間の差がそれぞれ等しくなるように、第１の基板ホルダおよび／または第２の基板ホルダをアライメントし、これによって第１の基板と第１の基板ホルダとの間のウェッジエラーが補償されるステップと、
ｅ）ステップｉｖ）において測定された少なくとも３つの外側距離センサから第２の基板ホルダの第２の基板ホルダ表面までの第２の距離を、特に電子データ処理装置に、記憶させるステップと
を有し、
ステップｅ）における記憶は、ステップｄ）におけるアライメントの後に行われる。
【0023】
少なくとも３つの内側距離センサの測定値が記憶される。この場合、第１の基板は、第１の基板ホルダ表面上に当接している。したがって特にこの第１の測定によって、センサから第１の基板の基板表面までの距離が特定されるだけでなく、第１の基板の基板ホルダ表面までの距離も特定される。このようにすれば、この装置は、第１の基板の基板表面に合わせて、もしくは第１の基板ホルダの基板ホルダ表面に合わせて、較正される。次いで、基板が第２の基板に当接しているときに、少なくとも３つの内側距離センサが新たに、第１の基板までの距離をそれぞれ測定する。
【0024】
相応に少なくとも３つの内側距離センサのこれら２つの測定値を比較することによって、基板間のウェッジエラーを特定することができ、基板間のウェッジエラーがもはやなくなるように、第１の基板ホルダおよび／または第２の基板ホルダのアライメントを行うことができる。特に、ウェッジエラーが補償された直後に、３つの外側距離センサが第２の基板ホルダ表面までの距離を測定する。このようにすれば、基板をアライメントするための方法を、特に基板のウェッジエラーを補償するための方法を、有利に較正することができ、したがってアライメントすべきさらなる基板に対し、当該方法を新たに較正する必要がなくなる。このようにすれば、有利には外側距離センサによってアライメントを行うことができる。これによりプロセス速度が高められ、複数の基板を効率的に互いにアライメントすることができる。
【0025】
本発明のさらなる実施形態によれば、以下のことが提案されている。すなわち、さらなる第１の基板とさらなる第２の基板との間のウェッジエラーが補償されるように、さらなる第１の基板とさらなる第２の基板同士のアライメントが、第２の距離に依存して、特にステップｅ）において記憶された第２の距離に依存して、行われる。このようにすれば有利には、同じ種類の複数の基板を相前後してアライメントもしくは加工することができ、特に接合することができる。これによりプロセス速度を著しく高めることができ、アライメントプロセスを、特にウェッジエラーを補償するために、改善することができる。
【0026】
本発明の基礎を成す着想は、第１の基板ホルダの少なくとも３つのポジションにおいて、それぞれ少なくとも２つの距離センサを、これら双方の距離センサのうち少なくとも一方が、第１の基板ホルダにおける基板の背面を測定し、かつそれぞれ他方の距離センサが、第２の基板ホルダの基板ホルダ表面までの距離を測定するように、ポジショニングすることである。ポジションごとに２つの距離センサを使用することにより、互いに補償されなければならないさらなる基板ペアのためのウェッジエラー補償を、より効率的に、特により迅速に、実施することができる。
【0027】
本発明の核心は、２つの基板間の、特に２つのウェハ間の、ウェッジエラーをより効率的に実施できるようにした装置および方法を呈示することである。特に本発明によって、不透明な基板間のウェッジエラーも効率的に実施することができる。本発明は、特に以下のことに依拠している。すなわち、少なくとも６つのセンサが使用され、これらのセンサのうちそれぞれ２つのセンサがそれぞれ１つのペアとしてまとめられ、基板ホルダの少なくとも３つのポジションにわたり配分されている。
【0028】
本発明の利点は、較正プロセスを介して基板間のかつ同時に基板ホルダ表面間のウェッジエラーが測定され、さらなるプロセスステップにおいて、較正プロセスで測定された基板ホルダ表面までの距離を新たに調整するようにして、基板間のウェッジエラーを補償することができる、という点にある。
【0029】
これにより、特に不透明な基板および基板表面間のウェッジエラーの測定はもはや不要であり、その代わりにこれは外側に移された距離測定によって置き換えられる。かくして、不透明な基板間のウェッジエラーも補償することができる。つまりさらなる重要な利点は、不透明な基板間のウェッジエラーを補償することができる、ということである。
【0030】
使用されるべき基板が、位置の関数としてすべて同じ厚さ変化を有するのが好ましく、この厚さ変化は、理想的には当然ながらゼロであるのが望ましい。つまり基板は同じ厚さである必要はないけれども、それらはできるかぎり面平行の表面を有するのが望ましい。基板が面平行の表面を有していないならば、その場合にそれらの基板は少なくとも、すべて同じ形状を有し、かつ本発明による装置に対し同じ配向を有するのが望ましい。
【0031】
本発明は、２つの基板間のウェッジエラーを取り除くための装置および方法について記載している。基板とは、基板ホルダに固定することができるあらゆる種類の物体のことであると解されたい。特に基板は、ウェハであるかまたはインプリントプロセスのためのスタンプである。
【0032】
すでに国際公開第２０１２０２８１６６号では、スタンプが基板と称されている。この一般的な表現は、本明細書でも引き続き用いられる。本明細書の以下の記載では、対応する図面をより簡単かつわかりやすい形態にすることができるという理由で、基板とは主としてウェハであると解される。
【0033】
この場合に装置および方法は、好ましくは接合時のウェッジエラー補償のために使用される。
【0034】
基板ホルダ
基板ホルダは、少なくとも３つのポジションを有する。各ポジションには、少なくとも２つのセンサが設けられている。これらのセンサは距離センサである。同じポジションにあるそれぞれ少なくとも１つの内側距離センサおよび少なくとも１つの外側距離センサは、本明細書では距離センサペアとも称される。距離センサは、好ましくは干渉計である。距離センサはポジションごとに、双方の距離センサのうちの一方が固定された基板の背面を測定できるのに対し、他方の距離センサは基板を越えて測定するように、ポジショニングされている。
基板ホルダは、少なくとも３つのポジションを有する。各ポジションには、少なくとも２つのセンサが設けられている。これらのセンサは距離センサである。同じポジションにあるそれぞれ少なくとも１つの内側距離センサおよび少なくとも１つの外側距離センサは、本明細書では距離センサペアとも称される。距離センサは、好ましくは干渉計である。距離センサはポジションごとに、双方の距離センサのうちの一方が固定された基板の背面を測定できるのに対し、他方の距離センサは基板を越えて測定するように、ポジショニングされている。
【0035】
固定された基板の背面を測定する距離センサは、第１の距離センサまたは内側距離センサと称される。基板を越えて測定する距離センサは、第２の距離センサまたは外側距離センサと称される。つまり第２の距離センサは、第１の基板ホルダに対向する第２の基板ホルダの基板表面を測定する。
【0036】
当該分野における当業者には明らかであるように、ポジションごとに複数の内側距離センサおよび／または複数の外側距離センサを使用するようにして、本発明による着想をさらに改善することができる。ただし、わかりやすくするため、以下の記載では常に、ポジションごとに１つの内側距離センサおよび１つの外側距離センサだけを説明する。
【0037】
距離センサペアは、好ましくは対称的に１つの円に沿って同じ角度でポジショニングされている。３つの距離センサペアが使用されるならば、距離センサペア間の角度は、好適には一定に１２０°である。ただし、これらの距離センサペアが等角度にはポジショニングされない、ということも考えられる。このことが当てはまるのは特に、構造技術的な理由から実現できない場合である。
【0038】
距離センサが可動に構成されている、ということも考えられる。１つの実施形態によれば、これらの距離センサは、一定の半径を有する１つの円に沿って移動することができる。１つの好ましい実施形態によれば、特に１つの円に沿った運動自由度に加えて、半径方向運動も考えられる。つまり一般に、少なくとも２つの方向に沿った距離センサの運動が考えられる。この場合であれば、距離センサペアを種々の基板直径に合わせて調整することができ、本発明による１つの対応する基板ホルダだけに構造を付与すればよい。
【0039】
１つの基本的な観点は、ｚ方向すなわち厚さ方向での基板ホルダ内の距離センサの正確なポジショニングおよび固定は特に重要でない、ということにある。これは以下のことによる。すなわち、較正プロセスにおいて内側距離センサは、基板が固定された状態でゼロ点を確定し、次いでこのゼロ点に関してさらなるプロセスステップにおいて、同じ基板の背面までの距離が別のポジションにおいて測定されるのである。この特徴については、方法の説明において詳しく述べることにする。とはいえ、ｚ方向において距離センサが可動である実施形態が考えられ、実現可能である。ｚ方向において可動であることにより、特に測定範囲を最適に調整することができる。つまり距離センサは、一般的な形態では、基板ホルダに関して３つの独立した空間方向に沿って移動することができる。
【0040】
別の実施形態によれば、本発明よる着想によって国際公開第２０１２０２８１６６号の拡張が得られるようにする目的で、外部距離センサおよび内部距離センサに対し付加的なセンサ、特に赤外線センサ、が用いられる。このようにしたならば、本発明によるウェッジエラー補償の着想を、国際公開第２０１２０２８１６６号によるウェッジエラーのｉｎ－ｓｉｔｕ測定に加えて実施することができるであろう。
【0041】
技術的に見て最良であると思われるのは３個の距離センサペア、好ましくは３個よりも多くの距離センサペア、さらに好ましくは５個よりも多くの、最も好ましくは１０個よりも多くの、何にもまして最も好ましくは１５個よりも多くの距離センサペアである。ただし、距離センサは比較的高価であるので、経済的に見れば距離センサペアの個数は好ましくはできるかぎり少ない。３つの距離センサペアによって、果たすべき課題を数学的に正確に解決することができるので、まさしく３つの距離センサペアを使用すれば、経済的に好ましくかつ技術的に十分である。
【0042】
基板ホルダは複数の固定部を有する。これらの固定部は、基板を固定保持する役割を果たす。固定部を以下のものとすることができる。すなわち、
１．機械式固定部、特に
１．１．クランプ
２．真空式固定部、特に
２．１．個々に作動制御可能な真空路を備えた真空式固定部
２．２．相互接続された真空路を備えた真空式固定部
３．電気式固定部、特に
３．１．静電式固定部
４．磁気式固定部
５．付着式固定部、特に
６．ゲルパック固定部
７．付着性の、特に作動制御可能な、表面を備えた固定部。
１．機械式固定部、特に
１．１．クランプ
２．真空式固定部、特に
２．１．個々に作動制御可能な真空路を備えた真空式固定部
２．２．相互接続された真空路を備えた真空式固定部
３．電気式固定部、特に
３．１．静電式固定部
４．磁気式固定部
５．付着式固定部、特に
６．ゲルパック固定部
７．付着性の、特に作動制御可能な、表面を備えた固定部。
【0043】
これらの固定部は、特に電子的に作動制御可能である。真空式固定部は好ましい固定部タイプである。真空式固定部は好ましくは、基板ホルダの表面に現れる複数の真空路から成る。それらの真空路を、好ましくは個別に作動制御することができる。技術的により容易に実現可能な適用形態によれば、いくつかの真空路が真空路セグメントにまとめられており、これらの真空路セグメントを個別に作動制御可能とすることができ、したがって個別に真空排気または注気することができる。ただし、各真空セグメントは他の真空セグメントから独立している。これにより、個別に作動制御可能な真空セグメントを構築するオプションが得られる。真空セグメントは、好ましくはリング形状または円セグメント形状で設計されている。これによって、基板ホルダからの基板の固定および／またはリリースを、所期のように放射対称に、特に内側から外側へと実施できるようになる。
【0044】
本発明によれば、粗さができるかぎり僅かな基板表面および／または基板ホルダ表面が好まれる。この粗さは、平均粗さ、２乗粗さまたは平均粗さ深度のいずれかとして表される。平均粗さ、２乗粗さおよび平均粗さ深度について求められた値は、一般に同じ測定距離もしくは測定面積に対してそれぞれ異なるが、同じオーダーの範囲内にある。したがって、粗さに対する以下の数値範囲は、平均粗さ、２乗粗さまたは平均粗さ深度についての値のいずれとも解することができる。この場合、基板表面および／または基板ホルダ表面の粗さは、１００μｍ未満であり、好ましくは１０μｍ未満、なおいっそう好ましくは１μｍ未満、最も好ましくは１００ｎｍ未満、何にもまして最も好ましくは１０ｎｍ未満である。
【0045】
本発明によれば、起伏も同様にできるだけ僅かであるのが望ましい。起伏とは、要求される表面状態からの２次の形状偏差のことであると解される。
【0046】
本発明による１つの実施形態によれば、基板ホルダは、変形によって基板も変形させるために、基板ホルダ自体が変形可能であるように設計されている。
【0047】
装置
この装置は、少なくとも１つの基板ホルダから成る。基板ホルダは、好ましくはこの装置の上側に位置している。
この装置は、少なくとも１つの基板ホルダから成る。基板ホルダは、好ましくはこの装置の上側に位置している。
【0048】
この装置は、特に下側基板ホルダは、下側基板をより最適に載置できるようにする目的で、ローディングピンを有することができる。
【0049】
その際にこの装置は、基板を横方向すなわちｘ方向およびｙ方向で互いにアライメントできるようにする目的で、アライメント部材を有することができる。最も簡単な実施形態によれば、これはたとえばピンなどのような機械式アライメント部材であり、このピンに基板が当接し、それによって基板が横方向にシフトされてポジショニングされる。
【0050】
ピンのように純然たる機械式アライメント部材は、たとえば仮接合の際に使用され、この場合にはマイクロメートル以下の精度の基板同士のアライメントは必要とされない。
【0051】
いっそう好ましい実施形態によれば、アライメント部材は、特に可動の、スライダであり、このスライダを用いることにより、基板を横方向にシフトさせて所定のポジションに移動させることができる。
【0052】
別の実施形態によれば、この装置は、基板における特有の特徴、特にアライメントマーク、を検出することができる光学アライメント部材を有する。このようにした場合、アライメントマークは、アライメントプロセスにおいて互いに相対的に並進させることによって、重ね合わせられもしくは互いにアライメントされる。アライメントマークをアライメント光学系の焦点深度範囲内で適正に取得する目的で、本発明によるウェッジエラー補償を基板の相対的な並進シフトと組み合わせることが必要とされる場合がある。アライメントのさらなるオプションは、光学機器を用いて基板エッジのみを互いにアライメントすることである。
【0053】
光学的なアライメントが特に必要とされるのは、基板がウェハであり、このウェハをフュージョン接合プロセスの過程で互いに接合すべき場合である。さらに、光学的なアライメントが有利になるのは、双方の基板のうちの少なくとも一方が、インプリントマスタを第２の基板上のインプリントバルクにインプリントするというインプリントスタンプである場合である。このケースでは、基板同士の正確なポジショニングおよびアライメントを保証する目的で、好ましくはアライメントマークが用いられる。
【0054】
本発明による極めて特別な実施形態によれば、内側距離センサは第１の基板ホルダの一部であり、外側距離センサは第２の基板ホルダの一部である。
【0055】
較正方法
最初に較正方法について説明する。較正方法後に基板ペア間のウェッジエラーを補正できるようにする目的で、この較正方法を特に１回は実施する必要がある。
最初に較正方法について説明する。較正方法後に基板ペア間のウェッジエラーを補正できるようにする目的で、この較正方法を特に１回は実施する必要がある。
【0056】
第１の較正プロセスステップにおいて、第１の基板が本発明による第１の基板ホルダに、特に上側基板ホルダに、装填され固定される。この場合、本発明による基板ホルダのすべての内側距離センサが第１の基板の背面までの距離を測定することができるように、固定が行われなければならない。この較正プロセスステップにおいて、距離センサに対するゼロ点が確定される。ゼロ点の確定とは、内側距離センサがこのプロセスステップにおいて測定を実施する際に、ゼロの測定値を受け取らなければならない、ということであると解されたい。これは距離センサであるため、測定値を距離値と同一視することができる。測定値がゼロから偏差しているというのであれば、この測定値をソフトウェアおよび／またはハードウェアによって相応に記憶し、さらなる測定においてオフセットとして減算する必要がある。ゼロの測定値により、固定された上側基板の固定された基板表面が、基板を固定する基板ホルダ表面と一致している、ということが表される。
【0057】
第２の較正プロセスステップにおいて、第２の基板すなわち下側基板が第２の基板ホルダに装填される。第２の基板ホルダを、必ずしも第１の基板ホルダのように形成する必要はない。わかりやすくするため、距離センサペアを有さない慣用の基板ホルダについて説明する。
【0058】
当然ながら、最初に下側基板を装填し、次いで上側基板を装填することも考えられる。よって、最初の２つの較正プロセスステップの順序は入れ替え可能である。
【0059】
第３の較正プロセスステップにおいて、基板ホルダ同士を相対的に並進させて接近させることができる。基板ホルダは、この接近ステップよりも前では互いに比較的広く隔てられおり、特に第３のステップにおいてようやく接近させられる。特に、第３の較正プロセスステップにおいてすでに、ｘ方向およびｙ方向で、特に粗く、基板同士をアライメントすることができる。この時点ではウェッジエラーはまだ補正されていないので、これは粗いアライメントにすぎない可能性がある。ウェッジエラー補償によって一般的には、微調整が当然ながら無駄になってしまう。この場合、互いに向き合った基板表面間の最小間隔は、５ｍｍ未満であり、好ましくは１ｍｍ未満、なおいっそう好ましくは０．１ｍｍ未満、最も好ましくは０．０１ｍｍ未満、何にもまして最も好ましくは０．００１ｍｍ未満である。
【0060】
第４の較正プロセスステップにおいて、上側基板が下側基板上に落下もしくは載置させられる。
【0061】
第５の較正プロセスステップにおいて、内側距離センサが、落下させられた基板の背面までの距離を測定する。一般に、これらの距離はそれぞれ異なる。
【0062】
次いで第６の較正プロセスステップにおいて、上側基板の基板表面と上側基板ホルダの基板ホルダ表面との間のウェッジエラーを補償することができる。この目的で基板ホルダは、内側距離センサの測定距離が等しくなるように、互いに傾動される。第１の較正プロセスステップにおいて内側距離センサのゼロ点セッティングが行われたので、すべての距離センサの測定距離が、上側基板ホルダ表面と上側基板の背面との間の距離に関連づけられることが保証されている。
【0063】
その後、第７の較正プロセスステップにおいて、下側基板の基板ホルダ表面までの距離が外側距離センサを用いて測定される。これらの距離は記憶され、装填されたさらなる基板ペアにおいて、上側基板を新たに落下させる必要なく、双方の基板間のウェッジエラーをただちに補償するために、これらの距離を使用することができる。その際に当然ながら前提とされるのは、装填されたすべての基板が同じ厚さ推移、好ましくは均一な厚さ、を有していなければならない、ということである。つまりこれらの厚さは、同じ厚さを有する必要はないけれども、位置の関数としてこの厚さが一定でなければならない。この厚さが位置の関数として変化したときに、さらなるプロセスで使用される基板が、較正プロセスのために使用された基板と、基板ホルダに対し同じ配向を有することも、保証されなければならない。
【0064】
重力ゆえに当然ながら、距離センサペアを備えた基板ホルダを上側で使用し、固定された上側基板を第４の較正プロセスステップにおいて落下させることが、目的達成に役立つ。とはいえ、当該分野の当業者には明らかであるように、距離センサペアを備えた基板ホルダを下側に設けてもよい。基板がたとえばそれらの基板表面間において、研磨されたシリコンウェハの場合にたとえば該当するように、良好な粘着性を有するならば、落下させる第４の較正プロセスステップを、下側基板を上側基板に引き上げることに置き換えることも考えられるであろう。この引き上げは、双方の基板が少なくとも１つの点で接触し、このケースでは当然ながら下側基板ホルダにより固定されてはならない下側基板を上方に向かって引っ張る接合ウェーブが伝播するとただちに、自然発生的な予備接合が行われることになる。
【0065】
ウェッジエラー補償方法
較正が実施された後、次いで２つの基板間のウェッジエラーを補正することができる。
較正が実施された後、次いで２つの基板間のウェッジエラーを補正することができる。
【0066】
第１のプロセスステップにおいて、第１の基板すなわち上側基板が、距離センサペアを備えた第１の基板ホルダすなわち上側基板ホルダに装填され固定される。
【0067】
第２のプロセスステップにおいて、第２の基板すなわち下側基板が第２の基板ホルダに装填される。第２の基板ホルダは、必ずしも距離センサペアを備えた基板ホルダでなくてもよい。わかりやすくするため、慣用の基板ホルダについて説明する。
【0068】
当然ながら、最初に下側基板を装填し、次いで上側基板を装填することも考えられる。よって、最初の２つのプロセスステップの順序は入れ替え可能である。
【0069】
第３のプロセスステップにおいて、基板ホルダ同士を相対的に並進させて接近させることができる。特に、第３のプロセスステップにおいてすでに、ｘ方向およびｙ方向で、基板同士を好ましくは粗くかつ／または微細にアライメントすることができる。ただしここで考慮しなければならないのは、依然としてウェッジエラーが存在する場合には、ウェッジエラーを後から補償することによって、微細なアライメントが再び無駄になってしまう可能性があり、いずれにせよ後のプロセスステップにおいて微細なアライメントをもう一度実施しなければならない、ということである。それでもやはり、このプロセスステップにおける微細なアライメントによって、後の結果を有利なものにすることができる。
【0070】
第４のプロセスステップにおいて、個々の外側距離センサのそのつどのポジションにおける双方の基板ホルダ間の記憶された距離、もしくは実数すなわち係数ｘで乗算された距離が調整される。これにより、基板間のウェッジエラーが自動的に除去される。
【0071】
第４のプロセスステップの後、このプロセス自体は終了している。ここで当然ながら、さらなるプロセスステップがさらに続く。しかしながら、これらのさらなるプロセスステップは、もはや着想の一部ではなく、したがってこれらについては表面的に言及するにとどめる。
【0072】
較正方法および／またはウェッジエラー補償方法における上述のプロセスステップのうちのいくつかを、同時に実施することができる。
【0073】
基板同士の微細なアライメントを行うことが考えられる。基板間のウェッジエラーが除去されたので、いまや微調整によって基板を水平面において著しく正確に互いにアライメントすることができる。特に基板は、アライメントマークに基づき互いにアライメントされる。
【0074】
双方の基板をさらにいっそう接近させるために、これらの基板を均一にさらに接近させることも考えられる。
【0075】
中央にポジショニングされた湾曲手段、特にピン、によって、上側基板を湾曲させることも考えられる。この種の接触は、特にフュージョン接合の際に行われる。
【0076】
上側基板がフォトマスクであるならば、下側基板上の感光層をフォトリソグラフィ処理することも考えられる。
【0077】
上側基板がスタンプ、特に柔らかいスタンプ、であるならば、下側基板上のインプリントバルクのインプリントステップも考えられる。
【0078】
つまりウェッジエラー補償のプロセスは、特定の技術的な方法に特化したものではなく、２つの平面を面平行に、すなわちウェッジエラーなく、互いにアライメントすることが重要となるところではどこでも、このプロセスを使用することができる。
【0079】
本発明のさらなる利点、特徴および詳細な点は、好ましい実施例の以下の説明から、ならびに図面に基づき、明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【図1】本発明による第１の基板ホルダを概略的に示す平面図である。
【図2】本発明による第２の基板ホルダを概略的に示す平面図である。
【図3a】較正プロセスの第１のプロセスステップを示す図である。
【図3b】較正プロセスの第２のプロセスステップを示す図である。
【図3c】較正プロセスの第３のプロセスステップを示す図である。
【図3d】較正プロセスの第４のプロセスステップを示す図である。
【図3e】較正プロセスの第５のプロセスステップを示す図である。
【図3f】較正プロセスの第６のプロセスステップを示す図である。
【図3g】較正プロセスの第７のプロセスステップを示す図である。
【図4a】ウェッジエラー補償の第１のプロセスステップを示す図である。
【図4b】ウェッジエラー補償の第２のプロセスステップを示す図である。
【図4c】ウェッジエラー補償の第３のプロセスステップを示す図である。
【図4d】ウェッジエラー補償の第４のプロセスステップを示す図である。
【0081】
図中、同じ部材または同じ機能を有する部材には同じ参照符号が付されている。
【0082】
図１には、基板ホルダ１の概略的な平面図が示されている。基板３（図示せず）を固定することができる基板ホルダ表面１ｓを見て取ることができる。任意の固定エレメント９を介して固定が行われる。固定エレメント９を、たとえば単純な真空固定部、特に孔６、とすることができる。第１の円Ｋ１に沿って、１２０°の角度インターバルで３つの外側距離センサ２ａを見て取ることができる。第２の円Ｋ２に沿って、１２０°の角度インターバルで３つの内側距離センサ２ｉを見て取ることができる。それぞれ１つの内側距離センサ２ｉと１つの外側距離センサ２ａとが、１つの距離センサペア５を成している。これに加え、オプションのさらなるセンサまたは光学系４を、特に第３の円Ｋ３に沿って見て取ることができる。これらのセンサまたは光学系４を、たとえば赤外線光学系とすることができ、これらを用いることで、２つの基板３ｏ、３ｕ（図示せず）の間の表面もしくは界面の画像を作成することができる。よって、これらの光学系４は、本発明による本来の着想とは関係のない付加的なセンサであるにすぎない。
【0083】
とはいえここで考えられるのは、少なくとも基板ホルダ１に固定された基板３（図示せず）がセンサ４に対して透過性であるかぎりは、これらのセンサ４を用いて２つの基板間のウェッジエラーをじかに測定できる、ということである。このようにした場合、測定原理は好ましくは干渉測定に依拠するものであり、この干渉測定を用いることで、双方の基板（図示せず）間の距離がじかに測定される。この測定原理を、上述の測定原理に加えて実施することもできる。
【0084】
図２には、基板ホルダ１’の概略的な平面図が示されている。基板３（図示せず）を固定することができる基板ホルダ表面１ｓ’を見て取ることができる。特別な固定エレメント９を介して固定が行われる。固定エレメント９は、特にフライス加工プロセスにより基板ホルダ１’にフライス加工された凹部７から成る。ただしこれらの凹部は、面全体にわたりフライス加工によって削り出されるのではなく、それらの内部に突起８を有しており、これらの突起８は、基板表面１ｓ’の上に固定される基板３（図示せず）のための支持体として用いられる。この場合に凹部７内には真空開口部６が存在し、これらの真空開口部６を介して凹部７を真空排気することができる。
【0085】
特に、固定エレメント９各々を個別に切り替えることができる。種々のゾーンに切り替えてグループ化することができる固定エレメント９のかかる実施形態は、刊行物国際公開第２０１７１６２２７２号からすでに公知である。第１の円Ｋ１に沿って、１２０°の角度インターバルで３つの外側距離センサ２ａを見て取ることができる。第２の円Ｋ２に沿って、１２０°の角度インターバルで３つの内側距離センサ２ｉを見て取ることができる。それぞれ１つの内側距離センサ２ｉと１つの外側距離センサ２ａとが、１つの距離センサペア５を成している。これに加え、オプションのさらなるセンサまたは光学系４を、特に第３の円Ｋ３に沿って見て取ることができる。これらのセンサまたは光学系４を、たとえば赤外線光学系とすることができ、これらを用いることで、２つの基板３ｏ、３ｕ（図示せず）の間の表面もしくは界面の画像を作成することができる。
【0086】
当該分野の当業者には明らかであるように、固定エレメント９の種類が着想に影響を及ぼすものではなく、当業者は多くの固定エレメントの中から任意に選択することができる。
【0087】
基板ホルダ１、１’は、特に中央に変形エレメント１０を有する。変形エレメント１０は特に貫通部、特に孔、であり、この孔を通して、固定されたウェハをピン（図示せず）により湾曲させることができる。変形エレメント１０を、以下のようなノズルまたは貫通部として設計することもできる。すなわちこのノズルまたは貫通部を通して流体が基板（図示せず）の背面に達し、圧力上昇によって基板を変形させる。ただし基板３（図示せず）の湾曲は、本発明の本質的な構成部分ではなく、これについて本明細書で詳しくは説明しない。
【0088】
以下の図面の説明は、較正方法およびウェッジエラー補償方法を概略的な断面図により示すものである。各図は２つの図面から成る。
【0089】
各図の左側の図面は、基板ホルダ１ｕ、１ｏおよび基板３ｕ、３ｏの、絶対的な最小値まで縮小された完全な側面図を示す。基板３ｕ、３ｏおよび基板ホルダ１ｕ、１ｏは、方法をいっそう容易に把握できるようにする目的で、意図的に不均一にかつ大きく傾けられて描かれている。当該分野の当業者には明らかであるように、特に前面および背面の基板ホルダ表面は、互いにごく僅かな公差で面平行に製造される。同じことは基板表面についても当てはまる。基板ホルダ１ｕ、１ｏ間もしくは基板３ｕ、３ｏ間の回転偏差は、数１０分の１度とは言わないまでも、たかだか数度にすぎない、ということも、当業者には明らかである。
【0090】
各図の右側の図面は、基板ホルダ１ｕ、１ｏおよび基板３ｕ、３ｏの、単一のアライメントペア５に関連づけられた縮小横断面図を示す。左側の図面とは異なり、基板ホルダ１ｕ、１ｏの前面および背面は、互いに面平行に構成されている。同じことは基板３ｕ、３ｏについても当てはまる。さらに、基板ホルダ１ｕ、１ｏ間もしくは基板３ｕ、３ｏ間の回転偏差は、図示されているものよりも何倍も小さい。
【0091】
１つの図の右側の図面は、プロセスステップを具体的に見せるために利用される。各々の図の左側の図面によって、個々の表面の配向状況を素早く把握することができる。
【0092】
図３ａには、第１の較正プロセスステップにおける装置の一部が示されており、このステップにおいて、上側基板３ｏが本発明による上側基板ホルダ１ｏに装填されて固定される。この較正プロセスステップにおいて、特に内側の距離センサ２ｉのためのゼロ点調整が行われる。
【0093】
図３ｂには、第２の較正プロセスステップにおける装置の一部が示されており、このステップにおいて、下側基板３ｕが下側基板ホルダ１ｕに装填されて固定される。
【0094】
図３ｃには、第３の較正プロセスステップにおける装置の一部が示されており、このステップにおいて、基板ホルダ１ｏ、１ｕが互いに相対的に移動するようにして、双方の基板３ｕおよび３ｏが接近する。このプロセスステップにおいてすでに、双方の基板３ｕおよび３ｏが横方向で、特に大雑把に、アライメントされるようにしてもよい。
【0095】
すべての図面において、距離センサ表面２ｓｉ、２ｓａが同じ平面内には位置していないことを見て取ることができる。本発明によれば、このことは重要ではない。それというのも、内側距離センサ２ｉのゼロ点は、上側基板３ｏがまだ上側基板ホルダ１ｏに固定される時点に確定されるからである。特に、ゼロ点の確定は、すでに本発明による第１の較正プロセスステップにおいて行われるが、遅くとも上側基板がリリースされる前の時点に行われる。距離センサ表面２ｓｉ、２ｓａが同じ平面内に位置する、ということも考えられるかもしれないが、距離センサ２ａ、２ｉをそのように正確にポジショニングすることは決してできない。
【0096】
図３ｄには、第４の較正プロセスステップにおける装置の一部が示されており、このステップにおいて、上側基板３ｏが下側基板３ｕ上に載置され、もしくは好ましくは下側基板３ｕ上に落下させられる。
【0097】
図３ｅには、第５の較正プロセスステップにおける装置の一部が示されており、このステップにおいて、内側距離センサ２ｉが上側基板３ｏの基板表面３ｓｏまでの距離を測定する。１つの重要な観点は、内側距離センサ２ｉによって測定された距離は、内側距離センサ表面２ｓｉと基板表面３ｓｏとの間の距離ではなく、基板ホルダ表面１ｓｏと基板表面３ｓｏとの間の距離を表している、という点にある。このステップはもっぱら較正の一部であり、さらなる基板ペア間のウェッジエラー補償の際にはもはや実施されない。
【0098】
図３ｆには、第６の較正プロセスステップにおける装置の一部が示されており、このステップにおいて、上側基板ホルダ表面１ｓｏと上側基板３ｏの基板表面３ｓｏとの間のウェッジエラーが、内側距離センサ２ｉの距離測定を用いて補償される。このステップはもっぱら較正の一部であり、さらなる基板ペア間のウェッジエラー補償の際にはもはや実施されない。
【0099】
図３ｇには、第７の較正プロセスステップにおける装置の一部が示されており、このステップにおいて、外側距離センサ２ａが、下側基板ホルダ１ｕの基板ホルダ表面１ｓｕまでの距離を測定する。次いでこれらの距離が記憶される。
【0100】
【0101】
図４ａには、第１のプロセスステップにおける装置の一部が示されており、このステップにおいて、上側基板３ｏが本発明による上側基板ホルダ１ｏに装填されて固定される。
【0102】
図４ｂには、第２のプロセスステップにおける装置の一部が示されており、このステップにおいて、下側基板３ｕが下側基板ホルダ１ｕに装填されて固定される。
【0103】
図４ｃには、第３のプロセスステップにおける装置の一部が示されており、このステップにおいて、基板ホルダ１ｏ、１ｕが互いに相対的に移動するようにして、双方の基板３ｕおよび３ｏが接近する。このプロセスステップにおいてすでに、双方の基板３ｕおよび３ｏが横方向で、特に大雑把に、アライメントされるようにしてもよい。
【0104】
図４ｄには、第４のプロセスステップにおける装置の一部が示されており、このプロセスステップにおいて、第７の較正プロセスステップにおいて記憶された外側距離センサの距離になるまで、もしくは実数すなわち係数ｘと乗算されたそれらの距離になるまで、双方の基板ホルダ１ｕ、１ｏが互いに整合させられる。その後、この状態では、基板３ｕ、３ｏ間のウェッジエラーが補償されている。
【符号の説明】
【0105】
１、１ｏ、１ｕ、１’ 基板ホルダ
１ｓ、１ｓｏ、１ｓｕ、１ｓ’ 基板ホルダ表面
２ｉ、２ａ 距離センサ
２ｓｉ、２ｓａ 距離センサ表面
３、３ｏ、３ｕ 基板
３ｓｏ 基板表面
４ センサまたは光学系
５ 距離センサペア
６ 真空開口部
７ 凹部
８ 突起
９ 固定エレメント
１０ 貫通部
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 円
１ｓ、１ｓｏ、１ｓｕ、１ｓ’ 基板ホルダ表面
２ｉ、２ａ 距離センサ
２ｓｉ、２ｓａ 距離センサ表面
３、３ｏ、３ｕ 基板
３ｓｏ 基板表面
４ センサまたは光学系
５ 距離センサペア
６ 真空開口部
７ 凹部
８ 突起
９ 固定エレメント
１０ 貫通部
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 円
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図3d】
【図3e】
【図3f】
【図3g】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図4d】
【国際調査報告】