[發明專利]用于保持晶片的容納裝置及用于將晶片對齊的裝置和方法

在審

• 申請號: 201510048231.4
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN104658950A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: M.溫普林格;T.瓦根萊特納;A.菲爾伯特
• 申請（專利權）人: EV集團E·索爾納有限責任公司
• 主分類號: H01L21/673
• 分類號: H01L21/673;H01L21/68
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;劉春元

技術領域

本發明涉及用于容納并且保持晶片的容納裝置和用于在使用所述容納裝置的情況下將第一晶片與第二晶片對齊的裝置和方法。

背景技術

這種容納裝置或者樣品保持器或夾盤以許多實施方式存在，并且對于容納裝置，平坦的容納面或者保持面是決定性的，由此在越來越大的晶片面上的變得越來越小的結構可以在整個晶片面上被正確地對齊和接觸。如果所謂的預鍵合步驟（該預鍵合步驟將晶片借助可分離的連接相互連接）在實際的鍵合過程之前執行的話，這是特別重要的。只要對于所有在一個或兩個晶片上設置的結構應當實現＜2μm的對準精度或者尤其是變形值，晶片彼此之間的高度對齊精度就是特別重要的。在已知的容納裝置和用于對齊的裝置（即所謂的對準器、尤其是鍵合對準器）中，在對齊標記附近這能非常好地達到。隨著離對齊標記的距離的增大，具有好于2μm、優選好于1μm并且進一步優選好于0.25μm的對齊精度或尤其是變形值的經檢查并且完美的對齊是不可實現的。

發明內容

本發明的任務是，這樣改善按照類型的容納裝置，使得利用其可以實現更精確的對齊。

該任務利用一種用于容納并且保持晶片的容納裝置解決，該容納裝置具有下面的特征：

-保持面，

-用于將晶片保持在保持面處的保持裝置，和

-補償裝置，用于對晶片的全局變形進行主動的、局部可控制的、至少部分的補償。

該任務還利用一種用于將第一晶片與第二晶片對齊的裝置解決，該裝置具有下面的特征：

-用于以具有變形矢量的矢量場的形式確定局部對齊誤差的裝置，所述局部對齊誤差是由于第一晶片相對于第二晶片的伸長和/或變形而出現的，

－至少一個根據上述權利要求之一所述的用于容納至少一個晶片的容納裝置，和

－用于在考慮矢量場以及同時通過補償裝置的補償的情況下對齊晶片的對齊裝置。

該任務也利用一種用于將第一晶片與第二晶片對齊的方法解決，該方法具有下面的步驟，尤其是按照下面的順序：

－檢測第一晶片的具有變形矢量的矢量場和/或第二晶片的具有變形矢量的矢量場并且通過分析裝置分析矢量場并且求得局部對齊誤差，

－將至少一個晶片容納到前面所述的容納裝置中，并且

－在考慮矢量場以及同時通過補償裝置的補償的情況下對齊晶片。

在所說明的值范圍中，在所述界限內的值也應當作為界限值被公開并且可以以任意組合被請求保護。

本發明基于按照歐洲專利申請EP?09012023和EP10?015?569的申請人的認識，其中利用前面提到的認識，整個表面的檢測、尤其是將在每個晶片表面上的結構的位置作為晶片位置圖是可能的。后面提到的發明涉及用于求得在將第一晶片與第二晶片連接時由于第一晶片相對于第二晶片的伸長和/或變形而出現的局部對齊誤差的裝置，具有：

-沿著第一晶片的第一接觸面的伸長值的第一伸長圖和/或

-沿著第二接觸面的伸長值的第二伸長圖和

-用于分析第一和/或第二伸長圖的分析裝置，通過其可以求得局部的對齊誤差。

在此，本發明的基本思想在于，設置由多個、相互獨立的有源控制元件構成的容納裝置，利用這些控制元件容納裝置的保持面尤其是在形狀和/或溫度方面能夠被影響。在此，這些有源控制元件通過相應的操控被使用，使得借助位置圖和/或伸長圖而已知的局部對齊誤差或者局部變形被補償或者最大程度地最小化或者減少。在此，不僅僅克服了局部變形，而且同時最小化或者校正了由局部變形在整體上產生的、晶片在其外部尺寸上的宏觀變形或伸長。

因此，根據本發明，在將上面描述的涉及位置圖、伸長圖和/或應力圖的發明以及在那里公開的對在接觸和鍵合晶片時的對齊誤差的就地校正進行組合的情況下，尤其可能的是：通過對晶片變形的主動的、尤其是局部的作用來實現進一步改善的對齊結果。

按照本發明的一個有利的實施方式規定，能夠通過補償裝置來局部影響保持面的溫度。保持面的局部溫度升高導致保持在保持面上的晶片在該位置處的局部膨脹。溫度梯度越高，晶片在該位置處的膨脹越多。從而基于位置圖和/或膨脹圖的數據，尤其是對齊誤差的矢量分析，尤其是針對位置圖和/或膨脹圖的每個位置，可以有針對性地作用于晶片的局部變形或者對抗所述局部變形。

在該背景下，矢量分析被理解為帶有變形矢量的矢量場，該矢量場尤其借助兩個后面描述的本發明變型之一來求得。