(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のウェーハ（１１０）内の不均一変形の評価方法であって、前記第１のウェーハが第２のウェーハ（１２０）に分子付着によってボンディングされ、
複数の測定点を調査するステップ（Ｅ１）であって、前記測定点の各々が前記第１のウェーハの露出した表面のレベルを局所的に表す、ステップ（Ｅ１）と、
複数の測定点を通る前記第１のウェーハの少なくとも１つの表面プロファイルを決定するステップ（Ｅ２）と、
前記第１のウェーハの前記表面プロファイルを処理して、前記処理した表面プロファイルに特徴的である量を決定するステップ（Ｅ３）と、
前記特徴的な量に応じて前記第１のウェーハ内の不均一変形のレベルを評価するステップ（Ｅ４）と、
を含み、
前記特徴的な量が、前記表面プロファイルの二次微分係数であり、
前記評価ステップは、
前記二次微分係数が少なくとも１つの符号の変化を有するかどうかを決定するための第１のテストと、
前記二次微分係数が所定の値よりも大きな少なくとも１つの絶対値を有するかどうかを決定するための第２のテストと、
のうちの少なくとも１つを含み、
前記表面プロファイルは、円の中心が前記第１のウェーハの中心と一致する円（Ｒ１〜Ｒ３）に沿って配置された測定点によって決定される、評価方法。
【請求項２】
前記特徴的な量が、前記表面プロファイルの広がりである、請求項１に記載の評価方法。
【請求項３】
前記第１のウェーハの複数の表面プロファイル（Ｃ１〜Ｃ３）を決定するステップと、
前記複数の表面プロファイルの各表面プロファイルについて、前記処理したプロファイルに特徴的である量を決定するための処理ステップを実行するステップであって、前記評価ステップ中に、前記不均一変形のレベルがそのように決定された前記特徴的な量に応じて決定される、実行するステップと、
が実行される、請求項１又は２に記載の評価方法。
【請求項４】
各ログの前記測定点が、測定ステップに従って測定され、前記測定ステップが前記第１のウェーハの少なくとも１つのパターンの寸法に応じて決定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の評価方法。
【請求項５】
前記測定ステップが、前記第１のウェーハのパターンの寸法の半分に実質的に対応する、請求項４に記載の評価方法。
【請求項６】
複数の測定点のロギングが、音響顕微鏡によって実行される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の評価方法。
【請求項７】
第２のウェーハ（１２０）に分子付着によってボンディングされた第１のウェーハ（１１０）を備える少なくとも１つの構造の選択方法であって、
請求項１〜６のいずれか一項に規定された前記評価方法によって各構造の前記第１のウェーハ内の前記不均一変形を評価するステップと、
評価した各構造について決定した前記特徴的な量に基づいて１つ又は複数の構造を選択するステップ（Ｅ５）と、
を含む、選択方法。
【請求項８】
第１のウェーハ内の不均一変形の評価装置であって、前記第１のウェーハが第２のウェーハに分子付着によってボンディングされ、
複数の測定点を調査するための測定手段であって、前記測定点の各々が前記第１のウェーハの露出した表面のレベルを局所的に表す、測定手段と、
複数の測定点を通る前記第１のウェーハの少なくとも１つの表面プロファイルを決定するため、及び表面プロファイルに特徴的な量を決定するための計算手段と、
前記特徴的な量に応じて前記第１のウェーハ内の不均一変形のレベルを評価するための評価手段と、
を備え、
前記特徴的な量が、前記表面プロファイルの二次微分係数であり、
前記評価手段は、
前記二次微分係数が少なくとも１つの符号の変化を有するかどうかを決定するための第１のテストと、
前記二次微分係数が所定の値よりも大きな少なくとも１つの絶対値を有するかどうかを決定するための第２のテストと、
のうちの少なくとも１つを実行するように構成され、
前記表面プロファイルは、円の中心が前記第１のウェーハの中心と一致する円（Ｒ１〜Ｒ３）に沿って配置された測定点によって決定される、評価装置。
【請求項９】
前記測定手段が、複数の測定点ログを生成するように構成され、前記ログが、互いに間隔を空けて配置され、且つ同じ方向に生成される、請求項８に記載の評価装置。
【請求項１０】
前記測定手段は、各ログの前記測定点が測定ステップに従って測定されるように構成され、前記測定ステップが、前記第１のウェーハの少なくとも１つのパターンの寸法に応じて決定される、請求項８又は９に記載の評価装置。
【請求項１１】
前記測定ステップが、前記第１のウェーハのパターンの寸法の半分に実質的に対応する、請求項１０に記載の評価装置。
【請求項１２】
前記測定手段が、音響顕微鏡を備える、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野及び背景技術】
【０００１】
本発明は、初期基板から形成した少なくとも１つの層を最終基板上へと移動させることによって製造される多層半導体ウェーハすなわち基板の製造の分野に関係し、移動した層が初期基板の一部に対応する。移動した層は、コンポーネント又は複数のマイクロコンポーネントのすべて又は一部をさらに含むことができる。
【０００２】
本発明は、基板に分子付着によってボンディングされた層内に、具体的には、「ドナー基板」と呼ばれる初期基板から「レシーバ基板」と呼ばれる最終基板へのかかる層の移動において生じる不均一変形の問題に関係している。かかる変形は、最終支持基板上へのマイクロコンポーネントの１層又は複数の層の移動を必要とするコンポーネントの三次元集積（３Ｄ−集積）の技術のケースでは明らかに観測されているが、回路の移動のケースでは又はバックライト画像形成装置でもやはり明らかに観測されている。特に、非常に小さなサイズであり且つ多数のマイクロコンポーネントが移動した層上に一般に存在するために、その各々を、下にある層との非常に厳密なアライメントに適合させるために、非常に精度よく最終基板上に位置決めしなければならない。その上、例えば、別のマイクロコンポーネントを形成する、表面上のマイクロコンポーネントを露出させる、相互配線を作る等のために移動の後で層上に処理を実行することが必要である場合がある。
【０００３】
しかしながら、出願人は、かかる移動の後で、移動の前に形成したマイクロコンポーネントとアライメントさせてさらなるマイクロコンポーネントを形成することが非常に難しい又は不可能でさえある状況が存在することに気付いている。
【０００４】
ミスアライメントのこの現象を、図１Ａから図１Ｅを参照して説明する。これらの図は、初期基板上に形成したマイクロコンポーネントの層の最終基板上への移動及びボンディングの後に初期基板の露出した面上にマイクロコンポーネントのさらなる層の形成を含む三次元構造の一実施形態を示す。
【０００５】
図１Ａ及び図１Ｂは、第１の系列のマイクロコンポーネント１１がその上に形成されている初期基板１０を示す。製造しようとするマイクロコンポーネント１１に対応するパターンの形成の領域を画定することができるマスクを用いるフォトリソグラフィによって、マイクロコンポーネント１１が形成される。
【０００６】
図１Ｃに示したように、マイクロコンポーネント１１を含む初期基板１０の面が、次に最終基板２０の面と密接に接触し、したがって複合構造物を形成する。初期基板１０と最終基板２０との間のボンディングは、分子付着によってもたらされる。このように、基板１０と２０との間のボンディング界面のところにマイクロコンポーネント１１の埋め込まれた層が得られる。ボンディングの後で、図１Ｄに示したように、マイクロコンポーネント１１の層の上方に存在する材料の一部分を除去するために、初期基板１０を薄くする。最終基板２０及び初期基板１０の残っている部分に対応する層１０ａから形成される薄くした複合構造物３０が、その結果得られる。
【０００７】
図１Ｅに示したように、三次元構造の製造の次のステップは、層１０ａ内に含まれたコンポーネント（コンタクト、相互配線、等）とアライメントさせて、薄くした初期基板１０の露出した表面のレベルのところに第２の層のマイクロコンポーネント１２を形成すること、又はこの露出した表面上に補足的な技術ステップを実行することからなる。単純にするために、本文書残りの部分では、用語「マイクロコンポーネント」は、層上若しくは層中に行われる技術ステップからもたらされるデバイス又は任意の他のパターンを呼び、その位置決めを正確に制御しなければならない。したがって、能動若しくは受動コンポーネント、コンタクト、又は相互配線の問題とすることができる。
【０００８】
したがって、埋め込まれたマイクロコンポーネント１１とアライメントさせてマイクロコンポーネント１２を形成するために、マイクロコンポーネント１１を形成するために使用したマスクと類似のフォトリソグラフィマスクを使用する。ここで、類似のマスクは、製造プロセス中に協働して使用されるように設計されたマスクを意味する。
【０００９】
層１０ａなどの移動した層は、マイクロコンポーネントのレベルのところ、及びフォトリソグラフィの目的で実行したものなどの技術処理ステップ中に位置決めツール及びアライメントツールによって明らかに使用される層を形成するスライスのレベルのところの両方にマーク（又は複数のマーク）を典型的には含む。
【００１０】
しかしながら、位置決めツールが使用されても、オフセットが、図１Ｅに示したオフセットΔ１１、Δ２２、Δ３３、Δ４４（マイクロコンポーネントの対１１１／１２１、１１２／１２２、１１３／１２３及び１１４／１２４間で観察されるオフセットにそれぞれ対応する）などのマイクロコンポーネント１１及び１２のあるものの間に生じる。
【００１１】
これらのオフセットは、基板の不正確な組立てに由来することがある基本的な移動（並進移動、回転又はこれらの組合せ）の結果ではない。これらのオフセットは、初期基板から来る層が最終基板と組み立てられるときに、初期基板から来る層中に発生する不均一変形からの結果である。これらの変形が、あるマイクロコンポーネント１１のレベルのところでの局所的で一様でない移動量につながる。移動の後で基板の露出した表面１４ｂ上に形成したマイクロコンポーネント１２のいくつかが、数百ナノメートルの程度又は１ミクロンでさえある場合があるこれらのマイクロコンポーネント１１との位置の変動量を特徴付ける。
【００１２】
２層のマイクロコンポーネント１１と１２との間のいわゆる「オーバーレイ」又はミスアライメントの現象が、２層のマイクロコンポーネント間の短絡、積み重なりのねじれ、又は接続不良の原因となることがある。したがって、移動したマイクロコンポーネントが画素からなる撮像装置であり、移動後の処理ステップがこれらの画素の各々の上にカラーフィルタを形成することを目的とする場合には、これらの画素のあるものについて彩色機能を損なうことが観察されている。
【００１３】
したがって、このミスアライメント現象は、製造される多層半導体ウェーハの品質及び価値の低下に繋がる。マイクロコンポーネントの微細化及び各層内のマイクロコンポーネントの集積密度に関する絶えず増加する要求のために、この現象の影響がますます重大になってくる。
【００１４】
著しい不均一変形が多層ウェーハ中に存在するかどうかを判断するために今日日常的に使用される方法は、これらのマイクロコンポーネント上に又はその近くに形成されたマーカ（バーニア、等）のレベルのところで位置の光学的測定を実行することによって多数のマイクロコンポーネントの位置決めを決定することである。
【００１５】
しかしながら、初期基板を薄くし、初期基板１０の露出した表面１４ｂ上に補足的な技術ステップを実行した後でだけ、これらの位置決めテストに移ることが可能である。
【００１６】
その上、初期基板を薄くした後で初期基板中にアライメント欠陥が検出される場合には、欠陥を直すことができない。このケースでは、薄くした初期基板をリサイクルすることができない。最終解析では、信頼性及び／又は性能の点で容認できない薄くした複合構造物のミスアライメントを位置決めテストが明らかにする場合には、最終基板は無駄になり、多層ウェーハの製造のコストを著しく増加させる。
【００１７】
半導体ウェーハにおけるミスアライメントを決定するための技術が、特許文献国際公開第２００７／１０３５６６Ａ２号パンフレットにさらに記載されている。具体的には、この技術は、フォトリソグラフィステップ中にウェーハに発生しがちなミスアライメントを評価することを目的とし、これらのミスアライメントはウェーハ中に発生した機械的応力に起因する。
【００１８】
実際には、この技術は、基板上に堆積によって製造された層の一面上の湾曲測定を実行することである。層の様々な点において得た湾曲データから、基板に対して相対的なこの層の内部機械的応力を決定する。これらの応力を知ると、基板に対して相対的なこの層の「移動量」を評価することが可能である。フォトリソグラフィステップの前の又はその間のこれらの移動量の評価が、ミスアライメントを最小にするような方式でフォトリソグラフィパラメータをどのようにして補償するか又は補正するかを決定することを、明らかに可能にする。
【００１９】
しかしながら、この技術は、基板上の堆積によって（又はおそらくイオン注入、アニーリング又はエッチングによって）製造された層の全体にわたって発生した変形の評価だけにかかわる。これらのいわゆる均一な変形は、実際には、基板上に堆積した層の全体にわたって得られる機械的な平衡の結果である。このタイプの変形は、特に力学の法則及び影響を及ぼしている厚さを考慮したモデル（文献国際公開第２００７／１０３５６６Ａ２号パンフレットの５ページの式５を参照）の使用のおかげで現在では相対的に予測可能である挙動を示す。
【００２０】
文献国際公開第２００７／１０３５６６Ａ２号パンフレットに記載された技術は、２枚のウェーハのボンディングに起因する不均一変形を評価するようには設計されていない、とは言っても、特に分子付着タイプのボンディングの機構が、現在のところまだほとんど理解されていない。
【００２１】
出願人は、分子付着によるボンディングに起因する不均一変形の挙動がランダムであり、いかなる事象においても古典的な均一な変形とは大きく異なることに気付いている。この書面においては、基板に分子付着によってボンディングされた層内に発生した不均一変形のレベルの信頼性のある評価を可能にするモデルがない。それゆえ、多層構造製造の初期のステージにおいて、分子付着によるボンディングによって製造した多層構造内の不均一変形のレベルを簡単で効果的な方式で評価する要求が存在する。
【発明の概要】
【００２２】
本発明の目的の１つは、上記に定式化したような要求に対して応答が与えられることを可能にする解決法を提案することである。この目的のために、本発明は、第１のウェーハ内の不均一変形の評価方法を提案し、第１のウェーハが第２のウェーハに分子付着によってボンディングされ、評価方法が、
複数の測定点を調査するステップであって、測定点の各々が第１のウェーハの露出した表面のレベルを局所的に表す、ステップと、
複数の測定点を通る第１のウェーハの少なくとも１つの表面プロファイルを決定するステップと、
第１のウェーハの表面プロファイルを処理して、処理した表面プロファイルに特徴的である量を決定するステップと、
前記特徴的な量（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ  ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）に応じて前記第１のウェーハ内の不均一変形のレベルを評価するステップと、
を含む。
【００２３】
本発明の評価方法のおかげで、初期基板を最終基板にボンディングした直後に、初期基板内の不均一変形のレベルを評価することが可能である。
【００２４】
不均一変形のレベルの評価に基づいて、初期基板の埋め込まれた表面と露出した表面との間に生じているオフセットを推定することが可能である。特に、本発明の方法は、マイクロコンポーネントが初期基板の露出した表面上に製造される場合に発生する可能性が高いミスアライメントのレベルの推定を可能にする。
【００２５】
したがって、不均一変形の簡単で効果的な評価が、初期基板のシンニング（ｔｈｉｎｎｉｎｇ）を開始する前に可能である。残っている初期基板の比較的薄い厚さを通して光学的に観察可能であるような方式の本発明の評価方法は、初期基板の露出した表面上のマイクロコンポーネントの存在又は初期基板内に埋め込まれたマイクロコンポーネントの存在さえも必要としない。不均一変形のレベルの評価が、したがって三次元構造の製造プロセスにおけるごく上流で実行される場合がある。
【００２６】
本発明の評価方法は、分子付着によって最終基板に初期基板をボンディングした直後に好ましくは実行される。これは、もしも過度なミスアライメントが初期基板内に後で検出される場合には、役に立たず費用がかかるはずのさらなる技術的ステップ（シンニング、マイクロコンポーネントの製造、等）を実行することを回避する。
【００２７】
過度な不均一変形がボンディングの後で初期基板内に検出されるときには、初期基板を最終基板から取り外し、再び分子付着によってボンディングすることを試みることが可能である。本発明の評価方法は、したがって、ボンディングが不均一変形につながる場合には、初期基板のリユース（すなわち、リサイクルすること）を可能にする。
【００２８】
第１の具体的な実施形態では、表面プロファイルが、第１のウェーハの直径に沿って配置された測定点によって決定される。この状況は、当然のことながら第１のウェーハが実質的に円柱状の形状を有するときに当てはまる。
【００２９】
したがって、第１のウェーハの全面にわたる不均一変形を表すデータを求めるために、第１のウェーハの様々な直径上の測定点をログすることが、可能である。
【００３０】
第１の実施形態では、特徴的な量は、好ましくは、表面プロファイルの二次微分係数である。
【００３１】
その上、評価方法の評価ステップは、
二次微分係数が少なくとも１つの符号の変化を有するかどうかを決定するための第１のテストと、
二次微分係数が所定の値よりも大きな少なくとも１つの絶対値を有するかどうかを決定するための第２のテストと、
のうちの少なくとも１つを含む。
【００３２】
これら２つのテストの各々は、最終基板に分子付着によってボンディングした後の初期基板内の不均一変形のレベルの簡単で効果的な評価を可能にする。
【００３３】
本発明の一実施形態では、上に記載した２つのテストのうちの１つだけが実行される。
【００３４】
或いは、両方のテストが、第１のウェーハ内の不均一変形のレベルを評価するために実行される。
【００３５】
第２の実施形態では、表面プロファイルは、円の中心が前記第１のウェーハの中心と一致する円に沿って配置された測定点によって決定される。
【００３６】
特定の一実施形態では、評価方法は、
第１のウェーハの複数の表面プロファイルを決定するステップと、
複数の表面プロファイルの各表面プロファイルについて、処理したプロファイルに特徴的である量を決定するための処理ステップを実行するステップであって、評価ステップ中に、不均一変形のレベルがこのように決定した前記特徴的な量に応じて決定される、実行するステップと、
を実行することを含む。
【００３７】
或いは、複数の測定点のログが生成される場合があり、ログが、互いに間隔を空けて配置され、且つ同じ方向に生成される。この方法では、生成された測定点のすべてのログは、第１の方向に互いに平行である。ログが、互いに一様に間隔を空けて配置され、且つ同じ第１の方向に従って向きを合わせられる状況を、特に想像することができる。
【００３８】
その上、依然として本代替形態の状況において、ログの各々の測定点が同じ第２の方向であり、この第２の方向が上に述べた第１の方向とは異なる複数の追加のログを生成することが可能である。例えば、測定点のロギングが、第１の方向及び第２の方向に平行な線によって形成された格子に従って実行される場合がある。この格子は一様であり、第１の方向及び第２の方向が、直角であるように選択される場合がある。
【００３９】
その上、各ログの測定点が、測定ステップによって測定される場合があり、測定ステップが、第１のウェーハの少なくとも１つのパターンの寸法に応じて決定される。
【００４０】
特定の一実施形態では、測定ステップが、前記第１のウェーハのパターンの寸法の半分に実質的に対応する場合がある。特定の１つのケースでは、パターンが、初期基板の露出した表面上で長方形形状を有し、測定ステップが、このパターンの一辺の半分に実質的に対応する。
【００４１】
適切な測定ステップの選択、及び第１のウェーハのパターンの寸法に応じたこの選択は、第１のウェーハの露出した表面のレベルにおけるいかなる非常に小さな変動をも考慮しないことを可能にするという点で有利であり、これらの変動が、対応する表面プロファイルの二次微分係数の非常に局所的な符号の変化を生じさせる。
【００４２】
その上、複数の測定点のロギングが、音響顕微鏡によって実行される場合がある。
【００４３】
本発明は、第２のウェーハに分子付着によってボンディングされた第１のウェーハを備える少なくとも１つの構造の選択方法にやはり関わり、
上に記載したような評価方法によって各構造の第１のウェーハ内の不均一変形を評価するステップと、
評価した各構造について決定した特徴的な量に基づいて１つ又は複数の構造を選択するステップと、
を含む。
【００４４】
したがって、第１のテスト及び第２のテストが、評価ステップ中に実行される場合には、例えば、これらの２つのテストが否定的である場合にだけ、構造が選択される。
【００４５】
本発明の選択方法は、複数の多層構造を含むバッチから、満足な構造、すなわち、容認可能なレベルの不均一変形を有する構造を保有し、容認できないレベルの均一でない変形を有する構造を排除することを可能にする。
【００４６】
本発明は、第１のウェーハ内の不均一変形の評価のための装置にさらに関わり、第１のウェーハが第２のウェーハに分子付着によってボンディングされ、
複数の測定点を調査するための測定手段であって、前記測定点の各々が第１のウェーハの露出した表面のレベルを局所的に表す、測定手段と、
複数の測定点を通る第１のウェーハの少なくとも１つの表面プロファイルを決定するため、及び表面プロファイルに特徴的な量を決定するための計算手段と、
特徴的な量に応じて第１のウェーハ内の不均一変形のレベルを評価するための評価手段と、
を備える。
【００４７】
本発明の評価方法及び選択方法の様々な実施形態を参照して述べた利点及び行ったコメントが、本発明の評価装置及び選択装置の様々な実施形態に類似した方式で当てはまることが、分かるであろう。
【００４８】
特定の一実施形態では、特徴的な量が、表面プロファイルの二次微分係数である。
【００４９】
この実施形態では、評価手段は、
二次微分係数が少なくとも１つの符号の変化を有するかどうかを決定するための第１のテストと、
二次微分係数が所定の値よりも大きな少なくとも１つの絶対値を有するかどうかを決定するための第２のテストと、
のうちの少なくとも１つを実行するように構成される場合がある。
【００５０】
測定手段は、各ログの測定点が第１のウェーハの直径に沿って測定されるように構成される場合がある。
【００５１】
或いは、測定手段が、複数の測定点のログを生成するように構成され、ログが、互いに間隔を空けて配置され、且つ同じ方向に生成される。
【００５２】
測定手段は、各ログの測定点が測定ステップを用いて測定されるようにさらに構成される場合があり、測定ステップが、第１のウェーハの少なくとも１つのパターンの寸法に応じて決定される。
【００５３】
特定の一実施形態では、測定ステップが、第１のウェーハのパターンの寸法の半分に実質的に対応する。
【００５４】
その上、本発明の測定手段が、音響顕微鏡を備える場合がある。
【００５５】
本発明の他の特徴及び利点は、添付した図面を参照して与えられ、例として用意された本発明の具体的な実施形態の下記の説明から浮かび上がるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１Ａ】先行技術の三次元構造の製造を示す図である。
【図１Ｂ】先行技術の三次元構造の製造を示す図である。
【図１Ｃ】先行技術の三次元構造の製造を示す図である。
【図１Ｄ】先行技術の三次元構造の製造を示す図である。
【図１Ｅ】先行技術の三次元構造の製造を示す図である。
【図２】第２のウェーハにボンディングされた第１のウェーハを含む複合構造物の透視半断面図である。
【図３】本発明の具体的な一実施形態に従った評価方法及び選択方法の主要ステップを、流れ図の形式で表す図である。
【図４Ａ】第２のウェーハへの第１のウェーハのボンディングの第１の例の図である。
【図４Ｂ】第１の例に対応する表面プロファイルの曲線の図である。
【図４Ｃ】特定の直径に沿った二次微分係数に対応する曲線の図である。
【図４Ｄ】特定の半径に沿った第１のウェーハ内に存在するミスアライメントを表す曲線を表す図である。
【図５Ａ】第２のウェーハへの第１のウェーハのボンディングの第２の例の図である。
【図５Ｂ】第２の例に対応する表面プロファイルの曲線の図である。
【図５Ｃ】特定の直径に沿った二次微分係数に対応する曲線の図である。
【図５Ｄ】特定の半径に沿った第１のウェーハ内に存在するミスアライメントを表す曲線を表す図である。
【図６Ａ】第２のウェーハへの第１のウェーハのボンディングの第３の例の図である。
【図６Ｂ】第３の例に対応する表面プロファイルの曲線の図である。
【図６Ｃ】特定の直径に沿った二次微分係数に対応する曲線の図である。
【図６Ｄ】特定の半径に沿った第１のウェーハ内に存在するミスアライメントを表す曲線を表す図である。
【図７】表面プロファイルを測定するための音響顕微鏡技術の一例を示す図である。
【図８Ａ】第２のウェーハにボンディングされた第１のウェーハを含む複合構造物の透視半断面図である。
【図８Ｂ】上記から理解されるような、図８Ａからの構造物を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
本発明は、最終基板に対応する第２のウェーハへ分子付着によってボンディングされた初期基板に対応する第１のウェーハ内の不均一変形のレベルの評価を可能にする解決法を提案する。
【００５８】
ここで考えるものは、図２に示したような複合構造物１２５のケースである。この例では、ボンディング界面１１４ａ上にマイクロコンポーネント１１１を有する第１のウェーハ１１０を第２のウェーハ１２０に分子付着によりボンディングすることによって、ボンディング界面のレベルのところにマイクロコンポーネント１１１を埋め込むように、複合構造物１２５が形成される。
【００５９】
ここで説明する例では、複合構造物１２５を形成するために使用するウェーハは、３００ｍｍの直径を有する。本発明が他のウェーハサイズ及び／又は形状に当てはまることが、それでもなお理解されるであろう。
【００６０】
本発明の一実施形態の評価方法の主要ステップ（ステップＥ１〜Ｅ３）を、図３を参照して説明する。本方法は、図２に示した複合構造物１２５中の不均一変形のレベルの評価を可能にする。
【００６１】
出願人は、驚いたことに、第１のウェーハ１１０の露出した表面１１４ｂ上のレリーフを調査することによって第１のウェーハ１１０内の不均一変形についての情報を入手することが可能であることを見出している。
【００６２】
したがって、各測定点がウェーハ１１０の露出した表面のレベルを局所的に表す複数の測定点をロギングするステップＥ１を最初に実行する。実行した各ロギングは、したがって、特定の方向の又は特定の曲線に沿って、特定の長さにわたる第１のウェーハ１１０の表面プロファイルに対応する。
【００６３】
したがって、ここでは、表面プロファイルは、特定の方向又は特定の曲線における、特定の長さにわたる表面のレリーフ（又はレベル）を表すプロファイルを意味する。
【００６４】
本ケースでは、測定点の各ログは、前記露出した表面１１４ｂに垂直な軸Ｚに関して、第１のウェーハ１１０の露出した表面１１４ｂのレベル又はレリーフを局所的に表す。
【００６５】
測定点のそのログ又は各ログは、機械的な手段又は光学的な形状測定装置によって（例えば、干渉計によって）典型的には実行される。ログは、好ましくは音響顕微鏡技術を使用して生成され、この技術は、各ログの測定時間の都合の良い短縮を可能にする。
【００６６】
図７は、第１のウェーハ１１０の露出した表面１１４ｂのプロファイルの測定を可能にする音響顕微鏡技術の一例を図式的に表す。
【００６７】
プローブ１４７は、複合構造物１２５の方向に入射音響波１４０を放出するように構成された音源１４８を備える。この音響波は、第１のウェーハ１１０中を、次に第２のウェーハ１２０中を伝搬する、したがって、３つの連続した界面、すなわち、第１のウェーハ１１０の露出した表面１１４ｂ、次に第１のウェーハ１１０の埋め込まれた界面１１４ａ、及び最後に第２のウェーハ１２０の裏面にぶつかる。音響波１４０は、各界面のところで部分的に反射し、プローブ１４７の音響センサ１５０に送り返される反射波をそのたび毎に生成する。したがって、第２のウェーハ１２０の裏面のところで、埋め込まれた表面１１４ａのところで、及び露出した表面１１４ｂのところでの音響波１４２の反射にそれぞれ由来する反射波１４２、１４４及び１４６の受信を音響センサ１５０を用いて検出する。
【００６８】
反射波１４６がプローブ１４７へ到達するまでに必要な時間からウェーハ１４７と第１のウェーハ１１０の露出した表面１１４ｂとの間の距離を決定することが可能である。或いは、第１のウェーハの厚さを、反射波１４６の受信と反射波１４４の受信との間の時間シフトから所与の位置のところで測定することができる。
【００６９】
したがって、複合構造物１２５の前でプローブを移動させることによって、第１のウェーハ１１０の露出した表面１１４ｂのプロファイルに対応する測定点のログを生成することが可能である。
【００７０】
ここで説明した例では、測定点が、第１のウェーハ１１０の直径Ｄに沿ってログされる。第２の例では、円の中心がウェーハ１１０の中心と一致し、円の半径がウェーハの半径よりも小さい円（又は円弧）に沿って、測定点がログされる。
【００７１】
しかしながら、任意の方向に及び／又は任意の距離にわたって測定点の１回よりも多くのロギングを実行することが可能である。その上、各ログの方向及び長さが、所与の状況の制約及び必要条件（関係する技術、信頼性の要求されるレベル、使用する装置、等）に明らかに依存して選択される場合がある。上記から第２の例を続けると、ログは、円の中心がウェーハ１１０の中心と一致し、その半径がウェーハの表面全体にわたって測定点が分布するように選択される一連の同心円からなる場合がある。
【００７２】
各プロファイルがステップＥ１において生成したログの複数の測定点を通るウェーハ１１０の少なくとも１つの表面プロファイルを決定するステップＥ２を次に実行する。したがって、表面プロファイルは、ステップＥ１において生成したログの測定点の一部又はすべてに対応する場合がある。複数の測定ロギングがステップＥ１において生成される場合には、ステップＥ２において測定プロファイルをその各々について決定する。
【００７３】
一旦、ステップＥ２が実行されると、各表面プロファイルから対応する特徴的な量を推測するためにステップＥ２において求めた各表面プロファイルについて、処理を実行する（ステップＥ３）。以降により詳細に説明するように、この特徴的な量を様々な種類のものとすることができる。
【００７４】
具体的には、ステップＥ２において決定した表面プロファイルに基づく様々な処理が、ウェーハ１１０内に存在する不均一変形のレベルを表す情報を入手することを可能にすることを、出願人は判断している。
【００７５】
本発明の第１の実施形態では、ステップＥ３中に、二次微分係数が、ウェーハ１１０の直径Ｄに沿って求めた測定点から計算される。このようにして計算した二次微分係数は、その直径に沿った表面プロファイルの勾配の変化についての情報を提供する。
【００７６】
驚いたことに、表面プロファイルの二次微分係数が、第２のウェーハ１２０に分子付着によってボンディングされた第１のウェーハ１１０内に存在する不均一変形のレベルを表す情報を提供することに、出願人は気付いている。本発明の第２の実施形態では、処理ステップＥ３中に、ステップＥ２において決定した表面プロファイルの広がりが決定され、この表面プロファイルが円形ログに対応する。驚いたことに、円形ログに対応する表面プロファイルの（標準偏差又は最大値と最小値の間の差異によって測定したような）広がりが、第２のウェーハ１２０に分子付着によってボンディングされた第１のウェーハ１１０内に存在する不均一変形のレベルを表す情報をやはり提供することを、出願人は観測している。
【００７７】
ステップＥ３において求めた特徴的な量に応じて第１のウェーハ１１０の不均一変形のレベルの評価が、次に実行される（ステップＥ４）。この評価は、図１Ｅを参照して説明したもののようなヘテロ構造の製造において後半に発生しやすいミスアライメントの推定を可能にする。
【００７８】
図１のケースを参照すると、例えば、本発明は、マイクロコンポーネント１１を製造するために使用したマスクと類似のフォトリソグラフィマスクを用いてマイクロコンポーネント１２を製造することによって得られるはずのアライメント不良Δ１１、Δ２２、Δ３３及びΔ４４のレベルの推定を可能にする。
【００７９】
この目的で、ウェーハ内の不均一変形のレベルを評価するために、表面プロファイルの特徴的な量（すなわち、二次微分係数又は広がり）を活用するために様々な方法があることを、出願人は見出している。
【００８０】
不均一変形のレベルの評価を可能にする表面プロファイルの二次微分係数を使用する例（第１の実施形態）を、図４Ａ、図５Ａ及び図６Ａの例を先ず参照して説明する。
【００８１】
ここで検討したすべての例では、第１のウェーハ２１０、３１０及び４１０は、それぞれ第２のウェーハ２２０、３２０及び４２０にボンディングされる前に、わずかに凹形の形状を有する。明確にするために、第１のウェーハ２１０、３１０及び４１０の湾曲を、それぞれ図４Ａ、図５Ａ及び図６Ａでは意図的に誇張している。その上、これらの例の各々において、マイクロコンポーネント（２１１、３１１及び４１１）が、第１のウェーハ（２１０、３１０及び４１０）の表面（２１４ａ、３１４ａ及び４１４ａ）上に存在する。
【００８２】
図４Ａ及び図５Ａに示した第１のケース及び第２のケースでは、それぞれ、第１のウェーハ２１０及び３１０は、支持体Ｓ（一般にチャックとして知られる）上に設置され、その支持体上で凹形の形状を有する。マイクロコンポーネント２１１及び３１１を含んでいる表面２１４ａ及び３１４ａが露出されるように、第１のウェーハ２１０及び３１０の湾曲を、支持体Ｓから離れるように向ける。
【００８３】
ボンディングを進めるために、第２のウェーハ２２０及び３２０を、次にそれぞれ、第１のウェーハ２１０及び３１０の表面２１４ａ及び３１４ａ上に設置する。
【００８４】
アプリケータツール（それぞれ２３１及び３３１と示される）を用いて、接触力を、第２のウェーハ２２０及び３２０上の領域全体にわたり（又はある点のところに）加える。各ケースにおいてアプリケータツール２３１及び３３１によって発生された接触力が、第１のウェーハと第２のウェーハとの間のボンディング波の導入を可能にする。第１のウェーハ２１０及び３１０は、したがって、それぞれ第２のウェーハ２２０及び３２０に分子付着によってボンディングされる。各ケースにおいて、マイクロコンポーネントが、第１のウェーハと第２のウェーハとの間のボンディング界面のところにそのときには埋め込まれる。
【００８５】
第１のケース（図４Ａ）では、接触力を第２のウェーハ２２０の周辺端部のところに加える。第２のケース（図５Ａ）では、これに反して、接触力を第２のウェーハ３２０の中心のところに加える。
【００８６】
図６Ａに示した第３のケースは、第２のウェーハ４２０が支持体Ｓ上に直接設置される点で、第１のケース及び第２のケースとは異なる。第１のウェーハ４１０が、次に第２のウェーハ４２０上に置かれ、マイクロコンポーネント４１１を含む第１のウェーハ４１０の面４１４ａが第２のウェーハ４２０の方へ向けられる。
【００８７】
第１のウェーハ４１０と第２のウェーハ４２０との間のボンディング波の伝搬を開始させるために、接触力を、アプリケータツール４３１を用いて第１のウェーハ４１０の中心のところに次に加える。
【００８８】
ここで検討した３つのケースにおいて、（図２に示したような）第２のウェーハに分子付着によってボンディングされた第１のウェーハを含む複合構造物が、その結果得られる。ここで説明した例では、ボンディング波を導入するために、３．７Ｎの接触力を６秒間加えることに留意されたい。
【００８９】
不均一変形は、第１のウェーハ２１０、３１０及び４１０をそれぞれ第２のウェーハ２２０、３２０及び４２０と組み立てた後で第１のウェーハ２１０、３１０及び４１０内に生じやすい。
【００９０】
図４Ａ、図５Ａ及び図６Ａに示した３つのケースにおいて、第２のウェーハ２２０、３２０及び４２０は、平面形状のものであることが、さらに分かるであろう。しかしながら、第２のウェーハは、それぞれのケースにおいて、非平面形状、例えば、第２のウェーハが組み立てられる第１のウェーハと類似の又は異なる凹形形状を有することがある。
【００９１】
上に検討した３つのケースの各々において、一旦分子付着によるボンディングが実行されると、得られた複合構造物の各々の第１のウェーハ内の不均一変形のレベルの評価が続く。
【００９２】
最初に、複合構造物の各々の第１のウェーハの露出した表面上の複数の測定点のログが生成される（ステップＥ１）。
【００９３】
ここで説明するケースでは、測定点を、音響顕微鏡によって第１のウェーハ２１０、３１０及び４１０の特定の直径Ｄに沿ってログする。
【００９４】
各測定点は、所定の基準高さに対する第１のウェーハの露出した表面の高さＺに対応し、各高さが、第１のウェーハの表面上の所与の位置に関係付けられる。ここで説明した例では、各測定点の位置は、関心のある直径Ｄに沿った位置Ｘよって定められる。
【００９５】
或いは、各測定点は、第１のウェーハの露出した表面上の二次元での位置に対応する１対の座標（Ｘ、Ｙ）と同様に関係付けられる。
【００９６】
その上、ここで説明した例の各々では、測定点のログを生成するステップＥ１は、このようにして求めた表面プロファイルを表す曲線の生成をさらに含む。
【００９７】
一方で、本発明の方法の引き続くステップを、かかる曲線を生成することを必要としないで実行することができる。
【００９８】
図４Ｂ、図５Ｂ及び図６Ｂは、検討した３つのケースについて観測した、それぞれ表面プロファイル２３２、３３２及び４３２を表す。
【００９９】
表面プロファイル２３２、３３２及び４３２の調査は、図４Ａの例では２５μｍ、図４Ｂの例では１２μｍ、及び図４Ｃの例では３０μｍ程度の高さ変動を示している。
【０１００】
ステップＥ１において求めた表面プロファイルから二次微分係数を計算するステップＥ２が続く。
【０１０１】
上に示したように、各二次微分係数を対応するログの測定点から直接計算することができるので、曲線２３２、３３２及び４３２の生成は、必ずしも必要ない。
【０１０２】
ここで検討した例の各々において、計算ステップＥ２は、このようにして求めた二次微分係数を表す曲線の生成をさらに含む。曲線２３４、３３４及び４３４は、それぞれ３つの表面プロファイル２３２、３３２及び４３２の二次微分係数に対応する。
【０１０３】
二次微分係数を表すいずれかのグラフ表示を生成しないで不均一変形のレベルを評価することが、それにもかかわらす可能である。各二次微分係数の値の計算及び利用のためのプロセスを限定することが可能である。
【０１０４】
ステップＥ２において計算した二次微分係数は、検討した３つのケースについての第１のウェーハ内の不均一変形のレベルの評価（評価ステップＥ３）を可能にする。
【０１０５】
表面プロファイルの二次微分係数が、第１のウェーハの表面における変形を表し、これらの表面変形を調査することによって、第１のウェーハ内の不均一変形のレベルを評価することが可能であることに、出願人は気付いている。
【０１０６】
同じ表面プロファイルにおける湾曲の方向の少なくとも１つの変化の存在が、第１のウェーハ内の大きな不均一変形の存在を論証することが、例えば見出されている。
【０１０７】
それゆえ、本発明の特定の一実施形態では、表面プロファイルの二次微分係数が少なくとも１つの符号の変化を含むかどうかを判断することからなる第１のテストが実行される。この第１のテストが肯定的である場合には、大きな不均一変形が検討している第１のウェーハ内に存在することがこれから推論される。
【０１０８】
この第１のテストの有効性が、図７を参照して上に説明した音響顕微鏡技術を使用してテストした３つの複合構造物内の不均一変形のレベルを評価することによって、実験的に検証されている。
【０１０９】
具体的には、第１のケース（図４Ａ）では、大部分が１００ｎｍ未満の、それどころかウェーハの中央では５０ｎｍ未満のミスアライメントが、第１のウェーハ２１０の表面２１４ｂ上で観測された。表面２１４ｂのほぼ１５％だけが１５０ｎｍよりも大きなミスアライメントを有する。これらの大きなミスアライメントは、ウェーハの周辺端部のところの、特にアプリケータツール２３１の接触点の近くの領域に分布している。
【０１１０】
第２のケース（図５Ａ）では、第１のウェーハ３１０の露出した表面３１４ｂのほぼ５０％にわたり１５０ｎｍよりも大きなミスアライメントが観測された。これらの大きなミスアライメントは、大部分が表面３１４ｂの中央のところ及び周辺端部のところに分布している。表面３１４ｂの残りの５０％は、大部分が５０ｎｍ〜１５０ｎｍのミスアライメントを有する。
【０１１１】
第３のケース（図６Ａ）では、第１の基板１０の表面１４ｂのほぼ７５％が１００ｎｍ未満のミスアライメントを有することが、観測された。一般に１００ｎｍ〜１５０ｎｍの大きなミスアライメントが、第１のウェーハ４１０の中央のところに存在する。
【０１１２】
図４Ｄ、図５Ｄ及び図６Ｄは、それぞれ、第１のウェーハ２１０、３１０及び４１０の各々の特定の半径に沿って測定したミスアライメントを曲線の形式で表す。
【０１１３】
これら３つのケースでは、第１のウェーハがボンディングの後で薄くされ、その後で、２枚のウェーハ間のボンディング界面のところに埋め込まれたマイクロコンポーネントと薄くした第１のウェーハの露出した表面上に製造したマイクロコンポーネントとの間に存在するミスアライメントを測定する図１Ａ〜図１Ｅを参照して説明したような標準測定プロセスを使用して、第１のウェーハ上に存在するミスアライメントを測定した。
【０１１４】
図４Ｄ、図５Ｄ及び図６Ｄの横座標軸は、第１のウェーハの中心に対する距離（ｍｍで）を表す。
【０１１５】
最終解析では、第２のケース（図５Ａ）についてテストしたサンプルが、均一でない変形の最も大きなレベルを有するサンプルである。これは、表面プロファイル３３２の二次微分係数３３４だけが、少なくとも１つの符号の変化を含むという事実によって確認される。より詳しく言うと、二次微分係数３３４が、２つの符号の変化を含み、これが第１のウェーハ３１０の表面における勾配の大きな変動を明らかにすることを、見出している。
【０１１６】
逆に、第１のケース及び第３のケースに関してテストしたサンプルについて、二次微分係数が符号の変化を含まず、これは、これらのケースが第２のケースよりも小さなレベルの不均一変形につながることを示している。
【０１１７】
同じ表面ログの二次微分係数において検出された符号の変化の数が、第１のウェーハ内部に存在する不均一変形のレベルについての情報を同じように提供する場合があることが、分かるであろう。
【０１１８】
その上、激しい勾配の変動、それゆえ大きな二次微分係数値を有する表面プロファイルが、第１のウェーハ内の大きな不均一変形に同じように対応するはずであることを、出願人は観測している。
【０１１９】
したがって、本発明のこの第１の実施形態の変形形態では、第１のウェーハ内の不均一変形のレベルの評価を、ステップＥ２において求めた二次微分係数の値に応じて実行する。
【０１２０】
例えば、表面プロファイルの二次微分係数が所定のしきい値よりも大きな少なくとも１つの値を含むかどうかを決定することからなる第２のテストを、評価ステップＥ３中に実行する。この第２のテストが肯定的である場合には、大きな不均一変形が第１のウェーハ内に存在することを意味する。
【０１２１】
関係する状況（関係する技術、信頼性の要求されるレベル、使用する装置、等）の制約及び要求事項に応じて、この所定の値を明らかに選択することができることに、留意されたい。
【０１２２】
それにもかかわらず、本明細書において上に説明したテストが、表面プロファイルの二次微分係数を利用する別の方法を状況に応じて使用することができるように例として与えられる。例えば、表面プロファイルの二次微分係数が所定の値を行き過ぎる回数を、例えば、考慮する、等。
【０１２３】
例えば、上に説明した第１のテスト及び第２のテストの積み重ねによって、表面プロファイルの二次微分係数に関係する様々なテストを組み合わせて不均一変形のレベルを評価することを、やはり想像することができる。
【０１２４】
処理ステップＥ３において求めた特徴的な量が表面プロファイルの広がりに対応する実施形態（第２の実施形態）をここでは説明しており、ステップＥ２において決定したこのプロファイルが円形形状の測定点のログに対応する。
【０１２５】
具体的には、本明細書において上に説明した構造物１２５と類似した構造を有する複合構造物５２５（図８Ａ）をここでは検討する。構造物５２５はしたがって、第２のウェーハ５２０に分子付着によってボンディングされた第１のウェーハ５１０を含む。第１のウェーハ５１０は、この例では、ボンディング表面５１４ａ上にマイクロコンポーネント５１１をやはり含み、これらのマイクロコンポーネントは、したがってボンディング界面のレベルのところに埋め込まれる。
【０１２６】
ロギングステップＥ１において、円の中心が第１のウェーハ５１０の中心ＣＴと一致する少なくとも１つの円に沿って、測定点を配置する。ここで説明する例では、ロギングが、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３で示した３つの同心円に沿って実行され、これらの円はそれぞれ、半径Ｒ１、Ｒ２及びＲ３（これらの半径はウェーハ５１０の半径よりも小さい）を有する。
【０１２７】
しかしながら、円に沿って測定点をログする任意の数の円があり得ることが、理解されるであろう。この数を、ステップＥ４において次に実行される評価の精度及び／又は信頼性に応じて明らかに選択することができる。ウェーハ５１０の全体にわたる不均一変形を表すデータを求めるために、ウェーハの表面全体にわたって一様に測定点を分布させるように、円の数及びそのそれぞれの半径を好ましくは選択する。或いは、少なくとも１つの円弧に沿って測定点をログすることが可能であり、円弧の曲率の中心が、中心ＣＴと一致する。ＣＴに中心がある少なくとも１つのらせんに沿って測定点をログすることが同じように可能である。
【０１２８】
第１のウェーハ５１０の少なくとも１つの表面プロファイルが、次にステップＥ２において決定され、これらのプロファイルの各々が、前のステップＥ１において生成した対応するログの複数の測定点を通過する。この例では、３つの表面プロファイルＰ１、Ｐ２及びＰ３を、このようにステップＥ２において決定し、これらが、それぞれ円Ｃ１、Ｃ２及びＣ３に沿ってログした測定点のすべてに対応する。
【０１２９】
ステップＥ３において求めた各表面プロファイルの広がりを次に決定する（ステップＥ４）。この広がりの計算を、様々な方法で実施することができる。
【０１３０】
第１の変形形態では、表面プロファイルＰｉ（ｉ＝１、２、３）の各々の最小値Ｖｍｉｎ（ｉ）及び最大値Ｖｍａｘ（ｉ）を決定する。これらの値Ｖｍｉｎ（ｉ）及びＶｍａｘ（ｉ）は、それぞれウェーハ５１０の露出した表面の最も低いレベル及び最も高いレベルを局所的に表すプロファイルＰｉの測定点に対応する。次に、各プロファイルＰｉについて差ΔｉがΔｉ＝Ｖｍａｘ（ｉ）−Ｖｍｉｎ（ｉ）になるように決定する。
【０１３１】
値Δｉに基づいて、第１のウェーハ５１０内に存在する均一でない変形のレベルを評価するために、第３のテストを実行する。所定の限界値Δｍａｘを、例えば固定する。第３のテストは、そのときには、Δｉ≧Δｍａｘ（ｉ＝１、２又は３に対して）かどうかを決定することからなる。もしそうであれば、ウェーハ５１０内に存在する均一でない変形のレベルが大きいと判断される。そうでなければ、変形のレベルは小さいと考えられる。指数ｉの各値に関係する容認可能基準Δｍａｘを可変とすることができ、特に円Ｃ１〜Ｃ３の直径が増加していく程度で増加する。例えば、６５ｍｍ及び１４５ｍｍの直径を有する円について、Δｍａｘの値を、それぞれ、ほぼ５ミクロン及び１５ミクロンに等しくすることができる。
【０１３２】
第３のテストの変形形態は、先ず差Δｉを合計し、次に、ロギングを行う表面の全体の高さの最大と全体の高さの最小との間の差異によって定義される構造のワープ（ｗａｒｐ）と一般に呼ばれる値で、この結果を割り算することからなる。例えば、回転放物面として一様に湾曲した構造について、ワープは、構造のボウ（ｂｏｗ）に等しい。第３のテストのこの変形形態の第２のステージは、Δｉの合計とワープとの間の係数が、例えば、０．７の程度の所定の値よりも小さいかどうかを判断することからなる。もしそうであれば、不均一変形のレベルが小さいと考えられる。そうでなければ、変形のレベルは大きいと考えられる。
【０１３３】
第２の変形形態では、各表面プロファイルＰｉについて標準偏差σｉを決定する。σｉが（ｉ＝１、２又は３に対する）所定の最大標準偏差以上であるかどうかを決定することからなる第４のテストを次に実行する。もしそうであれば、ウェーハ５１０が、不均一変形の大きなレベルを有すると考えられる。そうでなければ、変形のレベルは小さいと考えられる。
【０１３４】
上に説明した変形形態は、本発明の単に非限定的な実施形態であり、本発明の範囲から逸脱しないで表面プロファイルの広がり決定するための他の代替形態を想像することができることを、当業者であれば理解するであろう。
【０１３５】
表面プロファイルの測定点から二次微分係数又は広がりを計算することができ、例えば、上に説明したテストのうちの１つなどの二次微分係数又はそれぞれ広がりに関係するテストを実行することが可能である、例えば、コンピュータ、計算器又は任意の別の装置によって、本発明の方法の処理ステップＥ３及び評価ステップＥ４を、実行することができる。
【０１３６】
本発明は、第２のウェーハに分子付着によってボンディングされた第１のウェーハを含んでいる複合構造物の方法（ステップＥ１〜Ｅ５）にさらに関係する。
【０１３７】
特定の一実施形態の選択方法の主要ステップを図３に示す。
【０１３８】
第１のウェーハ内の不均一変形のレベルが、複合構造物に本発明の評価方法のステップＥ１、Ｅ２、Ｅ３及びＥ４を連続的に実行することによって先ず評価される。
【０１３９】
選択ステップＥ５中に、低いレベルの均一でない変形を有するとしてステップＥ４において同定された１つ又は複数の複合構造物が、その後選択される。
【０１４０】
例えば、上に説明したように、第１のテスト及び第２のテスト又は第３のテスト及び第４のテストを実行することが可能である。実行したテストの結果が否定的である場合には、１つ又は複数の複合構造物が、その後選択される。
【０１４１】
これらのテストのうちの１つだけを実行することがやはり可能である。この特別なケースでは、実行したテストが否定的である場合には、１つ又は複数の複合構造物が選択される。
【０１４２】
しかしながら、本発明の選択方法は、上に説明したテストの２つの例に限定されない。表面プロファイルの二次微分係数に影響する別の選択基準を、個別に又は組み合わせて使用することができる。
【０１４３】
評価方法のステップＥ１における測定点のロギングを、第１のウェーハの露出した表面上の様々なラインに従ってさらに実行することができる。
【０１４４】
「スター」ロギング、すなわち、第１のウェーハの複数の直径上のロギングを、特に想像することができる。この技術は、限られた数の生成されたログを用いて第１のウェーハ内の不均一変形のレベルの良い表示を得ることを可能にする。
【０１４５】
特定の一例では、複数の測定点のログがステップＥ１において生成され、ロギングが互いに間隔を空けて配置された第１の平行線に沿って実行される。例えば、第１の線に直交することがある互いに間隔を空けて配置された第２の平行線に沿ってさらに追加のログを生成することが可能である。したがって、ロギングが格子に従って実行され、この格子が、検討する第１のウェーハの全部又は一部の露出した表面上にある場合がある。
【０１４６】
その上、上に説明した第１のテストが実行される場合には、例えば、関心のあるものは、巨視的なスケールでの二次微分係数の符号の変化だけである。第１のウェーハの露出した表面が、対応する１つ又は複数の表面プロファイルの二次微分係数の符号の非常に局所的な変化を反映するレベルの限りなく小さな変動を有することが、現実面では可能である。これらの無限に小さな変動が、例えば、第１のウェーハの厚さの非常にわずかな変動に由来することがある。このタイプの変動は、複合構造物の第１のウェーハ内の不均一変形のレベルに関して使用可能な情報を与えない。
【０１４７】
無視できる表面欠陥を考慮することを避けるために、測定点が測定ステップに従って測定されるようにステップＥ１においてロギングを実行することが可能である。
【０１４８】
この測定ステップを、関係する状況に応じて選択することができる。測定ステップが、好ましくは、第１のウェーハのパターンの寸法に応じて選択されるであろう。
【０１４９】
ここで「パターン」は、第１のウェーハの露出した表面上に配置された、又は配置する予定の幾何学的な配列を意味し、この幾何学的な配列がそのウェーハの表面全体にわたって複数回繰り返される。パターンは、例えば、関係する第１のウェーハの露出した表面上の複数の場所のところに配置された１つ又は複数のマイクロコンポーネントのセルに対応する場合がある。
【０１５０】
例えば、測定ステップが、第１のウェーハのパターンの１つの寸法の半分に実質的に対応する場合がある。
【０１５１】
評価方法のステップＥ１中に生成したログの数が、例えば、コストの点での製造プロセスの制約、ウェーハの各バッチについてのテストに割り当てられた時間、信頼性の要求されるレベル、等、などの様々なパラメータに依存することがあることが、やはり分かるであろう。
【０１５２】
その上、不均一変形の所与のレベルが、（フォトリソグラフィマスクを位置決めする点で比較的弱い制約を表すという理由で）所与のマイクロコンポーネント技術に対しては容認可能である場合があり、もう１つの技術に対しては容認可能でない場合がある。その結果、下記のパラメータを、関係する状況に応じて選択することができる。
生成すべきログの数の選択、
各ログの線（長さ、方向）、
ログ当たりの測定点の数、
使用する測定ステップ、
ステップＥ２において求めた二次微分係数を利用する１つ又は複数の方法、
複合構造物を選択するための１つ又は複数の基準。
【０１５３】
多数のメカニズムが、第２のウェーハに分子付着によってボンディングされた第１のウェーハ内のミスアライメント（又はオーバーレイ）の原因である場合があることが、ここでは分かるであろう。
【０１５４】
第１のウェーハが第２のウェーハに分子付着によってボンディングされるときに、第１のウェーハ内に発生する不均一変形が、ボンディング前に第１のウェーハ及び第２のウェーハ内に元々存在する変形の組合せから明らかに由来する場合がある。本発明の方法は、したがって、２枚のウェーハが分子付着によって組み立てられる前に２枚のウェーハの変形（凹形の程度、平坦度欠陥、等）についての適切な情報を入手することを可能にする。
【０１５５】
本発明は、例えば、支持体Ｓとこれに直接接触するウェーハとの間の粒子などの異物の存在をやはり明らかにすることができる。これらの要素は、第１のウェーハ内の不均一変形、したがって、ミスアライメントの原因となる場合がある。
【０１５６】
本発明は、（明らかに、アプリケータツールによって接触力を加えるレベルで）ボンディング装置の校正の問題を同じように強調することができる。
【０１５７】
その上、上に示したように、一旦、複合構造物が分子付着によって形成されると、第１のウェーハは、シンニングを一般に受ける。ここで、シンニングの後では、本発明の方法による不均一変形の評価は、もはや代表的なものではない。それゆえ、第１のウェーハのシンニングの前に本発明の方法のステップＥ１を実行することが好ましい。
【図１Ａ】
0005633854.tif 000002
【図１Ｂ】
0005633854.tif 000003
【図１Ｃ】
0005633854.tif 000004
【図１Ｄ】
0005633854.tif 000005
【図１Ｅ】
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【図２】
0005633854.tif 000007
【図３】
0005633854.tif 000008
【図４Ａ】
0005633854.tif 000009
【図４Ｂ】
0005633854.tif 000010
【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
0005633854.tif 000012
【図５Ａ】
0005633854.tif 000013
【図５Ｂ】
0005633854.tif 000014
【図５Ｃ】
0005633854.tif 000015
【図５Ｄ】
0005633854.tif 000016
【図６Ａ】
0005633854.tif 000017
【図６Ｂ】
0005633854.tif 000018
【図６Ｃ】
0005633854.tif 000019
【図６Ｄ】
0005633854.tif 000020
【図７】
0005633854.tif 000021
【図８Ａ】
0005633854.tif 000022
【図８Ｂ】
0005633854.tif 000023