【手続補正書】
【提出日】平成24年3月14日(2012.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハを位置合わせするための装置であって、
第１の半導体ウェーハの第１の表面を第２の半導体ウェーハの第１の表面の真正面に位置決めするための機器と、
前記第１の半導体ウェーハ上にある第１の構造を前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面上にある第２の構造と位置合わせするための機器とを備え、該位置合わせするための機器は、位置合わせ中に動かされると共に、前記第１の半導体ウェーハの前記第１の表面と前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面との間に挿入されるように構成される少なくとも１つの可動アライメントデバイスを含み、該可動アライメントデバイスは光学顕微鏡アセンブリを備え、そして、該位置合わせするための機器は、さらに顕微鏡較正基準ユニットを備える、半導体ウェーハを位置合わせするための装置。
【請求項２】
前記位置決めする機器は、前記位置合わせするための機器から振動的及び機械的に分離される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
逆Ｕ字形フレームと防振支持体とをさらに備え、前記逆Ｕ字形フレームは前記支持体の上面上に支持される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記逆Ｕ字形フレームは、
左側垂直支柱及び右側垂直支柱と、
左端及び右端を含む水平ビームとを備え、
前記支柱の頂部はそれぞれ、前記支柱の上面から前記支柱の中心に向かって延在する２つの平行な垂直スロットを含み、前記２つの垂直スロットは中央ブロックによって分離され、前記中央ブロックは前記スロットの底部から前記支柱の頂部に向かって延在し、前記垂直スロットの高さよりも低い高さを有し、それにより、前記支柱の上面の近くにおいて前記２つの垂直スロット間に間隙を形成し、
前記水平ビームの前記左端及び前記右端はそれぞれ、前記左側垂直支柱及び前記右側垂直支柱の前記中央ブロック上に支持される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記可動アライメントデバイスを支持するＸＹＺステージをさらに備え、前記ＸＹＺステージは、前記水平ビームに沿ってスライドすると共に、前記水平ビームによって支持されるように構成される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記光学顕微鏡アセンブリは、
細長い管と、
第１の軸に沿って前記細長い管内に同軸に配置される第１の光学顕微鏡及び第２の光学顕微鏡とを備え、
前記第１の光学顕微鏡及び前記第２の光学顕微鏡はそれぞれ、前記第１の構造の第１の画像及び前記第２の構造の第２の画像を入手するように構成され、
前記第１の構造の前記第１の画像及び前記第２の構造の前記第２の画像を用いて、固定上側基準マーク及び固定下側基準マークに対する前記第１の構造及び前記第２の構造の座標を求めると共に、前記第１の半導体ウェーハの前記第１の表面及び前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面を互いに平行に位置合わせするために前記位置決めする機器を誘導する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記顕微鏡較正基準ユニットは、前記垂直支柱のうちの１つに取り付けられ、前記固定上側基準マーク及び前記固定下側基準マークを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記光学顕微鏡アセンブリは鏡面をさらに備え、該鏡面は、前記第１の軸が該鏡面に対して平行になるように配置される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の構造の前記第１の画像及び前記第２の構造の前記第２の画像を解析すると共に、前記固定上側基準マーク及び前記固定下側基準マークに対する前記構造の座標を求めるために用いられるパターン認識ソフトウエアをさらに含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記位置決めする機器は、
前記第１の半導体ウェーハを支持する下側ウェーハプレートを備える下側支持ブロックと、
前記第２の半導体ウェーハを支持する上側ウェーハプレート、及び該上側ウェーハプレートを水平にするためのプレートレベリングシステムを備える上側支持ブロックとを備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プレートレベリングシステムは、前記上側ウェーハプレートを、並進させることなく、前記第２の半導体ウェーハの中心に対応する中心点を中心にして回転及び／又は傾斜させる球形ウエッジエラー補償機構を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記下側支持ブロックは、コアースＸ−Ｙ−Ｔステージと、該コアースＸ−Ｙ−Ｔステージによって支持される空気ベアリングＺステージと、該Ｚステージの上に支持されるファインＸ−Ｙ−Ｔステージとを備え、該ファインＸ−Ｙ−Ｔステージは前記下側ウェーハプレートを支持する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記コアースＸ−Ｙ−Ｔステージは、前記コアースＸ−Ｙ−Ｔステージと前記ファインＸ−Ｙ−Ｔステージとの間のＸ−Ｙ−Ｔ距離を測定するための１つ又は複数の位置センサーをさらに備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記位置センサーはキャパシタンスゲージを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記上側ウェーハプレート及び前記下側ウェーハプレートは、前記半導体ウェーハのＣＴＥと一致するＣＴＥを有する材料を含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１の半導体ウェーハ及び前記第２の半導体ウェーハを移送するための固定具をさらに備え、該固定具は、下側ウェーハキャリアチャックを支持する外側リングと、該外側リングの周辺に配置される３つ以上のクランプ／スペーサアセンブリとを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記クランプ／スペーサアセンブリはそれぞれクランプ及びスペーサを備え、前記クランプ及び前記スペーサは、互いから、及び他のアセンブリのクランプ又はスペーサの動きから独立して動かされるように構成され、前記動きは、室温及び高温の両方において正確であると共に再現可能である、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記固定具は、前記第１の半導体ウェーハ及び前記第２の半導体ウェーハの中心を一緒にピン止めするための中心ピンをさらに備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１の半導体ウェーハは前記下側ウェーハキャリアチャック上に配置され、前記スペーサは前記第１の半導体ウェーハのエッジの上に挿入され、その後、前記第２の半導体ウェーハが前記スペーサの上に配置され、その後、前記第１の半導体ウェーハ及び前記第２の半導体ウェーハが前記クランプによって一緒にクランプされる、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
半導体ウェーハを位置合わせするための方法であって、
第１の半導体ウェーハの第１の表面を第２の半導体ウェーハの第１の表面の真正面に位置決めすること、
少なくとも１つの可動アセンブリデバイスを含む位置合わせするための機器を設けること、及び
前記第１の半導体ウェーハの前記第１の表面と前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面との間に前記可動アライメントデバイスを挿入することによって、前記第１の半導体ウェーハ上にある第１の構造を、前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面上にある第２の構造と位置合わせすることを含み、該可動アライメントデバイスは光学顕微鏡アセンブリを備え、そして、該位置合わせするための機器は、さらに顕微鏡較正基準ユニットを備える、半導体ウェーハを位置合わせするための方法。
【請求項２１】
前記位置決めするステップは、前記第１の半導体ウェーハの前記第１の表面と前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面との間に前記可動アライメントデバイスを前記挿入することから振動的及び機械的に分離される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記光学顕微鏡アセンブリは、
細長い管と、
第１の軸に沿って前記細長い管内に同軸に配置される第１の光学顕微鏡及び第２の光学顕微鏡とを備え、
前記第１の光学顕微鏡及び前記第２の光学顕微鏡はそれぞれ、前記第１の構造の第１の画像及び前記第２の構造の第２の画像を入手するように構成され、
前記第１の構造の前記第１の画像及び前記第２の構造の前記第２の画像を用いて、固定上側基準マーク及び固定下側基準マークに対する前記第１の構造及び前記第２の構造の座標を求めると共に、前記第１の半導体ウェーハの前記第１の表面及び前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面を互いに平行に位置合わせするために前記位置決めする機器を誘導する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記顕微鏡較正基準ユニットは固定上側基準マーク及び下側基準マークを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記光学顕微鏡アセンブリは鏡面をさらに含み、該鏡面は、前記第１の軸が前記鏡面に対して平行になるように配置される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の構造の前記第１の画像及び前記第２の構造の前記第２の画像を解析すると共に、前記固定上側基準マーク及び前記固定下側基準マークに対する前記構造の座標を求めるためのパターン認識ソフトウエアを設けることをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記位置決めするステップは、
下側ウェーハプレートを備える下側支持ブロックを設けると共に、該下側ウェーハプレート上に前記第１の半導体ウェーハを配置すること、並びに
前記第２の半導体ウェーハを支持するための上側ウェーハプレート、及び該上側ウェーハプレートを水平にするためのプレートレベリングシステムを備える上側支持ブロックを設けることを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記プレートレベリングシステムは、前記上側ウェーハプレートを、並進させることなく、前記第２の半導体ウェーハの中心に対応する中心点を中心にして回転及び／又は傾斜させる球形ウエッジエラー補償機構を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記下側支持ブロックは、コアースＸ−Ｙ−Ｔステージと、該コアースＸ−Ｙ−Ｔステージによって支持される空気ベアリングＺステージと、該Ｚステージの上に支持されるファインＸ−Ｙ−Ｔステージとを備え、該ファインＸ−Ｙ−Ｔステージは前記下側ウェーハプレートを支持する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記コアースＸ−Ｙ−Ｔステージは、前記コアースＸ−Ｙ−Ｔステージと前記ファインＸ−Ｙ−Ｔステージとの間のＸ−Ｙ−Ｔ距離を測定するための１つ又は複数の位置センサーをさらに備える、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１の半導体ウェーハ及び前記第２の半導体ウェーハを移送するための固定具を設けることをさらに含み、該固定具は、下側ウェーハキャリアチャックを支持する外側リングと、該外側リングの周辺に配置される３つ以上のクランプ／スペーサアセンブリと、上側ウェーハキャリアチャックとを備える、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記クランプ／スペーサアセンブリはそれぞれクランプ及びスペーサを備え、前記クランプ及び前記スペーサは、互いから、及び他のアセンブリのクランプ又はスペーサの動きから独立して動かされるように構成され、前記動きは、室温及び高温の両方において正確であると共に再現可能である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１の構造を前記第２の構造と前記位置合わせすることは、
前記第１の半導体ウェーハを、該第１の半導体ウェーハの第１の表面を上向きにして前記下側支持ブロック上に配置すること、
前記第２の半導体ウェーハを、該第２の半導体ウェーハの第１の表面を下向きにして前記上側ウェーハプレートによって支持すること、
前記光学顕微鏡アセンブリを前記固定基準ユニットに挿入すると共に、前記第１の光学顕微鏡及び前記第２の光学顕微鏡をそれぞれ前記固定下側基準マーク及び前記固定上側基準マーク上に合焦すること、
前記パターン認識ソフトウエアを用いることであって、前記固定上側基準マーク及び前記固定下側基準マークの位置及び距離、並びに前記鏡面角度位置を求める、用いること、
前記光学顕微鏡アセンブリを前記第１の半導体ウェーハの前記第１の表面と前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面との間に挿入すると共に、前記第２の光学顕微鏡を前記第２の半導体ウェーハの前記第２の構造上に合焦し、その後、前記光学顕微鏡アセンブリの位置をロックすること、
前記第１の顕微鏡を前記第１の半導体ウェーハの前記第１の構造上に合焦するように前記コアースＸ−Ｙ−Ｔステージ及び前記Ｚステージを動かすと共に、前記コアースＸ−Ｙ−Ｔステージ及び前記Ｚステージをロックすること、
前記パターン認識ソフトウエアを用いることであって、前記第１の構造及び前記第２の構造の位置座標を求めると共に前記構造のオフセットを求める、用いること、及び
前記ファインＸ−Ｙ−Ｔステージを、前記求められたオフセットの量、及び全体較正法によって求められた量だけ動かすことであって、それにより、前記第１の構造及び前記第２の構造を互いに位置合わせする、動かすことを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の構造及び前記第２の構造を前記位置合わせした後に、
前記第１の半導体ウェーハの前記第１の表面と前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面との間から前記光学顕微鏡アセンブリを取り出すこと、
前記位置センサーからのフィードバックを用いて前記ファインＸ−Ｙ−Ｔステージのアライメントを保持しながら前記Ｚステージを上方に動かすこと、
前記第１の半導体ウェーハの前記第１の表面を前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面と接触させること、
前記第１の半導体ウェーハ及び前記第２の半導体ウェーハを一緒にクランプすること、並びに
前記位置合わせされた前記第１の半導体ウェーハ及び前記第２の半導体ウェーハを取り外すことをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記上側ウェーハプレートによって前記第２の半導体ウェーハを支持した後に、
前記Ｚステージを上方に動かすことであって、前記第１の半導体ウェーハの第１の表面上にある前記スペーサを前記第２の半導体の第１の表面と接触させる、動かすこと、
フォースフィードバック制御下で前記第２の半導体ウェーハのウエッジエラー補償を実行すると共に、前記ウエッジ位置をロックすること、及び
前記第１の半導体ウェーハを下方に動かすと共に、前記スペーサを取り出すことをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
半導体ウェーハを位置合わせするための装置であって、
第１の半導体ウェーハの第１の表面を第２の半導体ウェーハの第１の表面の真正面に位置決めするための機器と、
前記第１の半導体ウェーハ上にある第１の構造を前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面上にある第２の構造と位置合わせするための機器とを備え、該位置合わせするための機器は、位置合わせ中に動かされると共に、前記第１の半導体ウェーハの前記第１の表面と前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面との間に挿入されるように構成される少なくとも１つの可動アライメントデバイスを含み、
逆Ｕ字形フレームと防振支持体とをさらに備え、前記逆Ｕ字形フレームは、前記支持体の上面上に支持され、該逆Ｕ字形フレームは、左側垂直支柱及び右側垂直支柱と、左端及び右端を含む水平ビームとを備え、水平ビームは、第一の水平ビームは該垂直支柱の頂部に支持され、第二の水平ビームは該第一の水平ビームに平行にアレンジされ、該可動アラインメントデバイスを支持するように配置され、
該垂直支柱の頂部はそれぞれ、該垂直支柱の上面から該垂直支柱の中心に向かって延在する２つの平行な垂直スロットを含み、前記２つの垂直スロットは中央ブロックによって分離され、前記中央ブロックは前記スロットの底部から前記支柱の頂部に向かって延在し、前記垂直スロットの高さよりも低い高さを有し、それにより、前記垂直支柱の上面の近くにおいて前記２つの垂直スロット間に間隙を形成し、
前記水平ビームの前記左端及び前記右端はそれぞれ、前記左側垂直支柱及び前記右側垂直支柱の前記中央ブロック上に支持される、
半導体ウェーハを位置合わせするための装置。
【請求項３６】
半導体ウェーハを位置合わせするための方法であって、
半導体ウェーハを位置合わせするための装置を提供し、
該装置内で、第１の半導体ウェーハの第１の表面を第２の半導体ウェーハの第１の表面の真正面に位置決めすること、
少なくとも１つの可動アセンブリデバイスを含む位置合わせするための機器を設けること、及び
前記第１の半導体ウェーハの前記第１の表面と前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面との間に前記可動アライメントデバイスを挿入することによって、前記第１の半導体ウェーハ上にある第１の構造を、前記第２の半導体ウェーハの前記第１の表面上にある第２の構造と位置合わせすることを含み、
該装置が、逆Ｕ字形フレームと防振支持体とをさらに備え、前記逆Ｕ字形フレームは、前記支持体の上面上に支持され、該逆Ｕ字形フレームは、左側垂直支柱及び右側垂直支柱と、左端及び右端を含む水平ビームとを備え、水平ビームは、第一の水平ビームは該垂直支柱の頂部に支持され、第二の水平ビームは該第一の水平ビームに平行にアレンジされ、該可動アラインメントデバイスを支持するように配置され、
該垂直支柱の頂部はそれぞれ、該垂直支柱の上面から該垂直支柱の中心に向かって延在する２つの平行な垂直スロットを含み、前記２つの垂直スロットは中央ブロックによって分離され、前記中央ブロックは前記スロットの底部から前記支柱の頂部に向かって延在し、前記垂直スロットの高さよりも低い高さを有し、それにより、前記垂直支柱の上面の近くにおいて前記２つの垂直スロット間に間隙を形成し、
前記水平ビームの前記左端及び前記右端はそれぞれ、前記左側垂直支柱及び前記右側垂直支柱の前記中央ブロック上に支持される、
半導体ウェーハを位置合わせするための方法。