(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ製造工程において、チップダイに導電性要素を与えるためにレーザビームの入射位置を制御するための、クラスター化された位置制御情報を提供するための方法であって、
（ａ）チップダイ上に導電性要素が形成される位置を示す一組のフィーチャ位置（ｘ、ｙ）の仕様を受け取る段階であって、フィーチャ位置は、チップダイによって規定される平面内に第１の方向に沿った第１の座標（ｘ）および第２の方向に沿った第２の座標（ｙ）を有し、前記第１の方向および第２の方向が相互に交差する、段階、
（ｂ）前記フィーチャ位置から、所定の２次元の空間範囲内のフィーチャ位置のクラスターを選択する段階であって、クラスター内のフィーチャ位置の各々の対は、第１の座標における第１の最小差または第２の座標における第２の最小差を少なくとも有する段階、およびフィーチャ位置の組から前記クラスターに関して選択されたフィーチャ位置を除去する段階、
（ｃ）フィーチャ位置のクラスター内でフィーチャ位置で導電性材料を堆積するのに必要とされる予想時間に従って２次元の空間範囲に関してフィーチャ位置の組の残りのフィーチャ位置の相対位置、およびチップ製造工程の間チップダイを含むウェハが移動する速度を見積もる段階、
（ｄ）フィーチャ位置の前記組の各々のフィーチャ位置がクラスターに割り当てられるまで、段階（ｂ）〜（ｄ）を繰り返す段階、
を含む方法。
【請求項２】
与えられる導電性要素が、ダイの主表面と並ぶ平面内に導電性トラックを含み、
フィーチャ位置のクラスターが、前記平面内の軌道に沿って配置されるフィーチャ位置のサブセットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
クラスター化された制御情報が、軌道に沿って配置されたフィーチャ位置を有する少なくとも第１および第２のクラスターを含み、
第１のクラスターのフィーチャ位置が、相互に重ならないターゲット範囲を有し、第２のクラスターのフィーチャ位置が、相互に重ならないターゲット範囲を有し、第１のクラスターのフィーチャ位置のターゲット範囲が、第２のクラスターのフィーチャ位置のターゲット範囲と重なる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
クラスター化された制御情報が、相互に重なるターゲット範囲を有するフィーチャ位置を有する第１のクラスターを少なくとも含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
導電性要素が、ダイ内のＴＳＶを通る主表面を横断する方向に延びる横方向の電気接続を含み、フィーチャ位置（ｘ、ｙ）の仕様は、チップダイ内の一組のＴＳＶの位置を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
段階（ａ）の後、かつ段階（ｂ）の前に、チップダイによって規定され、受け取られた仕様の座標系に対して回転された平面内の第２の座標系においてフィーチャ位置を定める段階、および元々の座標の前記組を前記回転によって得られた座標で置き換える段階、を含み、前記回転がクラスター内のフィーチャ位置の平均数を最適化するように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
クラスター内のフィーチャ位置の数が、５から１５の間の範囲の所定の最大数に限定される、請求項１から６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
導電性要素を有するチップ製造工程においてチップダイを提供する方法であって、
（ｉ）導電性材料を有する識別されたフィーチャ位置を有するウェハを固定する段階、
（ｊ）請求項１に記載の方法によって前記識別されたフィーチャ位置に関するクラスター情報を得る段階、
（ｋ）ウェハ上面から離隔されたドナーを提供する段階、およびウェハに対する誘導方向にドナーを導く段階、
（ｌ）レーザシステムのレーザビームを位置決めする段階であって、レーザシステムが座標系を規定し、フィーチャ位置が前記座標系の各ターゲット位置に対応する、段階、
（ｍ）ウェハと対向する面と反対のドナーの面にレーザビームを入射させる段階であって、レーザビームが、ドナー中の各々のソース位置を囲む各々のソース範囲から各々の識別されたターゲット位置を囲む各々の堆積範囲を充填するようにウェハにドナー物質を移送させるために、タイミング、エネルギー、および方向において調整される、段階、
（ｎ）前記クラスター情報からクラスターを選択する段階、
（ｏ）ドナーの輸送方向と交差する方向に実質的に延びるウェハの平面内の視野内において、前記ターゲット位置に対応する前記各ソース位置においてレーザビームを入射させるために、前記クラスターのフィーチャ位置に対応するターゲット位置に向けてレーザビームを方向付ける段階、
（ｐ）もしも前記クラスター情報において次のクラスターが使用可能である場合、前記クラスター情報において示される順序に従って、この次のクラスターを、選択されたクラスターとして選択する段階、および段階（ｏ）および（ｐ）を繰り返す段階、
を含み、
ドナーの相互に分離されたソース範囲からのドナー物質が、相互に重なった堆積範囲に移送される、方法。
【請求項９】
提供される導電性要素が、少なくとも１つの導電性トラックを含み、前記クラスター化されたフィーチャ位置は、前記導電性トラックで提供される軌道に沿って配置された相互に分離された位置であり、前記軌道はダイの主表面と一致する平面内に延びる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
導電性要素が、ダイ内のＴＳＶを通るダイの主表面を横断する方向に延びる横方向の電気接続を含み、フィーチャ位置（ｘ、ｙ）の仕様が、チップダイ内の一組のＴＳＶの位置を含み、各ＴＳＶの断面が、各堆積範囲を特定し、各クラスターに関して段階（ｐ）を繰り返すことをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
ウェハが、少なくともウェハの端部が所定の２次元視野内部にあるようになるまで、第１の方向に実質的に一定の速度で移動され、ウェハ速度の上限が、ＴＳＶあたりのショット数、第１の方向に対して横向きの方向の視野の寸法、およびＴＳＶの密度（単位面積あたりのＴＳＶの数）の積で除したレーザの繰り返し率と等しい、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ウェハ速度が、前記上限に対して少なくとも０．８倍の値である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ウェハの実質的に連続した速度の値、およびレーザの繰り返し率と、レーザビームの入射によって生じたドナー材料中の空のスポットの直径ｄと、クラスター内のＴＳＶの所定の最大値の逆数との積、の合計に少なくとも等しい速度で、前記第１の方向にドナー材料を移動する段階を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
ウェハが、曲がりくねったパターンを繰り返すことによって移動し、曲がりくねったパターンは、ウェハの第１端が所定の２次元視野内にあるようになるまで、実質的に一定の速度で第１の方向へ移動する段階、第２の方向にウェハを移動する段階、第１端とは反対側の、ウェハの第２端が所定の２次元視野内にあるようになるまで、前記実質的に一定の速度で第１の方向と反対の方向へ移動する段階、第２の方向にウェハを移動する段階、を連続して含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
ウェハの実質的に連続した速度の絶対値、およびレーザの繰り返し率と、レーザビームの入射によって生じたドナー材料中の空のスポットの直径ｄと、クラスター内のＴＳＶの所定の最大値の逆数との積、の合計に少なくとも等しい速度で、ドナー材料を移動する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
導電性要素を有するチップ製造工程においてチップダイを提供するためのチップダイ処理装置であって、
・導電性材料を有する識別されたフィーチャ位置を有するウェハを置くために配置された上面のクランピング領域を含むキャリアプレート、ここで処理装置はフィーチャ位置のクラスター内に配置された識別されたフィーチャ位置の位置を得るための装置を有する、
・被処理ウェハ上を第１の方向（ｘ）に沿ってドナーを誘導するための、ウェハ上面からドナーを離隔して維持するように適合された、ドナーガイドシステム、
・ウェハに対向する面とは反対の、ドナーの面上の視野内にレーザビームを入射させるために配置され、座標系を規定し、フィーチャ位置が前記座標系における各ターゲット位置に対応する、位置合わせ可能なレーザシステム、
・ドナー中の各々のソース位置を囲む各々のソース範囲から各々の識別されたターゲット位置を囲む各々の堆積範囲を充填するようにウェハにドナー物質を移送させるために、タイミング、エネルギー、および方向において調整されたレーザビーム、
・レーザビームを位置決めするための制御システムおよびウェハに対するドナーガイドシステム、
を含み、
ドナーガイドシステムは、ウェハ上面から離隔されて保持され、その面上に与えられたドナーを有する可動の透明キャリアを含み、レーザビームはドナーと反対のキャリア面を介してドナー上に入射するように配置され、
装置は、作動状態にあるとき、以下の段階を実行し、
（ｎ）クラスター情報からクラスターを選択する段階、
（ｏ）ドナーの輸送方向に実質的に延びる視野内において、ウェハの前記ターゲット位置に対応するドナーの前記各ソース位置においてレーザビームを入射させるために、前記クラスターのフィーチャ位置に対応するターゲット位置に向けてレーザビームを方向付ける段階、
（ｐ）もしも前記クラスター情報において次のクラスターが使用可能である場合、前記クラスター情報において示される順序に従って、この次のクラスターを、選択されたクラスターとして選択する段階、および段階（ｏ）および（ｐ）を繰り返す段階、
ドナーの相互に異なるソース位置からのドナー物質が、相互に重なる堆積範囲に移送される、
装置。
【請求項１７】
導電性要素を有するチップ製造工程においてチップダイを提供するためにチップダイ処理装置で使用するための記録担体であって、
記録担体は導電性要素が形成されるチップダイの位置と一致するフィーチャ位置（ｘ、ｙ）の仕様を含み、フィーチャ位置が、チップダイによって規定される平面内の第１の方向に沿った第１の座標（ｘ）および第２の方向に沿った第２の座標（ｙ）を有し、前記第１および第２の方向は相互に交差し、仕様中のターゲット位置はチップダイの各々の領域に関するクラスター内に与えられ、作動中チップダイ処理装置は、記録担体によって特定されるシーケンスによる仕様に従って、連続してウェハに導電性構造体を提供するために、記録担体中の情報を使用する、
記録担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、チップダイ処理装置およびチップ製造工程におけるチップダイの処理のために準備された処理方法に関する。
【０００２】
本方法は、処理方法および処理装置において使用するための位置制御情報を決定する方法にさらに関する。
【０００３】
本方法は、位置制御情報を含む記録担体にもさらに関する。
【背景技術】
【０００４】
現在進んでいる集積回路装置の小型化の過程において、最新の開発には、１００ミクロン未満、または１０−５０ミクロンの領域にまで、低減された厚みを有する超薄シリコンダイの積層体の製造が含まれる。パッケージにおけるこのＩＣの積層もまた、３Ｄ積層と呼ばれる。３Ｄ積層が機能的であるために、シリコン貫通ビア（ＴＳＶ）として知られる垂直のコネクタ、並びに水平のインターコネクト構造の追加の層が必要である。一般的に、ＴＳＶは薄いダイを貫通する貫通孔として理解される。この孔構造は、典型的には、壁のライナー処理を必要とするが、これはこれ以降クラッディングとも呼ばれ、例えばバリア層、分離層、またはシード層が含まれ得る。さらに、ＴＳＶは、Ｃｕなどの導電性物質の充填物を含む。ＴＳＶの幅は、典型的には１０μｍ未満であり、したがって充填物の解像度が２−５μｍであることが望ましい。
【０００５】
そのような解像度を得るために、国際公開第２０１１／１４５９３０号公報は、チップ製造工程においてチップダイ中のＴＳＶを処理するために配置されたチップダイＴＳＶ処理装置を提案する。
【０００６】
装置は、識別された被処理ＴＳＶを有するウェハを配置するために準備されるキャリアプレートを含む。装置は、被処理ＴＳＶ上にドナーを導くドナーガイドシステムをさらに含む。ガイドシステムは、ウェハの上面から離隔してドナーを保持するように適合される。装置は、ドナーの、ウェハと対向する面とは反対の面にレーザビームを当てるように配置される位置決め可能なレーザシステムをさらに含む。レーザビームは、ＴＳＶに向かうドナー物質を生成するために、タイミング、エネルギー、および方向において調整される。制御システムが、ＴＳＶに対してレーザビームおよびドナーガイドシステムを位置決めするために提供される。一実施形態において、従来の装置中の位置決め可能なレーザシステムは、第１の方向にレーザビームの走査移動を提供する、ガルバノミラー、ポリゴンミラー、音響光学モジュレータ、または電気光学モジュレータなどのファストビームモジュレータを含む。実際のところ、各々単一のＴＳＶがマルチショットプロセスによって処理され、このプロセスではＴＳＶに対して新たなドナー材料が誘導される段階が繰り返される。
【０００７】
図１は、引用される文献に開示されるチップダイＴＳＶ処理を概略的に示す。従来の処理は、識別された被処理ＴＳＶ１００を有するウェハ１１０を固定する段階を含む。ＴＳＶは、典型的には、繰り返しの基本的なパターンで提供され、各基本パターンは、ウェハから製造される複数のダイの単一のダイのＴＳＶに対応する。その後、処理は、ウェハ上面１１１から離隔したドナー１３０を準備する段階、レーザシステム１２０のレーザビーム１０２を位置決めし、ウェハ１１０上の識別されたＴＳＶ１００に対してドナー１３０を導く段階、およびウェハ１１０に対向する面１３２とは反対のドナー１３０の面１３１にレーザビーム１０２を当てる段階を含み、レーザビーム１０２は、クラッディングを有するＴＳＶを提供するために、被処理ＴＳＶ１００に向けて方向付けられ、プラズマ１４０の形態のドナー物質を生成するように、タイミング、エネルギー、および方向において調整される。したがって、プラズマ１４０は、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）の群から好ましくは選択されるドナー１３０で生成される。クランプ１１２は、ケイ素、ガラス、またはエポキシ系支持体で作られてよい。一実施形態において、クランプ１１２は、例えば多孔質アルミニウムの真空クランプであり、ここで真空はウェハ１１０の下方で与えられ、チャンネル１１３を介してクランピング領域１１４に伝わる。
【０００８】
図１Ａは、処理について、ここでは図１のクラッディング処理に続く工程として、より詳細に示す。図中、ＴＳＶ１００は銅などの導電性材料２００で充填され、後続のドナー物質２３１は、後続のドナー２３０の粒子２３１をＴＳＶ１００内部に方向付けることによって、ＴＳＶに向かって方向付けられる。好ましくは、クラッディングおよび充填の段階は、後続のドナー１３０、２３０と同じ工程環境３００において実施される。したがって、この工程において、ＴＳＶ処理は、ドナー物質２３１を被処理ＴＳＶ１００に向けて方向付けることによる、ＴＳＶ１００の充填を含む。マルチショット工程において、ＴＳＶ１００に対して新たなドナー材料２３０を導く段階、およびドナー物質の粒子２３１をＴＳＶ１００内部に向けるためにドナー２３０にレーザビーム１０２を入射させる段階が繰り返し行われる。適切な導電体２００として、銅、アルミニウム、タングステン、クロム、ポリシリコンが挙げられる。ビアを充填する目的で、かつ５〜１５μｍの範囲の典型的直径、１：５〜１：１０のアスペクト比、２０〜１００μｍの範囲の典型的深さを有するビアのために、適切なやり方で方法を実施するために、充填する液滴は好ましくは２〜１０μｍの間の範囲である。１秒あたり少なくとも１０００〜３０００個のビアという速度でコスト効果が高い充填を実施するために、レーザ繰り返し率は好ましくは少なくとも６０〜６００ｋＨｚである。ＴＳＶ充填のために、液滴は２〜１０マイクロメートルの典型的直径を有して使用されてよい。
【０００９】
図２は、上述の引用された文献によって開示された方法を概略的に示す。図２に概略的に説明されるように、レーザビーム１０２は、ウェハ１１０が固定された走査ステージに向けて方向付けられる。ファストビームモジュレータ４００（ガルバノミラー、ポリゴンミラー、音響光学モジュレータ、または電気光学モジュレータなど）は、第１の方向（ｘ）にレーザビーム１０２の走査移動を提供する。各々の単一のＴＳＶ１００は、マルチショット工程によって処理され、ＴＳＶ１００に対して新たなドナー材料２３０を導く段階および粒子２３１を生成する段階が繰り返し与えられる。
【００１０】
左上図に示される段階（１）において、ドナー２３０はウェハ表面１１１に対して固定され続け、レーザビーム１０２は、ビームモジュレータ４００の傾く動作によって様々なＴＳＶの上を走査する。
【００１１】
右上図に示されるように、ドナー２３０は、方向ｘに、ウェハ１１０に対して移動される。
【００１２】
段階（２）において、中央左の図に示されるように、ドナー２３０がウェハ１１０に対して移動された後、走査段階が繰り返される。その結果、新たなドナー材料２３０が各々のＴＳＶ１００に向けられる。
【００１３】
中央右の図に示されるように、ドナー２３０は、方向ｘに、ウェハ１１０に対してさらなる距離を移動される。
【００１４】
段階（３）において、同じ走査移動が、さらなる距離を移動されたドナー材料２３０で繰り返される。
【００１５】
したがって、レーザビームの各走査の後、一連のＴＳＶが部分的に充填され、ドナーガイドシステムが充填されるＴＳＶの前に新たなドナー材料を移動させる。この引用文献は、移動段階がウェハ表面全体を覆うために両方の平面方向において実施され得ることを示す。或いは、ウェハは走査ビームの移動と垂直な方向に連続的に移動されることができる。実際には、各ＴＳＶを充填するために比較的多くのショットが必要である（例えば１００回）。その結果、新たなドナー材料を十分な生産性を実現するのに十分な速度で供給するために、ドナー２３０は高速で、例えば処理されるウェハに沿って１０ｍ／ｓ以上で輸送されなくてはならない。ドナー材料を提供するために、レーザビームのスポットサイズに相当する幅、例えば１０〜２０μｍのオーダーの幅を有するドナー材料のストリップが使用される。これは、ドナー材料の大量供給を必要とする。ドナー材料の有効な利用が望ましい。しかしながら、処理されたドナー材料をルート変更して再利用するには、放出されるべきドナー材料が常に存在することを保証するために、非常に迅速かつ精密に制御されたフィードバックシステムが必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１４５９３０号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様によれば、請求項１６に記載のチップダイ処理装置が提供される。
【００１８】
第２の態様によれば、請求項８に記載のチップ製造法におけるチップダイの処理方法が提供される。
【００１９】
要約すると、第１の態様による装置および第２の態様による方法は、導電性のフィーチャがチップダイ上に配されるターゲットの位置に関するクラスター情報を得る。本方法を実行する間、または装置の作動状態において、レーザビームが、チップダイを有するウェハ上のターゲット位置に対向するドナー上のソース位置に向かって方向付けられる。ここで、ドナー物質は、ソース位置を囲むウェハのソース範囲から、ターゲット位置を囲むウェハの堆積範囲へと移送される。相互に分離されたドナーのソース範囲からのドナー物質は、相互に重なる堆積範囲へと移送される。
【００２０】
本発明によれば、上述の移送段階は、次のクラスターが選択されるまで、クラスター内に特定された各ターゲット位置に関して少なくとも１回用いられる。クラスター内のターゲット位置に関する移送段階の適用の間、レーザビームは、ドナーの輸送方向に対して横方向に実質的に延びる視野内部に方向付けられる。すなわち、視野は、輸送方向に対して横方向に１００μｍ以上の距離にわたって延びてよい。好ましくは、視野は、各々の方向に１００μｍ以上の距離にわたって延びる２次元の視野である。
【００２１】
ドナー材料のキャリアの輸送方向に対して横方向に延びるクラスターパターンに従ってドナー材料をダイに移送することによって、好ましくは２次元ターゲット領域内に延びるクラスターパターンに従って、以下により詳細に述べるように、ドナー速度を著しく低くすることができ、ドナー使用効率を大きく改善することができる。
【００２２】
本方法および装置は、チップダイに様々な種類の導電性要素を与えるのに適する。第１の態様において、提供される導電性要素は、少なくとも１つの導電性トラックを含み、クラスター化されたターゲット位置は、前記導電性トラックで提供される軌道に沿って配置された相互に分離された位置である。そのとき軌道はダイの主表面と一致する平面内に延びる。
【００２３】
状況に応じて、これは異なる方法で実現され得る。
【００２４】
第１の実施形態によれば、クラスター化された制御情報は、軌道に沿って配置されたターゲット位置を有する少なくとも第１および第２のクラスターを含み、第１のクラスターのターゲット位置は相互に重ならないターゲット範囲を有し、第２のクラスターのターゲット位置は相互に重ならないターゲット範囲を有し、第１のクラスターのターゲット位置のターゲット範囲は、第２のクラスターのターゲット位置のターゲット範囲と重なる。
【００２５】
第２の実施形態によれば、クラスター化された制御情報は、相互に重なるターゲット範囲を有するターゲット位置を有する少なくとも第１のクラスターを含む。
【００２６】
最終製品において、導電性トラックは必ずしも主表面に延びる必要はないが、その代わりに主表面と平行な平面内に配置され得る。これは、導電性トラックを形成する導電性材料を与えた後に、導電性トラックを覆う１つ以上の層が与えられる場合であり得る。
【００２７】
ターゲット位置は、形成されるトラックの軌道に沿って配置されたターゲット位置のグループとして特定され得る。個々にターゲット位置を特定する代わりに、例えばもしも軌道が直線である場合その終点を特定することによって、またはもしも軌道が曲線である場合その曲線を規定するスプラインの制御点を特定することによって、軌道で特定されてよい。
【００２８】
他の重要な応用において、導電性要素は、ダイ内のＴＳＶを通る主表面を横断する方向に延びる横方向の電気接続を含み、ターゲット位置（ｘ、ｙ）の仕様は、チップダイ内の一組のＴＳＶの位置を含む。
【００２９】
この場合、本発明による方法および装置によって実施される処理段階は、各クラスターに関して有意の回数繰り返される。例えば、ＴＳＶによって形成される各ターゲット範囲は、ドナーのソース範囲の複数、例えば２０〜２００からドナー材料の有意の部分を受け取ってよい。
【００３０】
本発明の第３の態様によれば、請求項１に特定されるクラスター化された位置制御情報を決定する方法が提供される。
【００３１】
要約すると、本方法は以下の段階を含む。
（ａ）導電性要素がチップ上に形成される一組のターゲット位置（ｘ、ｙ）の仕様を受け取る段階（例えばＴＳＶの位置、または導電トラックを有する軌道に沿った位置）。ターゲット位置は第１の方向（ｘ）に沿った第１の座標を有し、これは第１の態様による装置の作動状態における、または第２の態様による方法の実行の間の、ドナーの輸送方向に対応し得る。ターゲット位置は、第１の座標と交差する第２の座標（ｙ）を有する。
（ｂ）前記ターゲット位置から、所定の２次元の空間範囲内のターゲット位置のクラスターを選択する段階であって、クラスター内のターゲット位置の各々の対は、少なくとも第１の座標における第１の最小差または第２の座標における第２の最小差を少なくとも有する段階、およびターゲット位置の組から前記クラスターに関して選択されたターゲット位置を除去する段階。
（ｃ）ターゲット位置のクラスター内のターゲット位置で導電性材料を堆積するのに必要とされる予想時間に従ってターゲット位置の組の中の残りのターゲット位置の位置を、およびチップ製造工程の間チップダイを含むウェハが移動する速度を更新する段階。
（ｄ）ターゲット位置の前記組の各々のターゲット位置がクラスターに割り当てられるまで、段階（ｂ）〜（ｄ）を繰り返す段階。
【００３２】
本発明の第４の態様によれば、請求項１７に特定される位置制御情報を含む記録担体が提供される。
【００３３】
実施形態において、記録担体は暗にシーケンスを示し、ここでクラスターが記憶媒体中に準備される順序によってクラスターが処理される。
【００３４】
他の実施形態において、記録担体は、シーケンスを示すための第１のシーケンスインジケータを含み、ここでクラスターが処理される。
【００３５】
適用される導電性要素が、クラスターの各々のＴＳＶ内部に与えられる横方向の導電体を含む場合、クラスターのＴＳＶを処理するためのシーケンスは、ＴＳＶの位置が記憶媒体内に準備される順序によって暗に示され得る。
【００３６】
或いは、記録担体は、シーケンスを示すための第２のシーケンスインジケータを含んでよく、ここでクラスターのＴＳＶが処理される。
【００３７】
これらの態様および他の態様が、図面を参照してより詳細に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来のチップダイＴＳＶ処理を概略的に示す。
【図１Ａ】処理の態様をより詳細に示す。
【図２】処理の連続する段階を示す。
【図３】本発明の実施形態によるチップダイシリコン貫通ビア（ＴＳＶ）処理装置を概略的に示す。
【図３Ａ】この実施形態の一部をより詳細に示す。
【図４Ａ】可能な処理方法を概略的に示す。図４Ａは、ウェハ上のクラスター化されたＴＳＶのパターンを示す。
【図４Ｂ】可能な処理方法を概略的に示す。図４Ｂは、前記方法による、対応するドナー使用パターンを示す。
【図５Ａ】本発明の実施形態による処理方法を概略的に示す。図５Ａは、ウェハ上のクラスター化されたＴＳＶのパターンを示す。
【図５Ｂ】本発明の実施形態による処理方法を概略的に示す。図５Ｂは、前記方法による、対応するドナー使用パターンを示す。
【図６Ａ】図４Ａのパターンのクラスタリングおよびパターン内の各ＴＳＶに関する４つのドナー領域ユニットの使用による可能な処理に関するドナー使用具合を示す。
【図６Ｂ】図５Ａのパターンのクラスタリングおよびパターン内の各ＴＳＶに関する４つのドナー領域ユニットの使用による本発明の実施形態による処理に関するドナー使用具合を示す。
【図７】チップ製造工程において、チップダイのＴＳＶを処理するためのレーザビームの位置を制御するための制御情報を準備するための本発明による方法の実施形態を示す。
【図８】疑似ランダムに分散されたＴＳＶの組を有するチップダイに図７の方法を適用した結果を示す。
【図９】ダイの端部に沿って配置されたＴＳＶの組を有するチップダイに図７の方法を適用した結果を示す。
【図１０】ダイの端部に沿って配置されたＴＳＶを備えた複数のダイを有する回転されたウェハを説明する。チップダイはダイの端部に沿って配置されたＴＳＶの組を有する。
【図１０Ａ】図１０の回転されたウェハの一部に関して図７の方法を適用した結果を示す。
【図１１】ＴＳＶ処理装置のさらなる実施形態を示す。
【図１２】ＴＳＶ処理装置のさらなる実施形態を示す。
【図１３】ウェハの位置決めに関する曲がりくねったパターンを示す。
【図１４Ａ】本発明の第２の態様による第１の代替的方法の連続する段階を示す。
【図１４Ｂ】本発明の第２の態様による第１の代替的方法の連続する段階を示す。
【図１４Ｃ】本発明の第２の態様による第１の代替的方法の連続する段階を示す。
【図１５Ａ】本発明の第２の態様による第２の代替的方法の連続する段階を示す。
【図１５Ｂ】本発明の第２の態様による第２の代替的方法の連続する段階を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
別段の指示がない限り、様々な図面において類似する参照記号は類似する要素を示す。
【００４０】
以下の詳細な説明において、本発明の完全な理解を提供するために、数々の具体的な詳細が説明される。しかしながら、これらの具体的な詳細がなくても本発明が実施され得ることは当業者には理解されるだろう。他の例において、本発明の態様を不明確にしないために、よく知られた方法、手順、および構成要素は詳細には記載されない。
【００４１】
本発明はこれ以降、本発明の実施形態が示された添付する図面を参照してより完全に記述される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されることができ、ここに説明される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が充分かつ完全であるようにし、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるために提供される。図面において、層および領域の寸法および相対的な寸法は、明瞭さのために誇張され得る。
【００４２】
本発明の実施形態は、本発明の理想化された実施形態（および中間構造）の概略的な説明である断面図を参照してここに記載される。例えば、製造技術および／または製造誤差の結果としての図解の形状からの変動が予測される。したがって、本発明の実施形態は、ここに説明される領域の特定の形態に限定されると解釈されるべきではないが、例えば製造からの結果である形状の変動を含むものである。
【００４３】
別途規定されない限り、ここで使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、この発明が属する分野の当業者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。通常使用される辞書に定義されるものなどの用語が、関連分野におけるそれらの意味と整合する意味を有するとして解釈されるべきであり、ここに明らかにそのように規定されない限り、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されないことがさらに理解される。ここで言及される全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、その全体が参照によって組み込まれる。矛盾が生じる場合、定義を含めて本願明細書が管理する。さらに、材料、方法、および実施例は説明のみを目的としており、限定を意図していない。
【００４４】
図３は、チップ製造工程において、例えばチップダイ内のＴＳＶ１００を処理するための、チップダイを処理するために配置されたチップダイＴＳＶ処理装置の実施形態を概略的に示す。装置は、識別された被処理ＴＳＶ１００を有するウェハ２５０を置くために配置された上面のクランピング領域（例えば、図１の１１４）を含むキャリアプレートを含む。また、ウェハは、導電性トラックを備えた軌道を含んでよい。図１４Ａ−Ｃおよび図１５Ａ、Ｂに関連して記載される例を参照されたい。装置は、被処理ウェハ上を第１の方向（ｘ）に沿ってドナー２３０を誘導するためにドナーガイドシステム２６０ａ、２６０ｂを有する。ドナーは、透明なキャリアの面上に提供される。ガイドシステム２６０ａ、２６０ｂは、ドナー２３０をウェハ上面から離隔して維持するように適合される。装置は、ウェハ２５０に対向する面とは反対の、ドナー２３０の面２３１Ａ上の視野内のターゲット位置にレーザビーム２０２を入射させるために配置された、位置合わせ可能なレーザシステム２２０をさらに有する。位置合わせ可能なレーザシステム２２０は、ガルバノミラー、ポリゴンミラー、音響光学モジュレータ、または電気光学モジュレータなどのファストビームモジュレータを含む。レーザビーム２２０は、ウェハに向かうドナー物質を生成するために、タイミング、エネルギー、および方向において調整される。レーザビーム２０２が、ドナーと反対側のキャリア面を介してドナーに入射するように配置されるのに対して、ドナーを有する面はウェハ２５０に向いている。装置は、ウェハ２５０を移動するためのウェハ移動装置２６５をさらに有する。装置は、レーザビーム２０２の位置決めの制御並びにドナーガイドシステム２６０ａ、２６０ｂおよびウェハ移動装置２６５の制御を行うための制御システム２７０をさらに含む。処理装置は、被充填ＴＳＶの位置、または導電性トラックがドナー材料から形成される、軌道に沿った位置に関する、導電性要素の位置についてのクラスター情報を得るための装置を有する。コントローラは、記録担体２８０からこの情報を読むように準備される。或いは、コントローラは、ウェハの像を分析するパターン認識工程を用いてこの情報を得ることができる。
【００４５】
図３Ａは、図３に示されるチップダイ処理装置の実施形態におけるコントローラ２７０の一部を示す。図中、２７１は、記録担体２８０からデータを読むためのメモリインターフェイスである。使用において、メモリインターフェイス２７１は、記録担体からクラスター情報を読み取る。各クラスターは、ダイの２次元の範囲内に配置された一組のフィーチャ位置を含む。フィーチャ位置は、ウェハに対する、ＴＳＶの、または導電性トラックを有する軌道上の点の相対位置ｐｔｒである。走査制御ユニット２７２は、フィーチャ位置のクラスターを選択し、追加ユニット２７３の入力に、各々がフィーチャ位置を特定する一連の座標を繰り返し出力する。追加ユニット２７３は、ウェハの現在位置ｐｗをさらに受け取り、処理されるフィーチャ位置の絶対位置ｐｔａを位置決め可能なレーザシステム２２０に提供する。
【００４６】
もしもクラスター情報が、形成される導電性トラックに関連する場合、クラスター情報は、導電性トラックを有する軌道に沿った連続する位置を含み得る。或いは、直線の形態の軌道が、その端点で特定されてよい。同様に、区分的な線形の軌道が、その構成部分の端点によって特定されてよく、曲線の軌道が例えばスプラインの制御点によって特定されてよい。
【００４７】
本願の背景技術において示されたように、既知の装置は、十分な生産効率を可能にする十分な速度で新たな材料を供給するために、ドナーが高速であることを必要とする。本発明によれば、レーザビームは、輸送方向を横断する方向（ｙ）に従って走査される。この方法においては、輸送方向ｘにおけるドナー材料の速度が低いとき、ＴＳＶを充填するために、またはウェハ面内の軌道に沿ってドナー材料を堆積するために、より多い量のドナー材料が使用できるように、幅が大きなドナー材料が使用される。
【００４８】
これは、導電性要素が、被充填ＴＳＶを複数含む、以下の例で説明される。各ＴＳＶの断面は、ドナー材料のためのターゲット範囲を形成する。
【００４９】
ビアあたりのショット数、すなわち各ＴＳＶ内にドナー材料が注入されなくてはならない回数が２に等しいと仮定すると、全てのＴＳＶを充填するために、示されたパターンに関して全部で１６のドナー位置が消費されなくてはならず、これは１６回のレーザパルスで実現される。実際には、ビアあたりに必要とされるショット数はかなり多い（例えば約１００回）が、本願実施例の目的に関しては２という数が仮定されることに留意されたい。
【００５０】
ここで図２を参照して記載されるような従来の方法において、８個のＴＳＶの各組に対してドナー材料に必要とされる変位は、消費されるドナー位置の直径寸法の少なくとも１６倍である。
【００５１】
図４Ａは、本発明の第２の態様による方法を説明し、これは本発明の第１の態様による装置で実施され得る。ここで図４Ａは、図３におけるＡの上面図であり、ドナー２３０、ＴＳＶ１００を有するウェハの一部、およびレーザビームの視野２０４のみが示されている。図４Ａの円形ドットはグリッドを示す。図中、数字が付された白丸はＴＳＶ位置であり、黒丸はＴＳＶが存在しない位置を示す。図４Ａに示された方法によれば、レーザビームが、ドナー材料２３０の輸送方向ｘに対して横向きの方向ｙに走査される。続いてＴＳＶの組１、組２、組３、および組４が処理される。その場合のドナーの使用が図４Ｂに説明される。図中、黒丸２３２はドナーのソース範囲を示し、白丸２３３は使用されないソース範囲を示す。実際のところ、ソース範囲はより大きな領域、例えば図４Ｂにおいて点線の円で示されるような領域を有することに留意されたい。示される実施例において、時間ｔ＝１において、組１のＴＳＶが処理され、これは、ドナー材料２３０が方向ｘに移動されたとき、時間ｔ＝２において繰り返される。その後、時間ｔ＝３においてＴＳＶの次の組３が処理され、これが時間ｔ＝４において繰り返されるなどする。したがって、８単位時間の後、パターン中のＴＳＶは完全に充填され、その中に堆積されたドナー材料２３０が、ダイの平面を横切る導電体１１５を形成する。それによって図４Ａのパターンの処理が終了し、ドナー材料に必要とされる変位は、消費されるドナー位置の直径の８倍に低減される。図４Ｂにおいて、ドナー材料の約１／２が消費されることが理解される。
【００５２】
図５Ａおよび５Ｂは、本発明の第２の態様による好ましい方法を示す。図５Ａは、図３のＡの上面図であり、ドナー２３０、ＴＳＶ１００を有するウェハの一部、およびレーザビームの視野２０４のみが示される。図５Ａに示されるように、視野２０４は２次元の範囲である。さらに、ＴＳＶはクラスター内に配置され、このクラスターはダイの２次元の範囲内部にＴＳＶの各々の組を含む。図５Ａに示される例において、ＴＳＶ１００は、１および２で示される２つのクラスター内に配置される。制御システム２７０は、ＴＳＶ１００の各クラスター１および２に対して所定の回数だけ以下の段階（ａ）および（ｂ）を繰り返すように準備される。段階（ａ）において、制御システム２７０は、クラスター内でのＴＳＶ１００の実際の位置を決定し、その後制御システム２７０は、各ＴＳＶ１００の実際の位置に対応する各入射位置に向けて２次元の視野２０４内でレーザビーム２０２を位置決めする。クラスター内のＴＳＶ１００が充填されるとき、その中に堆積されたドナー材料２３０がダイ平面に対して横向きの導電体１１５を形成する。このようにして、既知の装置を用いる場合と比較して実質的により効率的にドナーが使用され得、同時にドナーが運ばれる速度を減らすことができ、中程度の値の範囲に維持することができる。
【００５３】
本願の実施例に関連して、視野は４個のＴＳＶに相当する寸法を有する正方形の領域である。実際のところ、視野は実質的に大きな寸法、例えば１×１ｍｍの範囲を有してよい。視野は、正方形の領域である必要はなく、例えば楕円または長方形であってよい。２次元の視野の内部で、レーザビーム２０２は、曲線の、または区分的な線形の軌道、すなわち、典型的には直線に従わない軌道に沿って配置される複数のＴＳＶ位置に沿って方向付けられる。それ故、第１の単位時間において、レーザビーム２０２は、区分的な線形の軌道ｐ１に従って、被処理ＴＳＶ１の組に沿って誘導される。次いで、ドナー材料２３０は、ｘ方向に移動され、新たなドナー材料を供給し、続いて第２の単位時間において、レーザビーム２０２は、区分的な線形軌道ｐ２に従って、処理されるＴＳＶの組１に沿って誘導される。さらなる位置に移動されたドナー材料で、レーザビーム２０２は、第３の単位時間において区分的な線形軌道ｐ３に従って、被処理ＴＳＶ２の組に沿って続いて誘導される。さらなる位置に移動されたドナー材料で、軌道４を用いて、ＴＳＶ２の組の処理が繰り返される。ドナー材料を段階的に移動する必要は無い。好ましくは、ドナー材料２３０は、加速を避けるために一定の速度で移動される。同様に、ウェハは一定の速度で移動され得る。
【００５４】
図４Ｂおよび５Ｂにおいて使用されたドナーのパターンを比較すると、ドナー材料がさらに効率的に使用され得ることが理解できる。すなわち、図５Ｂにおいて、消費されたドナー位置２３２は長さ部分２３０Ａに集中し、これは図４Ｂにおいて使用される長さ部分の約３／４でしかない。したがって、長さ部分２３０は、その後のＴＳＶパターンを充填するために容易に使用可能である。さらに、消費されたドナー位置の直径の６倍の長さに沿ってドナー材料が運ばれればよいので、ドナー材料の速度の低減が、生産性を損なうことなく、実現され得る。
【００５５】
実際のところ、ビアあたりの必要とされるショット数はかなり多く、本発明の方法によって得られる利点もまたかなり大きい。ビアあたりのショット数が４である場合に関して、図６Ａおよび６Ｂに説明が与えられるが、これは実際の目的で必要とされる数（例えば５０−１００）と比較してやはり少ない数である。図６Ａは、図４Ａに示される順序で充填されたＴＳＶの場合のドナーの使用を示す。図６Ｂは、図５Ａに示される順序で充填されたＴＳＶの場合のドナーの使用を示す。この場合、図６Ｂにおける長さ部分２３０Ａが、図６Ａにおいて使用される長さ部分の５／８しかないという点で、ドナー材料がより効率的に使用されることが理解できる。図６Ａにおいて、各ＴＳＶパターンを充填するために必要とされるドナー長さは１６単位長（消費されたドナー部分の直径）であるだろう。一方で、図６Ｂの場合、必要とされるドナー長さは１０単位長のみである。したがって、ドナー速度は、図６Ａを参照して記載される実施例におけるドナー速度として必要とされるであろう速度の５／８に減らすことができる。
【００５６】
特に、速度は、レーザビームがドナーの輸送方向に走査される場合と比較してかなり低くすることができる。後者の方法は、同じ生産性を保持するために、ドナー材料が３２単位長の距離を輸送されることを必要とするだろう。したがって、この場合と比較して、速度は３倍超減らすことができ、一方で非常に効率的なドナー使用、すなわち長さ部分２３０Ａにおいてドナー材料の約８０％が使用される、が実現される。
【００５７】
理論的には、図２に示すようにレーザを専ら輸送方向に走査するとき、効率的なドナーの使用が可能となるだろう。しかしながら、これは、ドナーキャリア２３０が方向ｙにおいて非常に正確に位置決めされることができ、ドナーキャリアが視野を通過する各時に、使用されたドナー位置のトラックと非常に近い未使用のドナー材料のトラックが使用できる場合にのみ可能となるだろう。しかしながら、実際のところ、ドナーキャリアの輸送が高速である（例えば、約１０ｍ／ｓ）ことに起因して、これは可能ではない。それ故、実際のところ、既知の方法においては、トラック間に大きな距離が保たれることが必要とされ、その結果ドナーの使用の効率が低い。
【００５８】
図７は、チップ製造工程においてチップダイを処理するために、レーザビームの位置を制御するため、クラスター化された制御情報を準備するのに使用され得る、本発明の第３の態様による方法の実施形態を示す。便宜上、ウェハは一定の速度ｖＷで移動し、ドナー材料はｘ方向に一定の速度ｖｄで移動すると仮定される。しかしながら、或いは、ウェハおよび／またはドナー材料は段階的に輸送されてよい。第１の段階Ｓ１において、形成される導電性要素のＮｐ個のフィーチャ位置（ｘ、ｙ）、例えばウェハ上のＴＳＶの位置、を示すリストが準備される。ｘ成分は、ＬＩＦＴ工程の間、ウェハが輸送される方向における位置を示す。設計工程の間にリストが準備されてよいが、或いはウェハの画像から画像認識手順によって生成されてもよい。段階Ｓ１において提供されたリストは、様々にフォーマットされたデータの変換（例えばグリッドを示す２次元マトリックスであって、マトリックス中の各要素が、グリッドの対応する点が、チップ設計において導電性要素が特定される位置であるか否かを示す）によって得られてよい。続いて、段階Ｓ１において、リスト中の要素がそれらのｘ座標の値に従って並べられ、以下の値が初期化される。この段階は必須ではないが、これはその後のコンピュータ処理を容易にする。
ｔ＝０：          現在の時刻
Ｌｔ＝Ｎｓ＊Ｄ    ドナートラックの長さ
【００５９】
ドナートラックの長さは、単一のＴＳＶを充填するために使用されるドナー材料の長さであってよい。ここで、Ｄは、各「ショット」に対して除去された材料のスポット寸法であり、ＮｓはＴＳＶあたりに必要とされるショット数である。
【００６０】
典型的には、Ｎｓという数は１０から２００の範囲にあり、例えば約１００である。スポット寸法は通常マイクロメートルの範囲であり、例えば１０μｍから３０μｍの間である。或いは、ドナートラック長さは、導電性トラックが形成される軌道に沿ったターゲット範囲の重なりの度合いの指標であり得る。比較的厚みが大きい導電性トラックが必要とされる場合（例えば電力供給ライン）、薄い導電性トラックが必要とされる場合と比較して、必要な程度の重なりを得るために、より大きなドナートラック長さが必要とされる。
【００６１】
また、以下の値ＬＷが初期化される。
ＬＷ＝Ｌｔ＊ｖｗ／ｖｄ
ウェハトラック長さ、Ｎｓショットに対応する時間ウェハが移動した距離。
【００６２】
その後の段階において、フィーチャ位置のクラスターが選択され、これは所定の２次元空間範囲内であり、クラスター中のフィーチャ位置の各々の対は、それらの第１の座標における第１の最小の相違、またはそれらの第２の座標における第２の最小の相違を少なくとも有し、整えられた組から次のＴＳＶを取り除く。
【００６３】
次の段階Ｓ２において、まだクラスターに割り当てられていないフィーチャ位置の数Ｎｆが決定される。最初は、Ｎｆの値はＮｐに等しい。
【００６４】
段階Ｓ３において、この数Ｎｆが０より大きいかが決定され、もしも大きい場合、プログラムフローは段階Ｓ４を継続する。そうでなければ（Ｎ）、プログラムフローは以下に記載される段階Ｓ１２を継続する。
【００６５】
段階Ｓ４において、ウェハの現在の位置ｐＷに基づき、リスト中の全てのフィーチャ位置に関して一時的な位置が計算される。その後、以下に記載される状態の数が確認される。
【００６６】
段階Ｓ５において、処理領域内部で現在のフィーチャ位置が既に動いたかが確認される。もしもこれが確認された場合、制御は段階Ｓ６へと進む。もしも段階Ｓ５の状態が確認されない場合（Ｎ）、プログラムフローは、以下に記載される段階Ｓ１２へと進む。
【００６７】
段階Ｓ６において、現在のフィーチャ位置が、現在のクラスターにそれ以前に割り当てられたフィーチャ位置から少なくとも所定の距離にあるかが確認される。もしもこれが確認された場合（Ｙ）、段階Ｓ７においてフィーチャ位置が現在のクラスターに与えられ、制御は段階Ｓ８に進む。そうでなければ、制御は直接段階Ｓ８に進む。
【００６８】
段階Ｓ８において、現在のクラスター内のフィーチャ位置の数が所定の最大値に達したかが確認される。もしもそのような場合（Ｙ）、段階Ｓ１０においてフラグＷＴが設定され、プログラムフローは段階Ｓ１２に進む。好ましい実施形態において、所定の最大数は５から１５である。もしも所定の最大数がかなり小さく、例えば３未満である場合、ドナー速度は限られた程度でしか低減されない。もしも最大のクラスター寸法がかなり大きく、例えば２０を超える場合、相当の数のクラスターが仕上がらないだろう。これは、本方法の実施の間、ドナーが相対的に非効率的に使用されるという結果を示す。さらに、最大数が相対的に大きいフィーチャ位置に対して堆積段階を実施するために、時間間隔が相対的に大きくなるように準備がされなくてはならない。もしもフィーチャ位置の実際の数が、この最大数と比較して計画的に低い場合、これは製造工程の処理量が低いという結果をもたらす。
【００６９】
もしも所定の最大数に未だ達しない場合、制御は段階Ｓ９に進む。段階Ｓ９において、現在のフィーチャ位置が処理領域内にあるかが確認される。もしもある場合（Ｙ）、段階Ｓ１１においてフラグＷＴが設定され、制御は段階Ｓ３に進み、段階Ｓ３は未だクラスターに割り当てられていないさらに他のフィーチャ位置が存在するかを確認する。
【００７０】
段階Ｓ１２において、フラグＷＴを調べることによって、クラスターが１つ以上のフィーチャ位置を見つけたか否かを確認する。見つけた場合には、段階Ｓ１５においてドナー材料のステータスが更新される。すなわち、ドナー材料中のどのフィーチャ位置が使用されるかが記録される。段階Ｓ１５において、ウェハ中のどのフィーチャ位置が充填されるかも記録され、これらのフィーチャ位置は段階Ｓ２において得られた並べ替えられたリストから削除される。さらに、このクラスター中のフィーチャ位置に関して堆積を実施するために必要とされた時間を考慮して、現在の時間が計算される。
ｔ＝ｔ＋Ｎｔ＊Ｎｓ／ｆ
【００７１】
ここで、Ｎｔはクラスター中のフィーチャ位置の数であり、ｆはレーザの繰り返し率である。
【００７２】
段階Ｓ１２において、フラグＷＴが設定されないことが決定された場合、フィーチャ位置がターゲット領域の外側に動きそうであるかが段落Ｓ１３においてその後確認される。もしも傾向がある場合、段落Ｓ１４において、フィーチャ位置は、ターゲット領域内で現在使用可能でありかつフリーであるフィーチャ位置と共にクラスター化される。さらに、時間は、クラスターがターゲット領域に入った時点にリセットされる。その後、制御フローは段階Ｓ１６に進み、そこで時間は以下に従って更新される。
ｔ＝ｔ＋Ｄ／ｖＷ
【００７３】
段階Ｓ１３において、フィーチャ位置がターゲット領域の外側に移動しそうであることが決定されなかった場合、制御フローは直ちに段階Ｓ１６へと進む。
【００７４】
段落Ｓ１５または段落Ｓ１６において計算される時間ｔに基づいて、ドナー材料の現在位置ｐｄおよびウェハの現在位置ｐｗが、以下に従って段階Ｓ１７において計算される。
ｐＷ＝ｔ＊ｖＷ
ｐｄ＝ｔ＊ｖｄ
【００７５】
ここで、レーザビームが到達可能である視野に対応する所定の２次元空間範囲に関係するフィーチャ位置の相対的な位置を決めることができる。
【００７６】
次いで、段階Ｓ１８において、ウェハが未だ処理領域の内部にあるかが決定される。もしもある場合（Ｙ）、プログラムフローは段階Ｓ３に戻る。そうではない場合（Ｎ）、手続きは完了する。
【００７７】
図４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ、および６Ａ、６Ｂに関連して示されたように、本発明は、ドナー使用の効率の実質的な改善およびドナー速度の実質的な低減を可能とする。実際のところ、処理されるダイ上のフィーチャ位置の分布があまり好ましくない場合がある。分布をより好ましいものとするために任意の方向にウェハを回転させてよい。それにもかかわらず、より典型的な事例において、本発明は実質的な効率の改善および速度の低減を可能にする。
【００７８】
実施例Ｉ
第１の実施例によれば、図８に示されるように、１×１ｍｍ２の領域にＴＳＶが５０個（ＴＳＶ数、Ｎｔｓｖ）（セミ）ランダムに分布されたウェハが準備される。図中ＴＳＶ１００は黒丸で示される。ＴＳＶの位置は多くの相互に異なる設計思考に基づいて選択され得るので、そのようなセミランダムな分布は、実際のところ起こり得る。
【００７９】
レーザは、入射位置における２０μｍのスポット寸法、および２００ｋＨｚの最大繰り返し率を有して提供される。
【００８０】
各ＴＳＶは、完全に充填されるのにＮｓ＝１００ショットを必要とすると仮定される。
【００８１】
本発明の方法によれば、ＴＳＶは、被処理ＴＳＶに関するクラスター情報を得ることによって、例えば図３に関連して記述された装置で処理されることができる。クラスター情報は、図７に関連して記述される方法で得られてよい。本願の方法によれば、ＴＳＶ１００はクラスターＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、およびＣ５にクラスター化される。個々のクラスターは、段階的に線形のまたは曲線の軌道に沿って２次元領域内に配置される最大１０個のＴＳＶを含む。クラスターに関する軌道は、互いに連続するＴＳＶの間の一連の矢印によって図８に示される。
【００８２】
図３に示されるように、ドナー２３０は、ウェハ上面から離隔されて提供され、ドナーはウェハ１１０上の識別されたＴＳＶ１００に対して方向ｘに導かれる。その後走査の段階が、ビアあたりの必要とされるショット数に対応する所定の回数繰り返される。この走査段階において、レーザビームは、クラスターに関する軌道に沿って、前記クラスター、例えばクラスターＣ１のＴＳＶの実際の位置に対応する位置に、前記位置にレーザビームを入射させるために、方向付けられる。実際のところ、レーザビームの走査は、比較的高速で実施することができる。もしも走査段階が所定の回数繰り返されている場合、次のクラスター（例えば、Ｃ２）が選択され、移動方向ｖＷとは反対の方向ｘに配置され、繰り返される走査段階はこの次のクラスターに適用される。走査段階の各々の繰り返しに対して新たなドナー材料を供給するために、ドナー材料が輸送される。輸送は、連続する繰り返しの間で段階的に行うことができるが、好ましくはドナー材料は、加速および減速を回避するために一定の速度で移動される。同様にウェハは段階的に輸送され得るが、好ましくはウェハは一定の速度で輸送される。これを可能にするために、レーザガイドシステムは、被処理ＴＳＶ１００の実際の位置にレーザビームの位置を適合させる。
【００８３】
この実施例において、各クラスターは、最大１０個のＴＳＶ（ドナーキャリア中で使用される材料のトラックＮｔと同じ数に対応する）を含む。ウェハおよびドナー材料の両方は、方向ｘに一定速度で移動される。ウェハは、少なくともウェハの端部が所定の２次元視野内部にあるようになるまで、方向ｘに一定の速度ｖＷ（４０ｍｍ／ｓ）で移動される。この速度は、ＴＳＶあたりのショット数（１００）、第１の方向に対して横向きの方向の視野の寸法（１ｍｍ）、およびＴＳＶの密度（１ｍｍ２の面積あたり５０ＴＳＶ）の積で除したレーザの繰り返し率（２００ｋＨｚ）によって定義される上限に対応する。ウェハ速度は小さくてもよい。しかしながら、好ましくは、ウェハ速度は、前記上限に対して少なくとも０．８倍の値である。もしもウェハ速度がこの値よりも実質的に低い場合、生産効率は低くなる。
【００８４】
ドナー材料（ここでは銅）は、一定の速度ｖｄ（４４０ｍｍ／ｓ）で移動される。
【００８５】
この速度ｖｄは以下に対応する。
ｖｄ＝ｖＷ＋Ｄ＊ｆ／Ｎｔ
【００８６】
上記設定から、クラスターにおける各ＴＳＶを走査するための工程時間はＴＳＣ＝Ｎｔ／ｆ＝５０μｓであり、ビアあたりのショット数Ｎｓを考慮した各クラスターのための全工程時間は以下に等しい。
Ｔｃｌ＝Ｎｓ・Ｎｔ／ｆ＝５ｍｓ
【００８７】
したがって、全パターンの工程時間は２５ｍｓである。
【００８８】
各走査の間、ウェハはＴＳＣ・ｖＷ＝２μｍ移動し、ドナー材料はＴＳＣ・ｖｄ＝２２μｍ移動する。
【００８９】
ドナー効率は、ドナー材料が移動した長さ（１１ｍｍ）および領域の幅（１ｍｍ）で規定される長方形の面積で除した、使用されたドナー材料の全面積である。したがって、ドナー材料が移動した長さによって規定される長方形の面積は１１ｍｍ２である。使用されたドナー材料の全面積Ａｕｓｅｄは、Ａｕｓｅｄ＝Ｎｓ・Ｎｔｓｖ・Ａｄによって与えられる。
【００９０】
ここで、Ａｄは使用されたドナー材料の単一のスポットの面積であり、この例では約２ｍｍ２である。
【００９１】
したがって、ドナー効率は約１５％である。
【００９２】
実施例ＩＩ
図９に示される第２の実施例において、１×１ｍｍ２の面積を有する長方形の外周に沿って規則的に配置されたＮｔｓｖ＝４４のＴＳＶのパターンを有するウェハが提供される。これ以前の実施例で述べたように、レーザは入射位置においてスポット寸法ｄ＝２０μｍを有し、最大繰り返し率ｆを２００ｋＨｚとして使用される。レーザは、この繰り返し率で、一定のパルス周波数で駆動される。他の実施形態において、連続するレーザパルスの間の時間間隔は変更されてよい。各ＴＳＶのショット数（Ｎｓ）は１００である。
【００９３】
クラスター中のＴＳＶの最大数は、Ｎｔ＝６である。
【００９４】
ウェハおよびドナー材料の両方が、方向ｘに一定速度で移動される。ウェハは、４０ｍｍ／ｓの速度ｖＷで移動される。この速度ｖＷは、ＴＳＶあたりのショット数（１００）、第１の方向に対して横向きの方向の視野の寸法（１ｍｍ）、およびＴＳＶの密度（１ｍｍ２の面積あたり５０個のＴＳＶ）の積で除したレーザの繰り返し率（２００ｋＨｚ）によって定義される上限に対応する。ドナー材料（ここでは銅）が、７０６ｍｍ／ｓの速度ｖｄで移動される。後者の速度ｖｄは以下に対応する。
ｖｄ＝ｖＷ＋Ｄ＊ｆ／Ｎｔ
【００９５】
例示を目的として、ＴＳＶは、図９に示されるように、１３個のクラスターＣ１−Ｃ１３にクラスター化される。第１のクラスターＣ１は、右端の第１の６個のＴＳＶを含む。第２のクラスターＣ２は、右端の第２の６個のＴＳＶを含む。クラスターＣ３−Ｃ７およびＣ１１−Ｃ１３の各々は、一対のＴＳＶを含み、一方は長方形の下部端からであり、他方は長方形の上部端からである。クラスターＣ８−Ｃ１０は一対のＴＳＶを含み、一方は長方形の底部端からであり、他方は長方形の上部端からであり、さらに長方形の最も左の端からのＴＳＶのクラスターを含む。個々のクラスターのＴＳＶが２次元領域内で段階的な線形のまたは曲線の軌道に沿って配置される、他のクラスター化が可能である。すなわち、クラスターＣ１０に関して点線の輪郭で示されるバウンディングボックスは、ドナーの輸送方向ｘおよびドナーに対して横方向の、両方の方向に、ＴＳＶの直径の少なくとも１０倍の最小寸法を有する。
【００９６】
この第２の実施例において、各走査の工程時間は、ＴＳＣ＝Ｎｔ／ｆ＝３０μｓとなる。各クラスターの工程時間は、Ｔｃｌ＝ｎｓ・ｎｔ／ｆ＝３ｍｓ、１３個のクラスターを含む全パターンの工程時間は３９ｍｓである。
【００９７】
したがって、各走査の間、ウェハはＴＳＣ・ｖＷ＝１．２μｍ変位する。
【００９８】
また、ドナー材料は、ＴＳＣ・ｖｄ＝２１．２μｍ変位する。
【００９９】
ドナー効率は、ドナー材料が移動した長さ（２７ｍｍ）および領域の幅（１ｍｍ）で規定される長方形の面積で除した、使用されたドナー材料の全面積である。したがって、ドナー材料の移動した長さによって規定される長方形の面積は２７ｍｍ２である。使用されたドナー材料の全面積は、ＴＳＶ数Ａｕｓｅｄ＝Ｎｓ・Ｎｔｓｖ・Ａｄであり、Ａｄは約１．８ｍｍ２である。
【０１００】
結果的に、ドナー効率は約６％である。
【０１０１】
実施例III
図１０はさらなる実施例を示す。図９に関連して説明される以前の実施例のように、基本パターンは、１×１ｍｍ２の面積を有する長方形の外周に沿って規則的に配置されたＮｔｓｖ＝４４のＴＳＶを含む（明瞭さのために、基本パターン中のＴＳＶの一部のみしか示されていない）。位置制御情報を提供するための本方法の有利な実施形態によれば、ＴＳＶの位置は、チップダイによって規定され、受け取られた仕様の座標系に対して回転された平面内の第２の座標系において定められる。その後、被処理ＴＳＶのクラスターが、図７に関連して記載される方法による実施例に関して決定される。したがって、この第２の座標系での位置が、元々の座標系での座標を置き換える。計算は、ＴＳＶの加工が実際に行われる前に、任意の長さの時間で実施され得る。したがって十分な時間を使うことができ、そのためどの回転角度がクラスターあたりのＴＳＶの平均数に関して最適な値をもたらすかを決定するために様々な回転の値に関して必要に応じて計算を繰り返すことができる。
【０１０２】
これ以前の実施例のように、充填されるＴＳＶの直径は２０μｍであり、ＴＳＶあたりのショット数は１００であり、レーザの繰り返し率は２００ｋＨｚである。
【０１０３】
また、これ以前の実施例のように、クラスターあたりのＴＳＶの最大数は６に設定され、密度は４４ＴＳＶ／ｍｍ２である。
【０１０４】
ウェハ速度ｖＷの最適値は４６ｍｍ／ｓと決められ、ドナー速度ｖｄの最適値は３８０ｍｍ／ｓであると決定された。
【０１０５】
回転されたパターンにおいてより有効なＴＳＶのクラスター化が可能であるという点で、ドナー速度の値を低くすることが可能である。ＴＳＶパターンの位置に関する図１０Ａに説明されるように、大部分のクラスター（例えば、Ｃ１、…Ｃ４）が、最大数６個のＴＳＶを収容することができる。それ故、第２の実施例において、クラスターあたりのＴＳＶの平均数が約３．４個であるのに対し、この場合にはＴＳＶの平均数が最大数の６個に近い。これでまた、ドナー効率の実質的な改善が実現され、すなわち回転されたパターンに関してドナー効率は２０．０％である。
【０１０６】
図１１は、テープガイドシステム６００を含むドナーシステムを示す。テープガイドシステムは、例えば、ロールオン／ロールオフテープスプール（図示されない）の対の上に提供される予め機械加工されたテープ６１０を含んでよく、ここでテープ６１０は、被処理ＴＳＶ１００の上を動き一定の高さでテープ６１０を提供するのに適合されたテープガイドシステム６００に沿って移動される。或いはここに示される実施形態において、テープ６１０は継ぎ目なく提供され、例えばストリッピング段階（エッチング／リバースプレーティング）および堆積段階（ＰＶＤまたはプレーティング）で再生されるテープ６１０を有することによる、再生システム６５０を含む。この実施形態によれば、再生システム６５０は、ステッピングまたは連続的な動きにより、再生システム６５０から被処理ＴＳＶ１００へと移動されるキャリア６１０上のドナー材料の均一層６３０の堆積のために配置される。その結果、連続工程においてドナー材料６３０をＴＳＶ１００に導く前に、ドナー材料６３０がキャリア６１０上に堆積され得る。ガイドシステム６００は、任意に、一定のｚ方向位置決めを確実にするため、自身でのｚ方向位置決めのためのｚ高さセンサ（図示されない）を備えてよい。
【０１０７】
図１２は、回転キャリアディスク５００を含むドナーガイドシステムを含む代替的な実施形態を示す。回転ディスク５００は、ディスク５００をウェハ１１０に対して並進運動で動かすアクチュエータ５１０上に提供されてよく、回転によって新たなドナー材料２３０がＴＳＶ１００上にもたらされるようにする。ディスク５００は、ウェハ表面上でドナーの正しい高さを機械的に制御するために、例えばＣＤ−ＲＯＭ技術において従来使用されているオートフォーカスタイプのｚ位置調整手段を有することができる。他の実施形態において、制御は磁気的な位置決めによって与えられることができ、またはその代わりに、図示されるように、ドナーガイドシステムは均一層２３０をウェハ上面１１１から離隔するように配置されたエアベアリング５２０を含む。有利には、エアベアリング５２０は、およそ２つまたは３つのダイ１５０の幅に及び、単一のダイ１５０上の高さが１μｍ未満の範囲の実質的に一定の高さであり、ドナー２３０が１〜２０μｍの範囲の最適な距離に保たれるようにする。回転ディスク５００は、中央エアベアリング５２１および周辺ベアリング５２２を備えることができる。ディスク５００を速く回転することによって、ドナー２３０の平面の剛直性が確保される。これは、適切な設計、例えばベルヌーイクランピング（図示されない）を提供するための、ディスク端に与えられたウィング、および空気流の適切な設計によってさらに向上することができる。したがって、実施例において、ドナーガイドシステム５００が、迅速な回転移動においてドナー層２３０を広げる中央エアベアリング５２１および周辺エアベアリング５２２によって提供される。ウェハ１１０上にエアベアリングシステム５２０を配置することは、ウェハ表面１１１に対するドナー材料２３０の一定のｚ方向位置決めを確実にする。エアベアリング５２０は、従来知られている一組のフローチャンネル５２２およびベアリング表面５２３を典型的に含み、ベアリング表面５２３およびフローチャンネル５２４は、一定のｚ方向位置決めを確実にするエアベアリング層５２５を提供するように調整され得る。加えて、ディスクアクチュエータ５１０は、ＴＳＶに対する相対速度を実質的に一定に維持するように回転速度を調整するためのコントローラ５１１を含む。有利な実施形態において、コントローラ５１１は、充填されるＴＳＶ１００に対して４ｍ／ｓを超える速度で回転するようにキャリアディスク５００を制御する。
【０１０８】
図１３は、ウェハ１１０が曲がりくねったパターンを繰り返すことによって移動する実施形態を説明する。図１３において、矢印はウェハ表面上の所定の２次元範囲の対応する変位を示す。曲がりくねったパターンは、ウェハの第１端１１０ａが所定の２次元範囲内に入るまで、実質的に一定の速度で第１の方向（ｘ）へ移動する段階、第２の方向（ｙ）にウェハを移動する段階、第１端とは反対側の、ウェハの第２端１１０ｂが所定の２次元範囲内に入るまで、実質的に一定の前記速度で第１の方向と反対の方向（−ｘ）へ移動する段階、第２の方向（ｙ）にウェハを移動する段階、を連続して含む。
【０１０９】
上述のように、与えられる導電性要素は、ダイの主表面と並ぶ平面内に導電性トラックを含んでよい。その場合、ターゲット位置のクラスターは、前記平面内の軌道に沿って配置されたターゲット位置のサブセットを含む。
【０１１０】
図１４Ａ〜１４Ｃは第１の実施例を示す。本発明による製造工程の実施形態の各々の段階において、これらの図の各々は、左の部分がドナー材料７３０の一部を、図１４の中央部分がダイ７１０の表面の一部を、および図１４の右の部分が中央部分のＡ−Ａによるダイ７１０を通る断面を示す。図１４Ａに示される実施形態において、点線の長方形７１５は、ダイ７１０の主表面と並ぶ平面内の導電性トラックの形で適用される導電性要素を説明する。
【０１１１】
図１４Ｂに説明されるように、導電性要素の適用に関してレーザビームの入射位置を制御するための位置制御情報は、前記導電性トラック７１５を備える前記平面内に軌道に沿って配列されたターゲット位置７１６の第１のクラスターを含む。第２の態様に従う方法において、レーザビームは、ウェハ７１０に向かう面と反対のドナー７３０の面に適用される。レーザビームは、ドナー７３０中の各々のソース位置７１６Ｃから各々の識別されたターゲット位置７１６を囲む各々の堆積範囲７１６Ａを充填するようにウェハにドナー物質を移送させるために、タイミング、エネルギー、および方向において調整される。ここで、製造工程の段階において、ドナー材料の各々のスポット７１６Ｂが、ダイ７１０の表面上に形成される。
【０１１２】
図１４Ｃに示されるように、位置制御情報は、導電性トラック７１５を有する軌道に沿って配置されたターゲット位置７１７の第２のクラスターを含む。図１４Ｃによって説明されるその後の製造段階において、ウェハへのドナー物質の移送は、ターゲット位置７１７を囲む各々の堆積範囲７１７Ａがドナー７３０中の関連するソース位置７１７Ｃを用いて充填されるという効果を有する。これで、ドナー材料の各々のスポット７１６Ｂが、ダイ７１０の表面上に形成される。
【０１１３】
図１４Ｃに示される製造段階の結果として、ドナー７３０の相互に分離したソース位置、例えば７１６Ｄ、７１７Ｄからのドナー物質は、相互に重なる堆積範囲を充填するように移送され、すなわちソース位置７１６Ｄに対応する堆積範囲７１６Ａがソース位置７１７Ｄに対応する堆積範囲７１７Ａに重なる。ここで、相互に重なる堆積範囲７１６Ａ、７１７Ａ内に堆積されたドナー材料７１６Ｂ、７１７Ｂが導電性トラック７１５を形成する。
【０１１４】
図１５Ａ、１５Ｂは第２の実施例を示し、当該実施例において本発明の第２の態様による方法が、導電性要素としてダイ８１０の主表面と並ぶ平面内に導電性トラックを適用するために使用される。図１５Ａにおいて、参照番号８１５は導電性トラック７１５を備える軌道を示し、８１６はこの軌道に沿ったターゲット位置を示す。この場合において、本発明の第３の態様による方法が適用され、当該方法において相互に重なる堆積範囲８１６Ａを有するターゲット位置８１６（図１５Ｂを参照）は、対応するソース位置８１６Ｄが互いに重ならないという条件で、同じクラスターに含まれてよい。したがって、図１５Ｂに示される製造段階の結果として、相互に分離されたソース位置、例えばドナー７３０の８１６Ｄからのドナー物質は、相互に重なる堆積範囲８１６Ａを充填するように移送される。ここで、相互に重なる堆積範囲８１６Ａに堆積されるドナー物質８１６Ｂは、導電性トラック８１５を形成する。この第２の実施例による実施は、比較的出力の高いレーザがドナー材料の比較的厚い層を有するドナーに組み合わされる場合に適する。その場合、ウェハ上の比較的大きな堆積範囲が、比較的小さなソース範囲で実現され得る。
【０１１５】
一例として、導電性トラックが、中程度の数のドナー材料の位置のみで形成されて示される。しかしながら、実際のところ、そのようなトラックは、例えば数千個の位置などの、かなり大きな数の位置で形成され得る。導電性トラックは、直線の形態の軌道に従う必要はなく、軌道は曲線または段階的な線形であってよい。導電性のトラックが、これらの実施例に示されるものとは別の方向を有してよいことは理解される。
【０１１６】
上述のように、第１の態様による装置および第２の態様による方法が、チップダイ中の様々な導電性要素、例えばＴＳＶ中の横方向の導電体またはチップダイ表面に従う、例えば表面上または表面よりも下の層内の、平面内の軌道に沿って延びる導電体などを提供するために使用され得る。そのためには、第３の態様による方法が、各々のタイプ（横向きまたは平面内）の導電体に関する別個のクラスターにおける制御情報を提供し得る。或いは、異なるタイプの導電性要素に関する位置制御情報が、単一のクラスターと組み合わされてよい。これは、第１の態様による装置または第２の態様による方法を用いる間、レーザビーム単一の走査の実行の範囲で、ドナー材料が１つまたは複数の充填されるＴＳＶ内に、形成される導電性要素の平面内の１つまたは複数の軌道に沿って、堆積されるという効果を有する。
【０１１７】
特許請求の範囲において、表現「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、他の要素または段階を排除せず、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は複数を排除しない。単一の成分または他の構成単位が、請求項に記載される幾つかの事項の機能を満たし得る。特定の量が相互に異なる請求項に記載されるという単なる事実は、これらの量の組み合わせが有利に使用され得ないことを示さない。請求項における任意の参照記号は範囲の限定として解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【０１１８】
１００  被処理ＴＳＶ
１０２  レーザビーム
１１０  ウェハ
１１１  ウェハ上面
１１３  チャンネル
１１４  クランピング領域
１２０  レーザシステム
１３０  ドナー
１４０  プラズマ
２００  導電性材料
２０２  レーザビーム
２３０  ドナー
２２０  レーザビーム
２３１  粒子
２５０  ウェハ
２６０ａ、２６０ｂ  ドナーガイドシステム
２６５  ウェハ移動装置
２７０  制御システム
２８０  記録担体
３００  工程環境
４００  ファストビームモジュレータ
５００  回転キャリアディスク
５１０  アクチュエータ
５２０  エアベアリング
５２１  中央エアベアリング
５２２  周辺エアベアリング
６００  テープガイドシステム
６１０  テープ
６３０  ドナー材料
６５０  再生システム
７１０  ダイ
７１５  導電性トラック
７１６  ターゲット位置
７１６Ａ  堆積範囲
７１６Ｂ  スポット
７１６Ｃ  ソース位置
７１７  ターゲット位置
７３０  ドナー材料
８１０  ダイ
８１５  軌道
８１６  ターゲット位置
８１６Ａ  堆積範囲
８１６Ｂ  ドナー物質
８１６Ｄ  ソース位置
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ−６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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