(57)【要約】  基板をアライメントする方法を提供する。
2020511787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合すべき２つの基板（２ｕ，２о）をアライメントする方法であって、
第１の基板（２ｕ）は、第１の基板表面側部と該第１の基板表面側部の反対側の第２の基板表面側部とを有する第１の基板表面（２ｕｓ）を有し、
第２の基板（２о）は、前記第１の基板表面（２ｕｓ）に接合すべき第２の基板表面（２оｓ）を有し、該第２の基板表面（２оｓ）は、第３の基板表面側部と該第３の基板表面側部の反対側の第４の基板表面側部とを有する方法において、
該方法は、少なくとも以下のステップ、すなわち
前記第１の基板（２ｕ）の前記第１の基板表面（２ｕｓ）上の第１のアライメントマーク対（６ｕｌ，６ｕｒ）の第１の位置を検出および記憶するステップであって、ここでは、前記第１のアライメントマーク対（６ｕｌ，６ｕｒ）の第１のアライメントマーク（６ｕｌ）が前記第１の基板表面側部上に配置されており、前記第１のアライメントマーク対（６ｕｌ，６ｕｒ）の第２のアライメントマーク（６ｕｒ）が前記第２の基板表面側部上に配置されているステップ、
前記第２の基板（２о）の前記第２の基板表面（２оｓ）上の第２のアライメントマーク対（６оｌ，６оｒ）の第２の位置を検出および記憶するステップであって、ここでは、前記第２のアライメントマーク対（６оｌ，６оｒ）の第３のアライメントマーク（６оｌ）が前記第３の基板表面側部上に配置されており、前記第２のアライメントマーク対（６оｌ，６оｒ）の第４のアライメントマーク（６оｒ）が前記第４の基板表面側部上に配置されているステップ、
前記第２の基板（２о）の前記第２の基板表面（２оｓ）上の第３のアライメントマーク対（６оｌ’，６оｒ’）の第３の位置を検出および記憶するステップであって、ここでは、前記第３のアライメントマーク対（６оｌ’，６оｒ’）の第５のアライメントマーク（６оｌ’）が前記第３の基板表面側部上に配置されており、前記第３のアライメントマーク対（６оｌ’，６оｒ’）の第６のアライメントマーク（６оｒ’）が前記第４の基板表面側部上に配置されているステップ、
前記第１の基板（２ｕ）上の第４のアライメントマーク対（６ｕｌ’，６ｕｒ’）の第４の位置を検出および記憶するステップであって、ここでは、前記第４のアライメントマーク対（６ｕｌ’，６ｕｒ’）の第７のアライメントマーク（６ｕｌ’）が前記第１の基板表面側部上に配置されており、前記第４のアライメントマーク対（６ｕｌ’，６ｕｒ’）の第８のアライメントマーク（６ｕｒ’）が前記第２の基板表面側部上に配置されているステップ、
検出された前記第１の位置、前記第２の位置、前記第３の位置および前記第４の位置に基づいて、前記２つの基板（２ｕ，２о）を相互にアライメントするステップ、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
特に以下のシーケンスで、以下のステップ、すなわち
前記基板（２ｕ，２о）を基板ホルダ（１２ｕ，１２о）に配置および固定するステップ、
前記第１の基板（２ｕ）を有する第１の基板ホルダ（１２ｕ）を第１の検出位置へ移動させるステップ、
前記第１の基板（２ｕ）の前記第１の基板表面（２ｕｓ）上の前記第１のアライメントマーク対（６ｕｌ，６ｕｒ）の第１の位置を前記第１の検出位置で検出および記憶するステップであって、ここでは、前記第１のアライメントマーク対（６ｕｌ，６ｕｒ）の前記第１のアライメントマーク（６ｕｌ）が前記第１の基板表面側部上に配置されており、前記第１のアライメントマーク対（６ｕｌ，６ｕｒ）の前記第２のアライメントマーク（６ｕｒ）が前記第２の基板表面側部上に配置されているステップ、
前記第２の基板（２о）を有する第２の基板ホルダ（１２о）を第２の検出位置へ移動させ、前記第１の基板（２ｕ）を有する前記第１の基板ホルダ（１２ｕ）を第１の待機位置へ移動させるステップ、
前記第２の基板（２о）の前記第２の基板表面（２оｓ）上の前記第２のアライメントマーク対（６оｌ，６оｒ）の第２の位置を前記第２の検出位置で検出および記憶するステップであって、ここでは、前記第２のアライメントマーク対（６оｌ，６оｒ）の前記第３のアライメントマーク（６оｌ）が前記第３の基板表面側部上に配置されており、前記第２のアライメントマーク対（６оｌ，６оｒ）の前記第４のアライメントマーク（６оｒ）が前記第４の基板表面側部上に配置されているステップ、
前記第２の基板（２о）の前記第２の基板表面（２оｓ）上の前記第３のアライメントマーク対（６оｌ’，６оｒ’）の第３の位置を前記第２の基板ホルダ（１２о）の前記第２の検出位置で検出および記憶するステップであって、ここでは、前記第３のアライメントマーク対（６оｌ’，６оｒ’）の前記第５のアライメントマーク（６оｌ’）が前記第３の基板表面側部上に配置されており、前記第３のアライメントマーク対（６оｌ’，６оｒ’）の前記第６のアライメントマーク（６оｒ’）が前記第４の基板表面側部上に配置されているステップ、
前記第１の基板（２ｕ）を有する前記第１の基板ホルダ（１２ｕ）を前記第１の検出位置へ移動させ、前記第２の基板（２о）を有する前記第２の基板ホルダ（１２о）を第２の待機位置へ移動させるステップ、
前記第１の基板（２ｕ）上の前記第４のアライメントマーク対（６ｕｌ’，６ｕｒ’）の第４の位置を前記第１の検出位置で検出および記憶するステップであって、ここでは、前記第４のアライメントマーク対（６ｕｌ’，６ｕｒ’）の前記第７のアライメントマーク（６ｕｌ’）が前記第１の基板表面側部上に配置されており、前記第４のアライメントマーク対（６ｕｌ’，６ｕｒ’）の前記第８のアライメントマーク（６ｕｒ’）が前記第２の基板表面側部上に配置されているステップ、
検出された前記第１の位置、前記第２の位置、前記第３の位置および前記第４の位置に基づいて、前記２つの基板（２ｕ，２о）を相互にアライメントするステップ、
を含む、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記基板（２ｕ，２о）上で、基板表面側部ごとに、少なくとも２つのアライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）の位置、好ましくは少なくとも３つのアライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）の位置、さらに好ましくは少なくとも４つのアライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）の位置、最も好ましくは少なくとも５つのアライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）の位置、特に最も好ましくは少なくとも６つのアライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）の位置を検出する、
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
１つの基板表面側部の前記アライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）は、１００ｍｍ未満、好適には５０ｍｍ未満、さらに好ましくは２５ｍｍ未満、最も好ましくは１０ｍｍ未満、特に最も好ましくは１ｍｍ未満の半径を有する円Ｋ内に配置されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記アライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）の位置を光学的に検出する、
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記基板ホルダ（１２ｕ，１２о）の位置を、特に前記アライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）の位置を検出する検出装置から独立した干渉計および／または光学装置により検出する、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記基板ホルダ（１２о，１２ｕ）を、前記検出位置において固定する、
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法によって接合すべき２つの基板（２ｕ，２о）をアライメントする装置であって、
前記基板（２ｕ，２о）を受容および固定する基板ホルダ（１２ｕ，１２о）、
前記基板ホルダ（１２ｕ，１２о）を移動させる移動装置、
前記基板（２ｕ，２о）上のアライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）の位置を検出する光学装置、
前記アライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）の位置を記憶する記憶装置
を含む、装置。
【請求項９】
各側部に少なくとも２つのアライメントマーク（６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’）を有する２つの基板（２ｕ，２о）を含む製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
基板は、従来技術によれば、アライメントシステムを用いて相互に向けられる。基板上には、アライメントシステムによって相互のアライメントを行うためのアライメントマークが存在している。従来技術では、アライメントマークを測定し、アライメントマークが表面に設けられた基板を正確に位置決めし、これに続いて接合ステップを行う多数の方法が知られている。
【０００２】
アライメントマークを測定する際の最大の問題は、アライメントマーク自体が決して完璧ではないことにある。アライメントマークは歪み、粗表面、劣悪に製造されたエッジなどを有する。コントラストまたは光学効果は、光学装置およびカメラがアライメントマークの最適な像を取得できないことの決定的な原因であることがきわめて多い。アライメントマークはソフトウェアによって識別および測定されるので、アライメントマークの位置特定精度は、その品質に決定的に依存する。ただし、アライメントマークの品質は任意に増大することができないので、完璧でないアライメントマークの測定をつねに基礎としなければならない。
【０００３】
従来技術における別の問題は、アライメントマークの目標位置からの微少の偏差が存在しうることにある。コンピュータでは、アライメントマークの位置は最大可能精度で規定されるが、アライメントマークの製造は、アライメントマークを基板表面に形成するプロセスおよびシステムの精度によって制限されている。アライメントマークがその理想的な幾何学形状からの偏差を有さないとしても、その実際の位置が理想的な位置から微少に偏差することもある。アライメントマークの偏差は、およそ１ｎｍ〜１００ｎｍすなわちナノメートル領域にある。
【０００４】
したがって、本発明の課題は、２つの基板相互のアライメントの精度を改善可能な方法を提供することである。
【０００５】
この課題は、各独立請求項の特徴によって解決される。本発明の有利な発展形態は各従属請求項に記載されている。また、本発明の範囲には、明細書、特許請求の範囲および／または図面に記載された特徴のうち少なくとも２つの特徴の組み合わせの全てが該当する。なお、値領域では、言及された限界内に存在する値も限界値として開示され、任意の組み合わせで請求可能であるものとする。
【０００６】
提供するのは、接合すべき２つの基板をアライメントする方法であって、第１の基板は、第１の基板表面側部（以下、基板表面左側部とも称する）とこの第１の基板表面側部の反対側の第２の基板表面側部（以下、基板表面右側部とも称する）とを有する第１の基板表面を有し、第２の基板は、第１の基板表面に接合すべき第２の基板表面を有し、この第２の基板表面は、第３の基板表面側部（以下、基板表面左側部とも称する）とこの第３の基板表面側部の反対側の第４の基板表面側部（以下、基板表面右側部とも称する）とを有する方法において、当該方法は、少なくとも以下のステップ、すなわち
・第１の基板の第１の基板表面上の第１のアライメントマーク対の第１の位置を検出および記憶するステップであって、ここでは、第１のアライメントマーク対の第１のアライメントマークが第１の基板表面側部上に配置されており、第１のアライメントマーク対の第２のアライメントマークが第２の基板表面側部上に配置されているステップ、
・第２の基板の第２の基板表面上の第２のアライメントマーク対の第２の位置を検出および記憶するステップであって、ここでは、第２のアライメントマーク対の第３のアライメントマークが第３の基板表面側部上に配置されており、第２のアライメントマーク対の第４のアライメントマークが第４の基板表面側部上に配置されているステップ、
・第２の基板の第２の基板表面上の第３のアライメントマーク対の第３の位置を検出および記憶するステップであって、ここでは、第３のアライメントマーク対の第５のアライメントマークが第３の基板表面側部上に配置されており、第３のアライメントマーク対の第６のアライメントマークが第４の基板表面側部上に配置されているステップ、
・第１の基板上の第４のアライメントマーク対の第４の位置を検出および記憶するステップであって、ここでは、第４のアライメントマーク対の第７のアライメントマークが第１の基板表面側部上に配置されており、第４のアライメントマーク対の第８のアライメントマークが第２の基板表面側部上に配置されているステップ、
・検出された第１の位置、第２の位置、第３の位置および第４の位置に基づいて、２つの基板を相互にアライメントするステップ、
を含む。
【０００７】
好ましくは、当該方法は、特に以下のシーケンスで、以下のステップ、すなわち
・基板を基板ホルダに配置および固定するステップ、
・第１の基板を有する第１の基板ホルダを第１の検出位置へ移動させるステップ、
・第１の基板の第１の基板表面上の第１のアライメントマーク対の第１の位置を第１の検出位置で検出および記憶するステップであって、ここでは、第１のアライメントマーク対の第１のアライメントマークが第１の基板表面側部上に配置されており、第１のアライメントマーク対の第２のアライメントマークが第２の基板表面側部上に配置されているステップ、
・第２の基板を有する第２の基板ホルダを第２の検出位置へ移動させ、特には同時に、第１の基板を有する第１の基板ホルダを第１の待機位置へ移動させるステップ、
・第２の基板の第２の基板表面上の第２のアライメントマーク対の第２の位置を第２の検出位置で検出および記憶するステップであって、ここでは、第２のアライメントマーク対の第３のアライメントマークが第３の基板表面側部上に配置されており、第２のアライメントマーク対の第４のアライメントマークが第４の基板表面側部上に配置されているステップ、
・第２の基板の第２の基板表面上の第３のアライメントマーク対の第３の位置を第２の基板ホルダの第２の検出位置で検出および記憶するステップであって、ここでは、第３のアライメントマーク対の第５のアライメントマークが第３の基板表面側部上に配置されており、第３のアライメントマーク対の第６のアライメントマークが第４の基板表面側部上に配置されているステップ、
・第１の基板を有する第１の基板ホルダを第１の検出位置へ移動させ、特には同時に、第２の基板を有する第２の基板ホルダを第２の待機位置へ移動させるステップ、
・第１の基板上の第４のアライメントマーク対の第４の位置を第１の検出位置で検出および記憶するステップであって、ここでは、第４のアライメントマーク対の第７のアライメントマークが第１の基板表面側部上に配置されており、第４のアライメントマーク対の第８のアライメントマークが第２の基板表面側部上に配置されているステップ、
・検出された第１の位置、第２の位置、第３の位置および第４の位置に基づいて、２つの基板を相互にアライメントするステップ、
を含む。
【０００８】
好ましい一実施形態では、基板上で、基板表面側部ごとに、少なくとも２つのアライメントマーク、好ましくは少なくとも３つのアライメントマーク、さらに好ましくは少なくとも４つのアライメントマーク、最も好ましくは少なくとも５つのアライメントマーク、特に最も好ましくは少なくとも６つのアライメントマークの位置が検出されるように構成される。これにより、有利には、アライメント精度を向上させることができる。
【０００９】
好ましい一実施形態では、１つの基板表面側部のアライメントマークが、１００ｍｍ未満、好適には５０ｍｍ未満、さらに好ましくは２５ｍｍ未満、最も好ましくは１０ｍｍ未満、特に最も好ましくは１ｍｍ未満の半径を有する円Ｋ内に配置されるように構成される。これにより、アライメントマークを検出する光学装置の走行距離を最小化して、光学装置の移動によっても最小の誤差しか生じないようにすることができる。好適には、検出のために光学装置を移動させる必要はない。
【００１０】
きわめて好ましい本発明による一実施形態では、同じ基板表面側部の複数の、特には全てのアライメントマークが、１つの光学装置の視野（英語：field-of-view）内に存在する。
【００１１】
さらに好ましい本発明による一実施形態では、同じ基板表面側部の複数の、特には全てのアライメントマークが、相互にセンタリングされて、１つの光学装置の視野内に存在する。このためには、各アライメントマークが中央から外側へ向かって次第に大きくなり、重ならないことが必要である。
【００１２】
複数のアライメントマークが光学装置の視野内に存在する、特に好ましい本発明による実施形態では、アライメント精度を高めるため、アライメントマークどうしを可能なかぎり遠ざけて基板の縁に設けることが特に重要である。この場合、アライメントマークは、基板の縁から３０ｍｍ未満、好適には２０ｍｍ未満、さらに好ましくは１０ｍｍ未満、最も好ましくは５ｍｍ未満、特に最も好ましくは１ｍｍ未満だけ離れて設けられる。
【００１３】
好ましい一実施形態では、アライメントマークの位置が光学的に検出されるように構成される。これにより、有利には、相当に正確な位置特定が可能となる。
【００１４】
好ましい一実施形態では、特にはアライメントマークの位置を検出する検出装置から独立した干渉計および／または光学装置によって、基板ホルダの位置が検出されるように構成される。これにより、有利には、基板ホルダの位置特定を改善することができる。また、光学装置の位置も、検出装置、特に干渉計によって特定することができる。
【００１５】
好ましい一実施形態では、基板ホルダが検出位置において固定されるように構成される。これにより、有利には、基板ホルダの位置を良好に計算することができる。
【００１６】
本発明はさらに、方法によって接合すべき２つの基板をアライメントする装置に関しており、当該装置は、
・基板を受容および固定する基板ホルダ、
・基板ホルダを移動させる移動装置、
・基板上のアライメントマークの位置を検出する光学装置、
・アライメントマークの位置を記憶する記憶装置、
を含む。上記方法の各特徴は、内容にしたがって、本発明の装置にも関連する。
【００１７】
本発明はさらに、各側部に少なくとも２つのアライメントマークを有する２つの基板を含む製品に関する。
【００１８】
本発明の中心となる思想は、特に、アライメントマークを基準とした２つの基板のアライメントおよび相互の接合を改善可能な統計処理方法を提供することにある。これは、種々の位置にある、特に基板の中心までの半径方向距離がそれぞれ異なる位置にある複数のアライメントマークの計算を利用することにより行われる。
【００１９】
基板アライメントの問題は、特に、アライメントマーク自体でなく、複数のアライメントマークから計算可能な統計平均位置を基板相互のアライメントに使用することによって改善される。
【００２０】
本発明によれば、アライメントマークがその形状および／または位置および／またはアライメントに関して理想的に作成されていない場合にも、高い精確性での２つの基板のアライメントが有利に可能となる。達成可能なアライメント精度は、とりわけ、アライメントプロセスに使用されるアライメントマークの個数にも依存する。特には低い品質の複数のアライメントマークを使用することにより、最終結果での品質劣化が緩和される。複数のアライメントマークの平均を適用したアライメントプロセスでは、１つの側部の全てのマークが１つの光学装置の視野内に同時に存在すると特に有利である。
【００２１】
本発明のプロセスにより、基板の局所的なかつ／または大局的な湾曲に帰せられる誤差を補正する場合、光学装置の視野によってカバーされうる領域内でのアライメントマークの密な製造はむしろ妨げとなる。この場合、アライメント精度は、相互に遠ざけられた複数のアライメントマークを本発明により測定することで向上する。
【００２２】
本発明によれば、それぞれの問題に応じて、相応の解決手段が優先される。位置合わせマークが低い品質で製造されることが既知である場合、これらの位置合わせマークは、好適には相互に近接して製造される。強く歪んだかつ／または湾曲した基板に対して、アライメントマークによってより高いアライメント精度を達成すべき場合、各基板側部上のアライメントマークが相互に遠ざけられる。つまり、統計誤差平均の上述した手段を上述した２つの方法に適用可能である。
【００２３】
特に好ましい本発明による一実施形態では、それぞれ複数のアライメントマークを有する複数の領域が存在し、そのうち個々の各領域が光学装置の視野によって完全にカバー可能であってもよい。ここで、本発明によれば、１つの領域の全てのアライメントマークはアライメントマークでの品質劣化の補償に利用され、一方、それぞれ異なる領域のアライメントマークが湾曲に関するアライメント精度を改善するために利用することができる。
【００２４】
基板およびアライメントマーク
基板は、第１の基板表面と、この第１の基板表面の反対側の第２の基板表面とを有する。接合界面の一部となる基板表面を基板内面と称し、この基板内面の反対側の基板表面を基板外面と称する。
【００２５】
本刊行物の以下では、基板内面のみが重要である。別のことわりがないかぎり、本刊行物で言及される全ての基板表面が基板内面である。
【００２６】
基板表面は、基板表面左側部と基板表面右側部とを有する。ここで、基板表面左側部は、基板表面に対して垂直であって好適にはノッチ（英語：notch）および基板中心を通って延在する平面の左側、または好適には基板のフラット側部（英語：flat）に対して垂直であって基板中心を通って延在する平面の左側である、基板表面の全領域を含む。この場合、基板表面右側部は、好適には基板表面に対して垂直であってノッチを通って延在する平面の右側、または好適には基板のフラット側部に対して垂直な平面の右側である、基板表面の全領域を含む。
【００２７】
完全性のために、各平面は必ずしもノッチを通って延在しなくてよく、またはフラット側部に対して垂直でなくてもよいことを指摘しておく。ただし、対称性についての考察から、大抵の場合、こうした基板、特に基板上の機能ユニットは、ノッチを通って延在するかまたはフラット側部に対して垂直な平面に関して対称となる。この場合、基板表面での各機能ユニットの対称の分布に相応に、アライメントマークも対称に分布する。
【００２８】
本発明によりアライメントすべき基板は、基板表面側部ごとに少なくとも２つのアライメントマークを有する。また、基板表面側部ごとに２個超のアライメントマーク、特に３個超のアライメントマーク、さらに好ましくは４個超のアライメントマーク、最も好ましくは５個超のアライメントマーク、特に最も好ましくは６個超のアライメントマークを設けることも可能である。１つの基板表面側部のアライメントマークは、好適には、１００ｍｍ未満、好適には５０ｍｍ未満、さらに好ましくは２５ｍｍ未満、最も好ましくは１０ｍｍ未満、特に最も好ましくは１ｍｍ未満の半径を有する円Ｋ内にある。
【００２９】
きわめて特に好ましい一実施形態では、１つの基板表面側部のアライメントマークは、基板の同じ半径上にある。きわめて特に好ましい本発明による一実施形態では、２つの基板表面側部の全てのアライメントマークが、基板の同じ直径上にある。
【００３０】
アライメントマークの別の区分は、基板中心に対する位置によって行われる。基板中心の最も近くに位置するアライメントマークが、内側アライメントマークと称される。中心から最も離れた位置にあるアライメントマークが、外側アライメントマークと称される。当該明細書における本発明のプロセスを可能なかぎり簡単に保つため、以下では、基板表面側部当たり２つのアライメントマークのみについて説明することとする。この場合、２個超のアライメントマークへの本発明による実施形態の拡張または基板表面側部ごとの同一のアライメントマークの反復測定への本発明による実施形態の拡張は、類推の考察によって行われる。２個超のアライメントマークへの本発明による実施形態の拡張または基板表面側部ごとの同一のアライメントマークの反復測定への本発明による実施形態の拡張も、提示したフローチャートにおけるループによってグラフィックに表示されている。
【００３１】
キャリブレーションプロセス
本来の本発明のプロセスの前に、アライメント装置の光学装置のキャリブレーションが行われる。基板をアライメントする相応のシステムは、刊行物：米国特許第６２１４６９２号明細書（ＵＳ６２１４６９２Ｂ１）、欧州特許出願公開第２０１３／０７５８３１号明細書（ＰＣＴ／ＥＰ２０１３／０７５８３１）、国際公開第２０１１０４２０９３号（ＷＯ２０１１０４２０９３Ａ１）および国際公開第２０１４２０２１０６号（ＷＯ２０１４２０２１０６Ａ１）に開示されているので、ここでこれ以上詳細には説明しない。
【００３２】
本発明によるシステムは、好適にはそれぞれ２つずつの光学装置群にグループ化された少なくとも４つの光学装置を有する。一方の光学装置群の各光学装置は個々に運動可能であり、特には並進運動可能かつ／または回転可能であるが、キャリブレーション後には、それぞれ向かい合った光学装置として固定される。したがって、光学装置群の並進運動および／または回転運動により、固定後には、２つの光学装置は同時に運動する。光学装置相互の剛性的な固定は、好適には次段落以降で詳細に説明するそれぞれのキャリブレーションプロセスの後には、もはや解除されない。
【００３３】
１つの光学装置群の光学装置のキャリブレーションは、光軸の交点を設定することを目指すものである。同時に、被写界深度領域は、後の焦点面の領域を含む。
【００３４】
各光学装置はアライメントマークに対してキャリブレーションされる。アライメントマークは、好適には、特に透明のキャリブレーション基板内に存在する。ただし、キャリブレーション基板の表面に設けられたアライメントマークを使用してもよい。
【００３５】
第１のキャリブレーションステップでは、第１の側の第１の光学装置群の第１の光学装置が第１のアライメントマークにフォーカシングされる。当該光学装置は、好適には、第１のアライメントマークが被写界深度領域の中心に位置するようにキャリブレーションされる。
【００３６】
第２のキャリブレーションステップでは、第１の側の第１の光学装置群の第２の光学装置が同じ第１のアライメントマークにフォーカシングされる。当該光学装置は、好適には、第１のアライメントマークが被写界深度領域の中心に位置するようにキャリブレーションされる。特に、当該光学装置は、ｘ方向および／またはｙ方向および／またはｚ方向に走行するか、またはｘ軸線および／またはｙ軸線および／またはｚ軸線を中心とした回転を行う。各アライメントマークは、キャリブレーションプロセス後、好適には、正確に視野の中心に位置する。
【００３７】
一般に、２つの第１の光学装置の光軸は、焦点面に対して垂直でない。したがって、好適には、各光軸は第１のアライメントマークにおいて交差する。当該キャリブレーションステップの後、第１の光学装置群の２つの光学装置はもはや相互に運動されない。
【００３８】
第３のキャリブレーションステップでは、第２の側の第２の光学装置群の第１の光学装置が第２のアライメントマークにフォーカシングされる。当該光学装置は、好適には、アライメントマークが被写界深度領域の中心に位置するようにキャリブレーションされる。
【００３９】
第４のキャリブレーションステップでは、第２の側の第２の光学装置群の第２の光学装置が同じ第２のアライメントマークにフォーカシングされる。当該光学装置は、好適には、アライメントマークが被写界深度領域の中心に位置するようにキャリブレーションされる。
【００４０】
一般に、２つの第２の光学装置の光軸は、焦点面に対して垂直でない。したがって、好適には、各光軸は第２のアライメントマークにおいて交差する。当該キャリブレーションステップの後、第２の光学装置群の２つの光学装置はもはや相互に運動されない。
【００４１】
また、１つのアライメントマークのみを有するキャリブレーション基板の使用も可能であるが、この場合、第１の側のキャリブレーションステップと第２の側のキャリブレーションステップとの間でのアライメントマークの移動が必須である。ここで、キャリブレーション基板が並進移動される場合、アライメントマークは、特に平坦な基板を想定すれば、可能なかぎり一定のｚ位置を維持しなければならない。一般に、基板表面までのｚ方向間隔は、基板の全ての位置で一定でなければならない。基板が例えば湾曲していると、光学装置に対して相対的な基板の並進移動の際に、好適には、光学装置および／または基板のｚ方向への事後補正が必須となる。湾曲が無視できるものであれば、こうした補正は省略可能である。キャリブレーション後、焦点面は、４つの光学装置全ての被写界深度領域内に位置する。焦点面および後の接合面は、好適には一致する。各光学装置のキャリブレーションが行われた後、本来の本発明のプロセスを開始することができる。キャリブレーションプロセスは、国際公開第２０１４２０２１０６号（ＷＯ２０１４２０２１０６Ａ１）から知ることができる。
【００４２】
光学装置の分解能は、１００００ｎｍから１０ｎｍ、好適には５０００ｎｍから５０ｎｍ、さらに好ましくは１０００ｎｍから１００ｎｍ、最も好ましくは７５０ｎｍから３８０ｎｍにある。
【００４３】
ここで、分解能は、好適にはレイリー規準にしたがって規定される。
【００４４】
完全性のために、本発明による方法は、一方側の光学装置が光学装置群において相互に機械的に結合されていないアライメントシステムによっても動作することを示しておく。こうしたアライメントシステムは、例えば刊行物：国際公開第２０１１０４２０９３号（ＷＯ２０１１０４２０９３Ａ１）に言及されている。こうしたアライメントシステムでは、上方の光学装置および下方の光学装置を必ずしも向かい合うように配置しなくてよく、ｘ‐ｙ平面において相互に間隔を置いて配置すればよい。なお、こうしたアライメントシステムは、本発明によるプロセスの実行にも使用可能である。
【００４５】
測定プロセス
従来技術には、種々のアライメントコンセプトを有する複数のシステムが存在する。本発明に関連するシステムは、刊行物：米国特許第６２１４６９２号明細書（ＵＳ６２１４６９２Ｂ１）および国際公開第２０１４２０２１０６号（ＷＯ２０１４２０２１０６Ａ１）に開示されている。
【００４６】
刊行物：米国特許第６２１４６９２号明細書（ＵＳ６２１４６９２Ｂ１）には、基板積層体の前方または後方に配置された光学装置間で基板を交互に移動させるシステムが記載されている。
【００４７】
これに対して、刊行物：国際公開第２０１４２０２１０６号（ＷＯ２０１４２０２１０６Ａ１）には、基板積層体の側方に配置された光学装置間で基板を交互に移動させるシステムが記載されている。本発明により開示される改善されたアライメントプロセスは上述した全てのアライメントシステムに、特に国際公開第２０１４２０２１０６号（ＷＯ２０１４２０２１０６Ａ１）のシステムにも、適用可能である。なお、本発明により開示される改善されたアライメントプロセスは、特許文献：米国特許第６２１４６９２号明細書（ＵＳ６２１４６９２Ｂ１）に開示されたアライメントシステムに即して例示する。
【００４８】
本発明による方法は、基本的には、既知の全てのアライメント方法に適用可能であり、ほぼ全てのアライメントシステムによって実行可能である。
【００４９】
相互にアライメントすべき基板は、サンプルホルダに固定される。サンプルホルダには固定部が設けられている。当該固定部は、基板の固定保持に用いられる。固定部とは、
・機械的固定部、特に
・クランプ部、
・真空固定部、特に
・個々に駆動可能な真空トラックを備えたもの、
・相互に接続された真空トラックを備えたもの、
・ピンチャック（英語：pin chuck、例えば国際公開第２０１５１１３６４１号（ＷＯ２０１５１１３６４１Ａ１）を参照）の部材としてのもの、
・電気固定部、特に
・静電固定部、
・磁気固定部、
・接着固定部、特に
・ジェルパック固定部、
・特には駆動可能な接着表面を有する固定部、
であってもよい。固定部は、特には電子的に駆動可能である。真空固定部は好ましい固定部タイプである。真空固定部は、好適には、サンプルホルダの表面に設けられた複数の真空トラックから成る。真空トラックは好適には個々に駆動可能である。技術的により実現しやすい適用形態では、個々に駆動可能であって、ゆえに排気可能もしくは排流可能な幾つかの真空トラックが、真空トラックセグメントにまとめられる。ただし、各真空セグメントは、他の真空セグメントからは独立である。これにより、個々に駆動可能な真空セグメントの組立て手段が得られる。各真空セグメントは、好適にはリング状に構成される。これにより、特に内部から外部へラジアル対称に行われる、基板の所期の固定および／またはサンプルホルダからの基板の解離が可能となる。きわめて好ましい実施形態では、サンプルホルダはピンチャック（英語：pin chuck）として構成される。この場合、これは、特に対称に配置された表面からの多数の隆起部、特にニードルによってその周囲を排気可能なサンプルホルダである。基板は隆起部の各頂部上のみに配置される。したがって接触面積は僅かである。ニードル型サンプルホルダの実施形態は、刊行物：国際公開第２０１５１１３６４１号（ＷＯ２０１５１１３６４１Ａ１）に開示されている。
【００５０】
本発明による実施形態の以下では、内側アライメントマークから外側アライメントマークへの光学装置の移動を説明する。ただし、本発明によるプロセスは、アライメントマークが外側から内側へ、または任意の順序で測定される場合にも動作する。たとえ好ましいとされなくとも、第１の基板表面側部上での内側から外側へのアライメントマークの測定、および第２の基板表面側部上での外側から内側へのアライメントマークの測定も可能である。
【００５１】
本発明による実施形態の別の可能な好ましい特性は、基板表面側部ごとに複数のアライメントマークが１つの光学装置の視野（英語：field-of-view）内にあるため、外側へのまたは内側への光学装置の移動が全く必要ないことにある。このため、本発明によれば、光学装置群を移動させる必要なく、複数のアライメントマークを測定することができる。
【００５２】
さらにきわめて好ましい本発明による一実施形態では、基板表面側部ごとに複数のアライメントマークが光学装置の視野内にあるだけでなく、接触なしで相互に入り組むように配置される。これにより、単位面積当たり複数個のアライメントマークを殊に効率的に設けることができる。この場合、本発明によれば、光学装置群の移動を必要とせずに、複数のアライメントマークの測定が殊に効率的に可能である。
【００５３】
本発明による第１のプロセスステップでは、下方基板の下方内側アライメントマークの測定が行われる。ここで、必要とあらば、上方基板は上方光学装置の視野から出るように走行されるので、上方光学装置は、下方基板の下方内側アライメントマークに対して空いた視野を有する。好適には、下方内側アライメントマークは既に上方光学装置の視野（英語：field-of-view）内にあるので、光学装置群を走行させる必要はない。個々の光学装置の走行は、この時点ではもはや所望されない。ここからは、光学装置群の走行のみが行われる。下方内側アライメントマークが測定された後、下方サンプルホルダの位置と下方内側アライメントマークとの間に一義的な対応関係が生じる。
【００５４】
本発明による第２のプロセスステップでは、上方基板を有する上方サンプルホルダが下方基板の上方を走行する。特には同時に、下方基板を有する下方サンプルホルダが戻り走行する。この場合、好適には、いわゆる位置誤差補正（英語：position error correction, PEC）が行われる。これは、測定装置、特に干渉計および／または以下でＰＥＣ光学装置と称する他の特別な光学装置による、下方サンプルホルダの位置の測定であると理解されたい。当該位置誤差補正は必須である。なぜなら、一般には既に上方光学装置の視野内に上方基板が移動しているので、下方基板は、その運動中、上方光学装置の視野から出てしまい、上方光学装置によって監視できなくなるからである。後のプロセスステップにおいて下方基板を高精度で再び元の位置へ走行可能とするには、光学装置の視野から出る運動中の位置を正確に測定しなければならない。好適には、下方サンプルホルダの位置の連続測定には、干渉計が使用される。さらに好ましくは、アライメントマークを検出する上述した光学装置から完全に独立した付加的な光学装置、ＰＥＣ光学装置が使用される。当該ＰＥＣ光学装置は、下方サンプルホルダ上のマーキングを測定し、これにより、特にはいずれの時点でも、サンプルホルダの位置を示すことができる。下方サンプルホルダの位置が少なくとも並進移動前に測定されると好適である。このようにすれば、いずれの時点においても位置が再現可能となることを保証できる。こうして測定されたサンプルホルダ位置により、下方サンプルホルダひいては下方基板は、いずれの時点でも再び元の位置へ移行させることができる。
【００５５】
位置誤差補正のためにサンプルホルダの位置検出を行う際の精度は、１μｍより良好であり、好適には５００ｎｍより良好であり、さらに好ましくは１００ｎｍより良好であり、最も好ましくは５０ｎｍより良好であり、特に最も好ましくは１０ｎｍより良好である。
【００５６】
本発明による第３のプロセスステップでは、上方基板の上方内側アライメントマークの測定が行われる。好適には、上方内側アライメントマークは既に下方光学装置の視野（英語：field of view）内に入っているので、光学装置群を走行させる必要はない。個々の光学装置の走行はこの時点でもはや許容されない。上方内側アライメントマークが測定された後、上方サンプルホルダの位置と上方内側アライメントマークとの間の一義的な対応関係が生じる。特には、次の過程において、上方サンプルホルダが固定される。
【００５７】
本発明による第４のプロセスステップでは、上方外側アライメントマークが下方光学装置の視野内に位置するよう、光学装置群の運動が行われる。上方外側アライメントマークが測定された後、上方サンプルホルダの位置と上方外側アライメントマークとの間の一義的な対応関係が生じる。予め検出された上方外側アライメントマークに対する基準が失われないよう、ここでは、下方光学装置の位置を正確に、好適には光学測定手段によって、さらに好ましくは干渉測定によって監視することが好適である。このようにすれば、光学装置の走行した距離を検出することができる。
【００５８】
本発明による第５のプロセスステップでは、下方基板の位置決めが行われる。この場合、プロセスステップにおいて位置誤差補正から測定された２つの位置を用いて、下方基板が再び正確にその起点位置へ位置決めされる。
【００５９】
特には同時に、上方基板が、上方光学装置の視野から出るように走行される。
【００６０】
本発明による第６のプロセスステップでは、光学装置群の運動が行われ、下方外側アライメントマークが上方光学装置の視野内に位置する。下方外側アライメントマークが測定された後、下方サンプルホルダの位置と下方外側アライメントマークとの間の一義的な対応関係が生じる。予め検出された下方外側アライメントマークに対する基準が失われないよう、ここでは、上方光学装置の位置を正確に、好適には光学測定手段によって、さらに好ましくは干渉測定によって監視することが好適である。このようにすれば、光学装置の走行した距離を検出することができる。
【００６１】
本発明によれば、当該時点で、上方および下方かつ外側および内側のアライメントマークの各位置が生じている。本発明によるプロセスは、ここでさらなるアライメントマークについても実行可能である。この場合、統計処理および誤差補正に利用可能なデータの個数が増大する。基板表面側部当たりのアライメントマークの個数は、一般には任意の大きさであってもよい。基板表面側部当たりのアライメントマークの個数は、１個超、好適には２個超、さらに好ましくは５個超、最も好ましくは１０個超、特に最も好ましくは２０個超である。
【００６２】
また、アライメントマークの測定を反復することもできる。内側アライメントマークと外側アライメントマークとの連続交換により、アライメント位置の統計処理評価、ひいてはより最適な、特には仮想のアライメントマークの計算が可能となる。
【００６３】
別の好ましい一実施形態では、基板表面側部当たり少なくとも２つのアライメントマークが全光学装置のうち１つの光学装置の視野内にある場合、光学装置群をキャリブレーション後に運動させる必要は全くない。したがって、基板表面側部当たり少なくとも２つのアライメントマークを測定するには、先行のプロセスのステップ１からステップ３を行うだけでよい。
【００６４】
計算プロセス
計算プロセスは、簡単に言えば、上面および下面の対応するアライメントマーク間で誤差最小化を行うことを基礎とする。好適には、最小二乗法が用いられる。誤差最小化により、各基板が相互に最適にアライメントされ、さらなるプロセスステップで相互に接触可能、特に接合可能となる、下方サンプルホルダの理想的なＸ‐Ｙ位置および／または理想的な回転位置ならびに上方サンプルホルダの理想的なＸ‐Ｙ位置および／または理想的なの回転位置が得られる。
【００６５】
接触プロセス／接合プロセス
統計平均位置が計算された後、２つの基板相互の接合が行われる。基板のアライメントは、統計平均位置に関して行われる。各基板は、用意された位置へと走行される。その後、２つの基板がｚ方向で接近される。特に、融着接合、さらに好ましくはハイブリッド接合が行われる。融着接合では、特に上方基板が、ピンにより、接合界面から見て凸の形状へ湾曲される。湾曲した基板は、特には平坦な第２の基板の好ましくは中央に接触する。
【００６６】
アライメントプロセスおよび接合プロセスは、１５０ｎｍから２５０ｎｍの再現性で、好適には１２５ｎｍから２２５ｎｍの再現性で、さらに好ましくは１００ｎｍから２００ｎｍの再現性で、最も好ましくは７５ｎｍから１５０ｎｍの再現性で、特に最も好ましくは５０ｎｍから１００ｎｍの再現性で行うことができる。
【００６７】
本発明の別の利点、特徴および詳細は、好ましい実施例の以下の説明および図に即して得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１ａ】視野内の１つの理想的なアライメントマークを示す、縮尺通りでない概略的な上面図である。
【図１ｂ】視野内の複数の理想的なアライメントマークを示す、縮尺通りでない概略的な上面図である。
【図１ｃ】視野内の中央にアライメントされた複数の理想的なアライメントマークを示す、縮尺通りでない概略的な上面図である。
【図２】理想的でないアライメントマークを示す、縮尺通りでない概略的な上面図である。
【図３】理想的なアライメントマークと理想的でないアライメントマークとの重畳を示す、縮尺通りでない概略的な上面図である。
【図４】ノッチを有する第１の基板タイプを示す、縮尺通りでない概略的な上面図である。
【図５】フラット側部を有する第２の基板タイプを示す、縮尺通りでない概略的な上面図である。
【図６】本発明によるプロセスフローを示す図である。
【図７ａ】本発明による第１のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な上面図である。
【図７ｂ】本発明による第１のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な側面図である。
【図８ａ】本発明による第２のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な下面図である。
【図８ｂ】本発明による第２のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な側面図である。
【図９ａ】本発明による第３のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な下面図である。
【図９ｂ】本発明による第３のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な側面図である。
【図１０ａ】本発明による第４のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な下面図である。
【図１０ｂ】本発明による第４のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な側面図である。
【図１１ａ】本発明による第５のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な上面図である。
【図１１ｂ】本発明による第５のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な側面図である。
【図１２ａ】本発明による第６のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な上面図である。
【図１２ｂ】本発明による第６のプロセスステップを示す、縮尺通りでない概略的な側面図である。
【図１３】測定されたアライメントマークの個数の関数としてのアライメント誤差の低減度を示すグラフ図である。
【００６９】
図中、同じ要素または同じ機能を有する要素は、同じ参照番号で表している。
【００７０】
以下の図の説明では次の各呼称が該当するものとする。基板左側部のエレメントには小文字ｌ（独語：links）を添え、基板右側部のエレメントには小文字ｒ（独語：rechts）を添える。上面のエレメントには小文字о（独語：oben）を添え、下面のエレメントには小文字ｕ（独語：unten）を添える。
【００７１】
図１ａには、光学装置の視野１０内の個々の理想的なアライメントマーク６ｉの縮尺通りでない概略図が示されている。アライメントマーク６ｉは直線状のエッジ８ｉを有し、特にテレセントリックに検出される場合、周囲に対して可能なかぎり良好なコントラストを有し、対称であって特に歪みを有さない。こうした高い品質を有するアライメントマーク６ｉは製造が困難である。ソフトウェアは理想的なアライメントマーク６ｉから理想的な中央位置７ｉを計算する。
【００７２】
図１ｂには、視野１０内の２つの理想的なアライメントマーク６ｉ，６ｉ’の縮尺通りでない概略図が示されている。アライメントマーク６ｉ，６ｉ’は、充分に小さく、観察を行う光学装置１１оｌ，１１оｒ，１１ｕｌ，１１ｕｒの視野１０内に同時に位置しうるように相互に充分に近接している。このため、本発明によれば、２つのアライメントマーク６ｉ，６ｉ’間での光学装置群の走行を回避することができる。また同時に、アライメントマーク６ｉ，６ｉ’の双方を測定できる。アライメントマーク６ｉ，６ｉ’は、直線状のエッジ８ｉ，８ｉ’を有し、特にテレセントリックに検出される場合、周囲に対して可能なかぎり良好なコントラストを有し、対称であって特に歪みを有さない。こうした高い品質を有するアライメントマーク６ｉ，６ｉ’は製造が困難である。ソフトウェアは理想的なアライメントマーク６ｉ，６ｉ’から２つの理想的な中央位置７ｉ，７ｉ’を計算する。
【００７３】
図１ｃには、視野１０内の２つの理想的なアライメントマーク６ｉ，６ｉ’の縮尺通りでない概略図が示されている。アライメントマーク６ｉ，６ｉ’は、特に、相互に入り組むように配置されているが接触しないように構成されている。２つのアライメントマーク６ｉ，６ｉ’は、観察を行う光学装置１１оｌ，１１оｒ，１１ｕｌ，１１ｕｒの視野１０内に同時に位置する。このため、本発明によれば、２つのアライメントマーク６ｉ，６ｉ’間での光学装置群の走行を回避することができる。また同時に、アライメントマーク６ｉ，６ｉ’の双方を測定できる。アライメントマーク６ｉ，６ｉ’は、直線状のエッジ８ｉ，８ｉ’を有し、特にテレセントリックに検出される場合、周囲に対して可能なかぎり良好なコントラストを有し、対称であって特に歪みを有さない。こうした高い品質を有するアライメントマーク６ｉ，６ｉ’は製造が困難である。ソフトウェアは理想的なアライメントマーク６ｉ，６ｉ’から２つの理想的な中央位置７ｉ，７ｉ’を計算する。
【００７４】
理想的でないアライメントマーク６についての類似の図２ｂ，図２ｃ，図３ｂ，図３ｃでの図示は以下では省略する。理想的なアライメントマーク６ｉ，６ｉ’についての考察が理想的でないアライメントマーク６に対しても移行可能であることは、当業者に理解されるであろう。
【００７５】
図２には、理想的でないアライメントマーク６の縮尺通りでない概略図が示されている。説明を容易にするため、所望の理想的な形状からの偏差が誇張して示されている。一般に、理想的でないアライメントマーク６は、理想的でない非直線状のエッジ８を有する。また、理想的でないアライメントマーク６は、歪みを有するかまたはテレセントリックに検出できず、このため理想的でない非直線状のエッジ８の不鮮明なコントラストが生じることがある。ソフトウェアは、理想的でないアライメントマーク６から、理想的でない中央位置７を計算する。図１ｂと同様に、視野１０内の、相互に近接して位置する２つの小さなアライメントマーク６，６’も可能である。また図１ｃと同様に、視野１０内の相互に相補的な２つのアライメントマーク６，６’も可能である。
【００７６】
図３には、理想的なアライメントマーク６ｉと理想的でないアライメントマーク６との重畳の縮尺通りでない概略図が示されている。各アライメントマーク６，６ｉの中央には、ソフトウェアにより計算された、アライメントマーク６，６ｉの中央位置７，７ｉが示されている。理想的でない中央位置７は、ここでは、所望かつ理想的な中央位置７ｉから偏差している。当該誤差は、理想的でないアライメントマーク６の理想的でない特徴、特に理想的でない非直線状のエッジ８に帰せられ、本発明によるプロセスによって充分に補償されなければならない誤差を形成する。この場合にも、図１ｂ，図１ｃと同様の考察が該当する。
【００７７】
図４には、特に対称に製造された複数の機能ユニット３を有する基板２から成る第１の基板タイプ１が示されている。第１の基板タイプ１にはノッチ４が設けられている。機能ユニット３の対称配置により、アライメントマーク６ｌ，６ｌ’，６ｒ，６ｒ’も当然対称配置となるが、必須ではない。したがって、好適には、基板タイプ１が、平面、特に対称平面Ｍによって、左方領域Ｌと右方領域Ｒとに分割される。本発明によれば、左方領域Ｌには少なくとも２つのアライメントマーク６ｌ，６ｌ’が存在し、右方領域には少なくとも２つのアライメントマーク６ｒ，６ｒ’が存在する。アライメントマーク６ｌ，６ｌ’，６ｒ，６ｒ’は、基板２の中心Ｚからの距離ｒｌ，ｒｌ’，ｒｒ，ｒｒ’にある。好適には、アライメントマーク６ｌ，６ｌ’，６ｒ，６ｒ’は直径線Ｄ上にある。
【００７８】
図５には、特に対称に製造された複数の機能ユニット３を有する基板２’から成る第２の基板タイプ１’が示されている。第２の基板タイプ１’にはフラット側部５が設けられている。機能ユニット３の対称配置により、アライメントマーク６ｌ，６ｌ’，６ｒ，６ｒ’も当然対称配置となるが、必須ではない。したがって、好適には、基板タイプ１’は、平面、特に対称平面Ｍによって、左方領域Ｌと右方領域Ｒとに分割される。本発明によれば、左方領域Ｌには少なくとも２つのアライメントマーク６ｌ，６ｌ’が存在し、右方領域Ｒには少なくとも２つのアライメントマーク６ｒ，６ｒ’が存在する。アライメントマーク６ｌ，６ｌ’，６ｒ，６ｒ’は、基板２’の中心Ｚからの距離ｒｌ，ｒｌ’，ｒｒ，ｒｒ’にある。好適には、アライメントマーク６ｌ，６ｌ’，６ｒ，６ｒ’は直径線Ｄ上にある。
【００７９】
図６には、本発明のプロセスの概略的なプロセスフローが示されている。第１のプロセスステップ１００では、下方基板２ｕの下方内側アライメントマーク６ｕｌ，６ｕｒの測定が行われる。本発明による次の第２のプロセスステップ１０１では、下方サンプルホルダ１２ｕの位置誤差補正が行われる。本発明による次の第３のプロセスステップ１０２では、上方基板２оの上方内側アライメントマーク６оｌ，６оｒの測定が行われる。本発明による次の第４のプロセスステップ１０３では、上方基板２оの上方外側アライメントマーク６оｌ’，６оｒ’の測定が行われる。本発明による次の第５のプロセスステップ１０４では、サンプルホルダ１２ｕ，１２оの交換が行われる。本発明による次の第６のプロセスステップ１０５では、下方外側アライメントマーク６ｕｌ’，６ｕｒ’の測定が行われる。本発明による第７のプロセスステップ１０６では、さらなるアライメントマークを同じプロセスフローによって測定するかどうか、または測定されたアライメントマークをあらためて測定するかどうかが判定される。その後、本発明による最後の第８のプロセスステップ１０７で、２つの基板２ｕ，２оのアライメントおよび接合が行われる。
【００８０】
図７ａまたは図７ｂには、基板表面２ｕｓ（ｓは表面を表す）を有する第１の下方基板２ｕが第１の下方サンプルホルダ１２ｕに固定された、本発明による第１のプロセスステップ１００の概略的な上面図または側面図が示されている。第２の上方基板２оを固定した第２の上方サンプルホルダ１２оは、本発明による第１のプロセスステップ１００では、上方左側の光学装置１１оｌおよび上方右側の光学装置１１оｒ（上面図では見えない）が２つの下方内側アライメントマーク６ｕｌ，６ｕｒに対する空いた視野（英語：field of view）１０ｕｌ，１０ｕｒを有するよう、待機位置において、下方内側アライメントマーク６ｕｌ，６ｕｒから遠ざけられている。本発明による当該アライメントステップでは、下方基板２ｕの測定位置における、下方内側アライメントマーク６ｕｌ，６ｕｒの位置ならびにサンプルホルダ１２ｕの位置の記憶が行われる。
【００８１】
図８ａまたは図８ｂには、第２の上方サンプルホルダ１２оが上方のアライメントマーク６оｌ，６оｒの測定位置へ走行した、本発明による第２のプロセスステップ１０１の概略的な下面図または側面図が示されている。特には同時に、下方サンプルホルダ１２ｕはその待機位置へ走行する。当該走行中、予め高い精度で測定されたアライメントマーク６ｕｌ，６ｕｒの位置を後に再び正確に見出しうるようにするため、下方サンプルホルダ１２ｕの連続監視および／または記憶および／または測定および／または補正を行うことができる。当該位置誤差補正は、ＰＥＣ測定システム１３、特に干渉計によって行われる。さらに好ましい実施形態では、サンプルホルダ１２ｕの下方に位置する付加的なＰＥＣ光学装置による位置誤差補正が行われる。こうしたＰＥＣ光学装置は、わかりやすくするために図示していない。
【００８２】
図９ａまたは図９ｂには、上方内側アライメントマーク６оｌ，６оｒの測定が行われる、本発明の第３のプロセスステップ１０２の概略的な下面図または側面図が示されている。図９ａの下面図では上方左側アライメントマーク６оｌが上側にあるのに対し、図７ａの上面図では下方左側アライメントマーク６ｕｌが下側に示されていることに注意されたい。本発明による当該アライメントステップでは、上方基板２оの測定位置における、上方内側アライメントマーク６оｌ，６оｒの位置ならびに上方サンプルホルダ１２оの位置の記憶が行われる。
【００８３】
図１０ａまたは図１０ｂには、上方外側アライメントマーク６оｌ’，６оｒ’の測定が行われる、本発明による第４のプロセスステップ１０３の概略的な下面図または側面図が示されている。本発明による当該アライメントステップでは、上方外側アライメントマーク６оｌ’，６оｒ’の記憶が行われる。上方基板２оの測定位置における上方サンプルホルダ１２оの位置の記憶がまだ行われていない場合、当該プロセスステップにおいてこれを追加実行することができる。
【００８４】
図１１ａまたは図１１ｂには、サンプルホルダ１２о，１２ｕの交換が行われる、本発明による第５のプロセスステップ１０４の概略的な上面図または側面図が示されている。下方サンプルホルダ１２ｕは、特に第２のプロセスステップ１０１の位置誤差補正からのデータを用いて、再びその起点位置へ走行される。特には同時に、上方サンプルホルダ１２оの待機位置への移動も行われる。
【００８５】
図１２ａまたは図１２ｂには、下方外側アライメントマーク６ｕｌ’，６ｕｒ’の測定が行われる、本発明による第６のプロセスステップ１０５の上面図または側面図が示されている。本発明による当該アライメントステップでは、下方外側アライメントマーク６ｕｌ’，６ｕｒ’の位置の記憶が行われる。
【００８６】
図１３には、測定されたアライメントマーク６の個数の関数としてアライメント誤差の３σ値を表すグラフが示されている。アライメントマークの個数が増大するにつれ、アライメント誤差の３σ値は、使用されるアライメントマークの根に反比例して低下する。
【符号の説明】
【００８７】
１，１’  基板タイプ
２，２’，２ｕ，２о  基板
２ｕｓ，２оｓ  基板表面
３  機能ユニット
４  ノッチ
５  フラット側部
６，６ｉ，６’，６ｉ’，６ｌ，６ｌ’，６ｒ，６ｒ’，６ｕｌ，６ｕｌ’，６ｕｒ，６ｕｒ’，６оｌ，６оｌ’，６оｒ，６оｒ’  アライメントマーク
７ｉ，７，７ｉ’，７’  中央位置
８ｉ，８，８ｉ’，８’  エッジ
９，９’  統計平均位置
１０，１０ｕｌ，１０ｕｒ，１０оｌ，１０оｒ，１０ｕｌ’，１０ｕｒ’，１０оｌ’，１０оｒ’  視野
１１оｌ，１１оｒ，１１ｕｌ，１１ｕｒ  光学装置
１２ｕ，１２о  サンプルホルダ
１３  ＰＥＣ測定システム
ｒｌ，ｒｌ’，ｒｒ，ｒｒ’  半径
Ｍ  平面、特に対称平面
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  線分
ｈ  交点
Ｌ  左方領域
Ｒ  右方領域
Ｚ  中心
Ｄ  直径線
Ｎ  拡張円
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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