衬底-产品衬底-组合以及用于制造衬底-产品衬底-组合的设备和方法

摘要

本发明涉及一种用于通过将平面衬底(2，2′)的接触侧(2o)与载体衬底(5，5′)的支撑面(5o)对准、接触和接合来制造衬底-产品衬底-组合的方法，其中，所述衬底(2，2′)在接触时具有比所述载体衬底(5，5′)的平均直径d2更大的平均直径d1。此外，本发明还涉及一种用于通过将平面衬底(2，2′)的接触侧(2o)与载体衬底(5，5′)的支撑面(5o)对准、接触和接合来制造衬底-产品衬底-组合的衬底(2，2′)，其中，所述衬底(2，2′)具有直径d1，该直径在背面减薄时可通过所述衬底(2，2′)的横截面的形状在其周缘轮廓(2u)上减小。另外，本发明还涉及一种相对应的设备和一种用于将具有平均直径d1的平面衬底(2)用于与具有平均直径d2的载体衬底(5)进行对准和接触以便对所述平面衬底(2)进行再加工的用法，其中，平均直径d1大于平均直径d2。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于制造衬底-产品衬底-组合的方 法以及一种相对应的、根据权利要求10所述的设备、一种根据权利要求6所述 的衬底以及一种根据权利要求15所述的衬底-载体衬底-组合和一种根据权利要 求8所述的用法。

背景技术

衬底、尤其是晶圆的背面减薄是在半导体工业中经常需要的并且可通过机 械和/或化学的方式进行。为了背面减薄，晶圆通常临时被固定在载体系统上， 其中，在固定时有多种方法。作为载体系统，例如使用由硅、诸如Sic、SiN的 硅合金构成的膜或晶圆、陶瓷、(玻璃纤维增强)塑料、石墨、蓝宝石、金属、 玻璃或者组合合成材料。在背面减薄过程和后续加工结束时，背面被减薄的晶 圆被安装在膜框架上，接着移除载体。

一旦衬底需要背面减薄以外的加工，又使用刚性的载体系统、即载体衬底。 在相应的工业设备上，这种在背面减薄之后的加工步骤的示例包括：金属化、 干法蚀刻、湿法蚀刻、激光加工、光刻、高炉工艺、掺杂等等。

在刚性的载体衬底中，要加工的产品衬底通常是通过粘合层与载体衬底相 连接。

所述载体衬底需要给任意薄的要加工的衬底赋予足够的机械稳定性，以便 能够在后续的工艺步骤和/或工艺设备中进行加工。在临时连接的情况下，目前 的目标厚度在30μm至100μm之间，将来力求更薄的、在1μm至50μm之间的 产品衬底，在持久接合的情况下，还可能有更薄的产品衬底，这在物理上只是 还更通过对于有连接端的晶体管的结构高度的要求而受到限制。产品衬底的最 小厚度在0.001μm至5μm之间。

上述加工步骤其中的一些步骤要求所述衬底或者说所述载体在相对应的设 备内的精确定位。

其中，例如标称为300mm+/-200μm的产品衬底被粘接到301mm+/-200μm 的载体衬底上。这是出于在边界区域给要背面减薄或者已被背面减薄的晶圆提 供充分保护以及尤其是足够支撑的预防措施而发生的。但通过该措施，在各种 加工步骤中、尤其是在溅射过程、电流沉积、蚀刻流程中，载体衬底在边界区 域中易受影响。

由于在现有技术中所提到的载体衬底会出现一些问题。在载体衬底边界处 的沉积流程、蚀刻等等导致所述载体衬底受到很大污染。

在剥离产品衬底之后，这个受污染的边界区域必须以很繁琐且耗费大量成 本的方式进行清洁。这个有瑕疵的载体衬底边缘经常就构成限制该载体衬底的 使用寿命的唯一原因。最终产品的额外成本尤其根据载体衬底的成本、其回收 成本和再利用循环的次数得出。通过这一目前所使用的方法，载体衬底的清洁 步骤非常昂贵，因此，在很多情况下，载体衬底不会被再利用。

载体衬底越便宜，再利用循环的次数少就越不关键，例如对于制造成本约 为的载体衬底而言，期望再利用至少十次。

载体衬底越昂贵，其使用寿命长(＝再利用循环的次数多)就越重要。例如 对于载体衬底制造成本约为的情况而言，就期望再利用次数为1000。

在首次制造时能够使载体衬底变得昂贵的特性例如包括：

-原始材料；

-精确的几何结构：小的TTV(总厚度变化)，例如要求＜1μm，以便能够 将产品尽可能精确地研磨和抛光至所期望的厚度；

-预处理，使得对临时的接合能够实现后续的分离。

由于这些问题，非常昂贵的载体衬底经常根本不被使用，尽管其对于其他 工艺步骤可能有着有用的特性。

在下面所提到的工艺步骤中，对两个晶圆的关联精确度提出了非常高的要 求：

-在载体衬底上通过等离子加工被背面减薄的晶圆中，偏心率引起等离子 体的不均匀放电。产生的放电(由于高电场密度的击穿-电弧放电)可能给产品 和等离子体加工室带来损坏。由于能够使用等于/小于产品衬底的载体衬底的这 种可能，对于等离子体和溅射流程而言非常有利。

-在所谓的扫描仪和步进器上的光刻曝光中，没有被充分校准的接合对不 会被足够准确地加载。接合对的参照(预先对准)是基于外部轮廓进行的。但 一个大(很多)的载体衬底的外部轮廓不与产品衬底上的基准标记的位置相互 对应(只要两个外部轮廓的校准不精确或者说产品衬底的外部轮廓不能够被使 用)。因此，这些基准标记并不处于显微镜的“捕捉区域”并且必须很费劲才能够 找到。这就导致在这些系统上的时间耗损、处理能力耗损和生产效率耗损。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种用于制造衬底-载体衬底-组合的设备 和方法和/或这样一种衬底，通过所述衬底能够实现衬底与载体衬底之间更加精 确且有效的对准和接触。

所述目的通过权利要求1、6、8、10和15所述的特征得以实现。本发明的 有利扩展方案在从属权利要求中给出。由至少两个在说明书、权利要求和/或附 图中给出的特征的所有组合也落在本发明的范畴内。对于所给出的值域而言， 处于所述界限内的值也应作为界限公开，并且能够以任意组合要求保护。

本发明基于如下思想：通过设置在接触时具有比载体衬底的直径d2更大的 直径d1的衬底来对根据本发明的方法加以优化，并且提出了这样一种设备，所 述方法利用该设备能够得以实施。在此，根据本发明尤其可设想的是，尤其以 电子方式实现对待对准和接触的衬底的外部轮廓的检测(检测装置)，以及实现 将所检测到的外部轮廓处理(控制装置)成控制信号，以用于所述衬底的对准 (对准装置)，以实现更精确的对准。另外，在此根据本发明，这种对准在所述 衬底为了实现所述衬底的接触而相向移动的过程中优选连续地进行。此外，根 据本发明尤其可设想的是，利用相同的检测装置来检验对准精确度和/或必要时 执行重新对准。

平行于接触侧或者支撑面来测量直径d1和/或d2，其中，根据本发明，这 些直径尤其被看作为平均直径d1和/或d2(沿着所述衬底/载体衬底的周缘轮廓 平均)。相对于所述衬底/载体衬底的横截面和相应的横截面轮廓，测量在横截面 轮廓的相应最大值处上的平均直径d1/d2。理想情况下，所述衬底和所述载体衬 底为精确的圆形，因此，周缘上的直径d1/d2并不会相互有偏差。

所述衬底理解为在半导体工业中所使用的产品衬底或者载体衬底。所述载 体衬底在不同加工步骤中用作所述功能衬底(产品衬底)的加固件，尤其是在 给功能衬底背面减薄时。作为衬底尤其是可考虑具有平面(Abflachung)(“flat”) 或具有槽口(“notch”)的晶圆。

提供一种产品(或者说一种衬底-载体衬底-组合)作为独立的发明，该产 品由一种载体衬底和一种衬底构成，利用根据本发明的设备和/或根据本发明的 方法使其对准、接触并相互预固定和/或被接合在一起，其特征尤其是在于，所 述载体衬底的直径d2以最小程度小于所述产品衬底的直径d1。因此，根据本发 明就确保所述载体衬底在对所述产品衬底进行处理期间绝没有受到沾污、污染、 所不期望的处理等等并且由此被再利用的次数能够更多。

尽管根据本发明的实施方式首先是适用于比直径d2更小的载体衬底相对 于尤其是比直径d1更大的衬底对准，但根据本发明的设备也可被用来使得比要 接合的衬底更大或者同等大小的载体衬底相互对准。

根据本发明的一种扩展方案，尤其有利的是，所述衬底在接触之后被背面 减薄，其中，直径d1通过所述衬底的横截面的形状在其周缘轮廓上减小，尤其 是减小至d1≤d2。由此能够尤其是在已知且标准化的设施上实现所述衬底-载体 衬底组合简单的再加工。

在此尤其有利的是，所述衬底具有尤其是通过设置边缘半径和/或通过周缘 轮廓的向后磨削(Zurückschleifen)所产生的环状凸肩。所述凸肩可通过简单的 方式制造并且促进了根据本发明的制造流程的进一步优化。

通过使所述凸肩的环状宽度dR大于或等于d1和d2之间的差，所述衬底 的直径能够被减小至载体晶圆的直径d2或者更小，以致在再加工时确保产品衬 底的最佳支撑。

根据本发明的另一种有利的实施方式规定了，在背面减薄时，所述衬底的 厚度D₁被缩减直至到达所述凸肩或者超出所述凸肩。

根据本发明的设备尤其是由此得以扩展，即：所述检测装置构造成在其周 缘轮廓上对所述衬底的横截面的形状进行检测，使得所述衬底的背面减薄可控， 从而使直径d1减小，尤其是减小至d1≤d2。通过检测所述横截面的形状、尤其 是横截面轮廓的从侧面来看、即沿着衬底厚度D1的分布的形状，根据本发明可 尤其是对背面减薄流程进行精确的控制。

通过使所述检测装置通过旋转装置可相对于所述衬底和/或相对于所述载 体衬底旋转和/或通过移位装置可相对于所述衬底和/或相对于所述载体衬底在 X-和/或y-方向上平行于接触平面移位，能够有效精确地实施对准。

根据本发明的一种有利的实施方式规定了，所述检测装置被安置在可至少 分段地布置到所述衬底和/或载体衬底周缘侧、尤其是分段地构造为环状的载体 单元上。由此可以有效的方式实现所述检测装置的根据本发明的集成。

所述载体单元有利地被安置在所述载体衬底容纳部与所述衬底容纳部之 间，尤其是利用被安置在其间的接触装置，优选以Z-移位单元的形式，和/或利 用被安置在其间的基板。通过这种方式提供本发明的一种非常有效的构型。

在此，有利的是，所述移位装置在本发明的扩展方案中尤其是直接地被安 置在所述基板与所述载体单元之间。因此，可设想直接作用于所述载体单元， 尤其是连同被安置在其上的衬底容纳部一起。

根据本发明的另一种有利的实施方式规定了，周缘轮廓和周缘轮廓可尤其 是同时用相同的、尤其是一个或多个检测装置、优选是显微镜进行检测。通过 这种方式，可不损失速度而减少昂贵的检测装置的数量。

根据本发明，衬底的对准还可相对于作为载体衬底的衬底堆叠进行。在此， 衬底堆叠理解为某一数量的已经经过加工的、例如被背面减薄的衬底，其尤其 是持久地相互接合。根据本发明，该衬底堆叠足够厚时可用作载体衬底。

尤其优选的是机械式的对准装置(移位装置和旋转装置)与光学的距离测 量系统相结合，既用于所述衬底，也用于所述载体衬底。其中非常有利的是， 该对准装置被集成地布置在用于接合或者预先固定所述衬底的设施内。

因此，本发明允许两个衬底(衬底和载体衬底)相互之间的精确、快速且 成本有利的对准，而非必须借助对准标记。因此，根据本发明的载体衬底可放 弃对准标记，使得其制造能更加便利。

此外，通过本发明，所述载体衬底还可多次使用，而非必须通过繁琐且昂 贵的流程进行清洁。

此外，还得到根据本发明的设备被置入/集成在一个接合器内的可能性。

利用本发明，考虑了所述衬底在周缘(周缘轮廓)的多个点上的不同直径， 并且能够实现更精确的定位，所述更精确的定位在其他机械式和/或光学的定位 中无法实现。同时能够实现比(纯)机械式的对准中更快速的对准。

作为本发明基础的方法和根据本发明的设备能够实现所需要的精度、尤其 是＜50μm的精度，并且尤其是能够在周缘上实现更高的旋转精度，而旋转精度 对于迄今的机械式方法而言是弱点。所述衬底的周缘处的槽口(所谓的 “notches”)能够非常精确地与衬底和载体衬底关联。

这些槽口优选位于这样一个位置，该位置被至少一个检测装置探测到。其 测量方向平行于或者近似平行于衬底法线的那个检测装置可通过所述槽口的位 置非常快地确定旋转的测量定向。类似的考虑也适用于具有平面或者具有每个 任意其他槽口或者与所涉及衬底的所给定理想几何结构有偏差的衬底(其可用 于旋转对准)。

根据本发明的方法尤其是一种动态的、包括对所检测到的/所测量的数据的 软件控制优化的光学扫描法。

在本发明的一种有利的实施方式中规定了，所述载体衬底和所述功能衬底 要被分别固定在单独的、可通过机械方式移动的夹持装置(衬底容纳部/载体衬 底容纳部)上。在此，尤其设置了具有真空支承的夹具。但也可设置其他支承， 例如粘接材料、机械式卡紧或者静电支承。同样也可代替载体衬底而设置产品 衬底。已多次接合或者被背面减薄的多层衬底也可通过这种方法来进行校准/对 准。

两个衬底其中的一个有利地被固定在可在z方向上移动的固定设备(尤其 是载体衬底容纳部)上。另一个衬底被固定在可转动的夹具(尤其是衬底容纳 部)上。这一夹具被固定在机械的、可在x和y方向上进行移位的移位单元(尤 其是载体单元)内。在这个机械式移位单元上/内有一个或多个光学扫描单元(检 测装置)，所述扫描单元尤其是同时在一个窄的带状范围内在垂直方向上对所述 两个衬底进行检测(扫描)。由此形成间隔分布，该间隔分布同时对所述两个衬 底的外部几何结构(周缘轮廓)进行检测/测量。这一间隔分布尤其是给出相应 衬底的最大的外直径以及在测量点或测量段上各个衬底彼此之间的间隔。

所述检测装置的这个扫描单元有利地在所述机械式移位单元内在所述接触 平面内或者平行于该接触平面旋转，以便能够对所述衬底的周缘轮廓的多个周 缘部段进行检测。通过所述扫描单元的旋转，能够对所述两个衬底的外部几何 形状进行测量并且同时确定所述两个衬底相对于彼此的位置。这种旋转可画出 整个圆形或者也可仅仅是扇形/检测部段。对于准确度较低的校准要求，所述扫 描单元可放弃旋转。但也可以是所述扫描单元并不旋转，而是在该扫描单元定 住的情况下所述两个衬底旋转。

替换方案是，也可静止地围绕着所述两个衬底布置多个扫描单元，尤其是 至少3个扫描单元，以便确定这两个外部轮廓(或者是在软件方面相应理想化 的圆形)的位置和直径。在这种情况下，也可不用衬底和/或扫描单元旋转。一 个衬底相对于另一个衬底的轻微旋转在这种情况下就足以使得槽口或平面在旋 转方向上在接触平面内对准。

替换方案是，所述扫描单元可由上方或下方、大约以与衬底平面垂直的角 度布置并且对所述衬底的周缘轮廓的边缘进行探测。在特殊情况下会涉及到显 微镜，其提供两个晶圆边缘的光学图像以便测量和分析。

根据本发明，这些显微镜中的一个或多个可被布置为可移动(围绕着被固 定/停住的衬底旋转)或者是静止的(其中衬底旋转)。

在另一种特殊情况下，至少三个显微镜静止地被布置在所述衬底上方和/ 或下方的周缘上。两个周缘边缘通过显微镜均可以看到(可能要在基于Z-间隔 重新对焦的条件下(垂直于X-和Y-方向或者说接触平面)，其将可能超过聚焦 深度。可能挡住较小衬底的周缘边缘的、具有更大直径的衬底可通过所述对准 装置移动特定的距离，并且由此使得其可被看到并使其可以定位。两个周缘边 缘的图像数据被转换为位置信息，并且所述衬底可相对于彼此精确对准。

可通过软件计算出机械移位元件(对准装置)在X-和Y-方向上的移位行程 的所需计算结果以及所述衬底的所需旋转。这种计算和测量可在Z移动(接触 装置)期间、即所述两个衬底以机械方式相向移动期间连续测量并且不断进行 修正。

通过这种在线测量法，能够在所述衬底相互结合期间或者在此后对所可能 出现的偏差进行修正或者通过相互分离以及重新对准和接触加以优化。

通过根据本发明的设备和根据本发明的方法，能够在即便衬底极为不同、 例如具有不同直径或者不同几何结构、例如圆形衬底与矩形衬底的情况下实现 精确对准。

只要在上面和/或在接下来的附图说明中公开了设备特征，这些设备特征也 要被看作是作为方法特征公开，反之亦可。只要在说明书、权利要求或者附图 中公开了衬底的特征，则所述特征也可被看作是作为衬底-载体衬底-组合的特征 公开，反之亦可。

附图说明

由下面对优选实施例的说明以及借助附图，得出本发明的其他优点、特征 和细节。

其中：

图1a中示出根据本发明的设备在第一种实施方式中的示意性横截面图；

图1b中示出如图1a的设备的示意性俯视图；

图2a中示出根据本发明的设备在第二种实施方式中的示意性横截面图；

图2b中示出如图2a的设备的示意性俯视图；

图3a中示出一种根据本发明的产品(衬底-载体衬底组合)的一种实施方 式在接合步骤之前的工艺步骤的示意性横截面图；

图3b中示出一种根据本发明的产品的一种实施方式在接合步骤之后的工 艺步骤的示意性横截面图；

图3c中示出一种根据本发明的产品的一种实施方式在背面减薄之后的工 艺步骤的示意性横截面图；

图4a中示出一种根据本发明的产品的一种实施方式在接合步骤之前的工 艺步骤的示意性横截面图；

图4b中示出一种根据本发明的产品的一种实施方式在接合步骤之后的工 艺步骤的示意性横截面图；以及

图4c中示出一种根据本发明的产品的一种实施方式在背面减薄之后的工 艺步骤的示意性横截面图。

在附图中，本发明的优点和特征均根据本发明的实施方式而被标示有各自 标识的附图标记，其中，具有同样功能或者起相同作用的功能的组件或者说特 征标有同样的附图标记。

具体实施方式

这些附图分别示出了设备和方法，其使得衬底2、5(或者衬底堆叠)能够 通过周缘边缘2u、5u相对于彼此对准。所述根据本发明的方法涉及一种动态的、 具有对所测量数据的软件优化的光学扫描法。

在图1a和1b中，在衬底容纳部1(夹具)上固定有产品衬底作为衬底2。 衬底容纳部1可通过移位单元3(接触装置)在Z方向上、即垂直于衬底2与 载体衬底5之间的接触平面进行移位。

在衬底容纳部1的上方有另一个夹具(载体衬底容纳部4)连同被固定在 其上的载体衬底5。载体衬底容纳部4通过旋转引导件(旋转装置6)与机械单 元(载体单元7)相连接。这个机械式载体单元7通过引导件(用于在X-和Y- 方向上进行移位的移位装置8)连接在基板9上。这个移位装置8使得所述机械 式载体单元7能够在X-和Y-方向上移动、更确切地说是通过一个未示出的控制 装置控制而移动。

从技术上看来，重要的是引起衬底2、5之间相对移动的可能性。

这个载体单元7具有尤其是环状的、优选圆环型的导向元件10。在所述导 向元件10上存在距离测量元件11(检测装置)。所述检测装置有利地被定位在 两个衬底2、5的接触平面内并且通过所述距离测量元件而在一个特定的角度范 围内对所有距离进行测量/检测。由此在这个所扫描的角度范围内形成距离分布， 该距离分布将所述扫描单元(检测装置)的瞬时位置与衬底2、5的位置相关联。

所述检测装置在圆环型导向元件10的区域内尤其是具有额外的测量装置 12。所述测量装置12定义了扫描单元11相对于衬底2、5的周缘的准确位置。 测量装置12的分析单元有利地以集成的方式位于相关联的距离测量元件内。当 使用多个距离测量元件时，这尤其有利。

在根据本发明的一种独立实施方式中，在此使用的载体衬底5具有比产品 衬底2的直径d1略微更小的直径d2。因此，保护载体衬底、首先是载体衬底边 缘(周缘边缘5u)免受另外的工艺步骤的影响，并且，载体衬底5有利地可利 用多次而无需另外的清洁步骤。因此，根据本发明，非常昂贵复杂的载体衬底5 能够得到多次使用。

如果替代此前在半导体工业中所常见的那样而使用并不是大于而是小于 (或者在制造公差的范畴内大小等同于)产品衬底2的载体衬底5，那么，载体 衬底边缘5u就不需要每个清洁过程，载体衬底5的边界区域保持不会受到沾污， 这是因为产品衬底2用作载体衬底5和/或载体衬底边缘5u的覆盖件并且这个载 体衬底5不会受到加工的影响。因此，载体衬底5无需清洁步骤就可被再利用。

产品衬底2的(平均)直径d1与载体衬底5的(平均)直径d2之间的差 小于500μm，优选小于400μm，再优选小于300μm，更优选小于200μm，最优 选小于100μm。

在产品衬底和载体衬底的直径同样大小的情况下，可能由于制造公差而出 现这样一种情况，在其中，载体衬底5的直径d2以最小程度(在制造公差范围 内)大于产品衬底2的直径d1。根据本发明重要的是，通过在这种情况下更小 的产品衬底2(未标示)的产品衬底边缘2u的遮盖作用，给载体衬底边缘5u 提供了充分的保护。

为了达到所要求的边界覆盖的精确度，边界符合度(产品衬底2的边界超 出)尤其精确到5μm至10μm(同心)。换句话说，周缘边缘2u、5u的间隔在 径向方向上自衬底2、5的中心起彼此之间最多偏差上述值。

根据本发明，载体衬底5要比产品衬底2小0μm至500μm，因此，产品衬 底2的在机械上关键的边界区域2u就保持获得充分的机械式支撑。

出于成本和处理能力的原因，优选不在载体衬底5内的基准标记上设置定 位。因此，根据本发明，结构化的产品衬底与未结构化的载体衬底之间的所有 校准都是按照衬底2、5的衬底边缘2u、5u来进行的。

因为衬底2、5的衬底边缘2u、5u可能带来了极大的制造公差，因此，精 确的定位就非常关键，当要求小于20μm的非常精确的定位时，尤其如此。

因此，根据本发明，等效地在槽口(如果载体衬底上有槽口)或者说在平 面上要求+/-5μm至+/-20μm的精度以及+/-5/10μm的旋转精度。

载体衬底容纳部4以可通过旋转装置6转动的方式支承并且通过载体单元 7与移位装置8相连接，所述移位装置使得载体单元7、进而使得载体衬底容纳 部4能够实现平移移动。在载体单元7内有一个(或多个)光学扫描单元15、 15′。

扫描单元15、15′能够至少分段地对两个衬底2、5的周缘轮廓2u、5u进行 检测、尤其是扫描。在此，距离测量装置11允许尤其是连续地确定距离测量系 统11与周缘轮廓2u、5u的间隔。

由此形成间隔分布，其同时对两个衬底2、5的外部几何结构进行测量/检 测。这一间隔分布不仅给出了相应衬底2、5的最大的外部直径，还给出了各个 衬底2、5的周缘轮廓2u、5u彼此之间的间隔。扫描单元15、15′优选沿着导向 元件10在机械设备内旋转。

通过扫描单元15、15′的旋转，能够对两个衬底2、5的衬底边缘2u、5u进 行测量并且同时计算出这两个衬底2、5相对于彼此的位置。扫描单元15、15′ 可沿着闭合的圆环移动(只要导向元件10是闭合的)，或者可仅沿着圆环段10 移动，如图1b的实施方式中所示的那样。在校准精确度要求不高的情况下，扫 描单元15、15′可不用旋转。也可以是扫描单元15、15′不旋转，而是两个衬底2、 5在扫描单元15、15′定住时旋转，其方式是通过：相对应的接触装置3具有旋 转单元。

在如图2a和2b的实施方式中，扫描单元可以是光学部件13、13′、13″、 13″′，其光轴大约处在垂直于衬底2的衬底表面的角度上。在一种特殊的实施方 式中涉及到显微镜，所述显微镜提供衬底边缘以及周缘轮廓2u、5u的光学图像 以便测量和分析。

这些光学部件13、13′、13″、13″′其中的一个或多个光学部件又可被布置为 可移动的(围绕着停住的衬底2、5旋转)或者是静止的(其中衬底2、5旋转)。

在另一种特殊情况下，至少有四个光学部件13、13′、13″、13″′静止地被布 置在位于衬底2、5上方和/或下方的周缘上。两个衬底边缘2u、5u可通过光学 部件13、13′、13″、13″′看到(可能在基于将可能超出聚焦深度的Z-间隔的重新 对焦的条件下)。

在这种实施方式中有利的是，直径d2更小的载体衬底5位于在光学部件 13、13′、13″、13″′与具有较大直径d1的衬底2之间的光学路径上，因此，对于 光学部件13、13’、13″、13″′而言，在两个衬底2、5相应对准的情况下，两个周 缘轮廓2u、5u是可同时看到的。

如果这些光学部件对于所使用的衬底对于其是透明的电磁辐射敏感，那么， 具有较大直径d1的衬底2的位置也可更靠近相应光学部件。例如对于红外线辐 射是透明的硅晶圆。

在数学上可通过每种任意补偿计算、优选通过最小平方的方法来执行两个 衬底2、5相互之间的校准。这些光学部件或者距离测量系统根据本发明优选要 这样实施，使得所接收的数据被数字化并且可被转发给相对应的计算机。

所述计算机(控制装置)内的相对应的软件能够这样来操控X-和/或Y-和/ 或旋转单元，使得两个周缘轮廓2u、5u相互之间的对准持续调整并且一直持续 到软件的相对应的补偿计算提供如下参数，所述参数是补偿计算的精确度的量 度，其小于由用户所给定的阙值。

图3a-3b示出了一种更短的用于制造根据本发明的产品(衬底-载体衬底- 组合)的流程，其包括载体衬底5，所述载体衬底5的直径d2至少在背面减薄 流程(图3a-3b)之前是小、于衬底2的直径d1的。在一种根据本发明的对准和 接合流程(图3b)之后，进行衬底2的背面减薄流程(图3c)。

衬底2与载体衬底5通过粘合层14相连接，所述粘合层在接合前被放置到 衬底2上、尤其是具有直径为d3的粘合面，该直径在载体衬底5的直径d2与 衬底2的直径d1之间，优选基本等于载体衬底5的直径d2。

在如图3的实施方式中，载体衬底5具有非常小的边缘半径，而衬底2具 有很大的边缘半径。在根据本发明的一实施方式中，由此得到了两个优点。首 先，载体衬底5的较小的边缘半径有利于容纳在载体衬底5上之后支撑衬底2 的支撑面5o一直尽可能地延伸至周缘轮廓2u的支承边缘2k，这通过载体衬底 5形成对产品衬底2的有利支撑。粘合层14对于支撑没有任何重要的影响，尤 其是因为其至少具有与载体衬底5的直径d2相等的直径d3。

衬底2通过边缘半径在其周缘轮廓上至少在该衬底2与载体衬底5的接触 侧2o上具有环状凸肩2a，所述凸肩具有至少等于直径d2和d1的差的环状宽度 dR。凸肩2a在这种实施方式中的特征是，利底2的厚度D₁在周缘轮廓2u的方 向上的连续减小和/或该直径由(最大)平均直径d1至接触侧2o上的直径dk 的连续减小。凸肩2a可尤其是通过粘合层14、尤其是粘合层14的直径d3界定。

此外，产品衬底2的相对较大的边缘半径还允许，仅仅通过背面减薄和周 缘轮廓2u的横截面的形状就使得产品衬底2的直径d1匹配载体衬底5的直径 d2，这是通过向后磨削一直至少进行至凸肩2a的方式实现的。在一种根据本发 明的对准和接合流程(图3b)之后，衬底2的背面减薄流程(图3c)要一直至 少进行至超过周缘轮廓2u的凸肩、即至少进行至凸肩2a′。

但也可设想的是，产品衬底2的边缘半径极小，这使得产品衬底2尤其是 在大型晶圆中的可用面积将变大并且由此将提升在产品衬底2上所设置的功能 单元、例如芯片16的产量。

图4a至4b示出了根据本发明的产品(衬底-载体衬底-组合)的另一种更短 的流程，其具有载体晶圆5′，其直径d2小于衬底2′的直径d1。(产品)衬底2′ 的边界根据本发明在周缘轮廓2u上已经向后磨削环状宽度dR，以便达到与如 图3a至3c的实施方式中的较大边缘半径的效果相类似的效果。由此形成了环 状凸肩2a。向后磨削尤其是通过一种在工业上名称为“切边”的已知方法来产生 的。

相应地，载体晶圆5′的直径d2有利地等于衬底2的减少了圆环的环状宽度 dR的直径d1。在一种根据本发明的对准和接合流程(图4b)之后，衬底2′的 背面减薄流程(图4c)要一直至少进行至周缘轮廓2u的已被向后磨削的部段、 即至少进行至凸肩2a′。

两种根据本发明的产品都具有这样的特性，即：载体晶圆5、5′的直径d2 与衬底2、2′的直径d1在背面减薄后具有极小的差异，尤其是近似相等，或者 是，直径d1甚至略小于直径d2，这是通过背面减薄流程由于衬底2、2′的边缘 形状而使械2、2′的直径d1减小。

衬底的边缘形状是通过SEMI标准规定的。存在具有针对专门的任务所设 置的不同边缘分布的衬底。这些边缘分布是通过专门的机器产生的。边缘的形 状尤其是对于芯片的产量非常重要。为了能够在一个衬底上处理尽可能多的芯 片，必须在最外面的边界区域上也制造芯片。因此，根据本发明有意义的是， 要制造尽可能具有边角、或者至少利用尽可能小的倒圆半径进行倒圆的边缘几 何结构。由此优选形成具有尽可能大面积的可用区域的晶圆。

在SEMI标准中定义不同的晶圆边缘分布。不同的晶圆边缘分布能够采纳 非常复杂的形状，并且在极个别的情况下通过唯一的参数来说明。根据本发明， 边缘半径被理解为使得晶圆边缘分布明显倒圆的参数。

对于根据本发明的、在其中产品晶圆需要具有尽可能多个功能单元的实施 方式，特征性的边缘半径小于1mm，优选小于0.5mm，再优选小于0.1mm，更 优选小于0.001mm，最优选等于0mm。

对于根据本发明的、在其中产品晶圆通过接合过程之后的流程在其厚度方 面减小的实施方式，要借助所述产品晶圆的最终厚度或者说所述载体和/或产品 衬底的直径来对特征性的边缘半径进行计算。特征性的边缘半径大于0mm，优 选大于0.001mm，再优选大于0.1mm，更优选大于0.5mm，最优选大于1mm。

对于根据本发明的、在其中载体晶圆需要通过尽可能大的面积给产品晶圆 提供最佳支撑的实施方式，所述载体晶圆的特征性的边缘半径小于1mm，优选 小于0.5mm，再优选小于0.1mm，更优选小于0.001mm，最优选等于0mm。

附图标记列表

1 衬底容纳部

2，2′ 衬底

2a，2a′ 凸肩

2k，2k′ 支承边缘

2o 接触侧

3 接触装置

4 载体衬底容纳部

5，5k′ 载体衬底

2u，5u 周缘轮廓

5o 支撑面

6 旋转装置

7 载体单元

8 移位装置

9 基板

10 导向元件

11 距离测量元件

12 测量装置

13，13′，13″，13″′ 光学部件

14 粘合层

15，15′ 扫描单元

16 功能单元

d1，d2，d3，dk 平均直径

dR 平均环状宽度

D₁ 厚度