(57)【要約】本発明は、半導体製造装置内でウエハを配列するものである。特に、本発明の１以上の特徴は、ウエハを配列装置内で適切に方向付けることを可能とする、ウエハ上に配列されたノッチのような、配列マーキングを迅速にかつ効率的に見出すことに関連する。従来のシステムのようでなく、上記ノッチは、ウエハを確実に保持せず、また回転せずに、設けられる。裏側汚染に相当する照射は、それによって軽減され、また、ウエハを配置することに関連する複雑さやコストは、それによって減少する。
2007535148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのシャフト、
上記シャフト上に回転可能に取り付けられる一つのスリーブ、
上記シャフトの一端に取り付けられ、その上に配置されるウエハを支持するように適応する１以上の支持ピン、
及び、
上記スリーブに操作可能に結合される一つのアーム部材、ウエハが上記１以上の支持ピン上にある時、ウエハの方に伸びる上記アーム部材の端部、ビーム放射が上記ウエハの周縁と交わることができるように操作可能な上記アーム部材の端部を含み、
上記ウエハは、ウエハの周縁の周りにアーム部材を回転させることによってスキャンされ、そして、マーキングが、ウエハを通過する放射ビーム量の変化によって確認され得る、半導体ウエハ上に配列されたマーキングを設けるように適したシステム。
【請求項２】
上記アームの運動を制御し、かつ、ウエハの周りで種々の位置で、ウエハを通過する放射ビーム量に関して、１以上のセンサからのスキャンデータを取得するために、上記アームに操作可能に結合されている制御器を、さらに含む請求項1記載のシステム。
【請求項３】
上記制御器は、また、ピン上にウエハを配置し、かつ、ピンからウエハを移動して上記ウエハを半導体処理装置へ移送するように適応されるロボットアームに操作可能に結合されている請求項２記載のシステム。
【請求項４】
上記制御器は、また、そこへデータを転送する処理装置へ操作可能に結合され、上記処理装置は、ロボットアーム及びスキャンデータからウエハの方向に応じて、そこでウエハを適切に方向付けることができる請求項３記載の移送システム。
【請求項５】
ユーザにスキャンデータを見せるように適応したディスプレイを、さらに含む請求項１記載の移送システム。
【請求項６】
ウエハの中心は、また、ウエハの周りの種々の位置で、ウエハを通過する放射ビーム量が徐々に変化することを観察することによって確認できる請求項１記載のシステム。
【請求項７】
放射ビームは、約１ｃｍの幅を有する請求項１記載のシステム。
【請求項８】
放射ビームは、実質的に断面積が楕円である請求項１記載のシステム。
【請求項９】
放射ビームは、ウエハの上方あるいは下方にある突出部上に設けられた放射源から得られる請求項２記載のシステム。
【請求項１０】
１以上のセンサが、上記アーム部材の端部から出る他の突出部内に設けられ、そして、ウエハの上方あるいは下方で、上記放射源を含む上記突出部の反対側に据えられている請求項9記載のシステム。
【請求項１１】
上記アームと、上記アームの端部がウエハに接近しあるいは離れるように移動することを可能とする上記スリーブとの間に、１以上の枢着部をさらに含む請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
上記ピンは、粒子汚染を軽減するために、ウエハの裏側表面とわずかに接触している請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
配置されたマーキングは、ウエハの周縁内のノッチを含む請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
ウエハを支持するための支持構造、
粒子汚染を軽減するために、ウエハの裏側表面とわずかに接触している支持構造、
及び、配置マーキングの検出と関連して移動する部材とを含む半導体ウエハ上に配置マーキングを設けるように適応する装置。
【請求項１５】
上記ウエハを通過する放射ビーム量の変化がある時、上記部材は、ウエハの周縁に放射ビームを向け、マーキングを確認する請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
上記ウエハの周りの種々の位置で、上記ウエハを通過する放射ビーム量が徐々に変化することを観測することによって、上記ウエハの中心が確認できる請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
放射ビームが、約１ｃｍの幅を有する請求項１５記載の装置。
【請求項１８】
放射ビームは、実質的に断面積が楕円である請求項１５記載のシステム。
【請求項１９】
粒子汚染を軽減するために、ウエハの裏側の表面領域とわずかに接触する支持構造上にウエハを支持し、
配置されたマーキングを検出するために、ウエハの周囲に部材を移動させることからなる、
ウエハの周辺に設けられた配置マーキングを検出する方法。
【請求項２０】
上記ウエハを通過した放射ビームの量の変化がある時、ウエハの周縁に放射ビームを向け、上記マーキングを確認することを、さらに含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
ウエハが処理ステーションにない間に、上記ウエハの周縁の配列されたノッチを位置づけ、
配列されたノッチの位置が特定された処理ステーション内で、上記ウエハを望ましい方向とするために、上記処理ステーション内で回転軸を使用することからなるウエハの配置方法。
【請求項２２】
上記処理ステーションへ配列された上記ノッチの位置に関する位置データを転送することを、さらに含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
ウエハの中心に関する中心データを取得し、そして、
処理ステーション内でウエハを望ましく方向付けるのに、中心データを使用することを、さらに含む請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
上記ウエハの周縁に放射ビームを向け、
上記ウエハの周囲で上記放射ビームを回転し、そして、
配列された上記ノッチを位置づけるのに、ウエハを通過する放射ビームの量の変化を検出することを、さらに含む請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
上記中心データを取得するのに、ウエハの周囲の種々の位置で上記ウエハを通過する放射ビーム量が徐々に変化することを観測することを、さらに含む請求項２４記載の方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、半導体製造に関するものであり、特にウエハの配置を簡略化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造に使用されるウエハは、典型的には、バルクシリコンのような、結晶材料から形成される。特に、ブール（boule）のような、シリコンの非常に特殊な単結晶は、長い長さに成長され、薄いスライス（例  ウエハ）がそこからカットされる。装置の電気的特性の制御を容易にし、完全な半導体材料のいたるところで、一様な電気的ふるまいを示すので、ウエハの結晶構造は、半導体装置を形成するのに有利である。さらに、装置の動作を低下させる不純物は、材料の原子構造の不規則なところに集まる傾向があるので、結晶構造の規則性は、まさに装置の特性や、歩留まりを提供する。
【０００３】
シリコンウエハ上に半導体装置を形成する際に、ウエハは、通常、多くの製造段階を経る。したがって、ウエハは、１回以上、異なる半導体処理装置を通過する。そのような処理装置のあるものは、イオン注入機である。イオン注入機は、イオンのドーパント材料を、ウエハの領域に選択的に打ち込むために使用される。このイオンは、ウエハ内に浸透し、その成分を変え、ウエハの領域に特別な、電気的な特性を与え、ウエハ上にトランジスタのような、ある半導体素子を作るために有用である。
【０００４】
処理装置に関してウエハの方向付けが重要である、ということが、理解されている。イオン注入機に関して、例えば、ドーパントイオンのビームをウエハに「整列する（align）」ことが望ましく、その結果、イオンはウエハの格子構造に衝突し、それによって、イオンは、ウエハあるいは物質内に比較的深く注入される。また、いくらかウエハを「配置を誤る（mis-align）」ことが望ましく、その結果、一部のイオンが格子構造に衝突し、また、それによって、阻止され、速度が緩められ、あるいは反射される。どちらにせよ、不適当な配置は、望ましくないチャンネリングの程度（例えば、少なすぎるか、多すぎるか）を導く。さらに、名目上の格子方向からの偏差や、ウエハ上に形成された部分の寸法は、シャドウイングに作用し、逆に、イオン注入過程に影響し、また、半導体素子を生じる。
【０００５】
したがって、ウエハは、一般にその結晶構造のあるしるしを持っている。例えば、ウエハは、通常、1，０，０のようなミラー指数データで指定され、それは、ウエハの機械的な、又は切断された表面に関して、ウエハの名目上の結晶構造を示している。ウエハは、また典型的には、ウエハ結晶の軸を意味する部分を有している。この部分は、しばしば、ウエハの外周辺に沿うノッチ（Ｖ字形の刻み目）又は平らなエッジ（縁部）である。お互いに関する部分及び方向の数は、ウエハの結晶系を示すために用いられ、また、半導体製造装置材料協会（ＳＥＭＩ）によって管理されている。より大きなウエハサイズ（例えば、200及び300ｍｍ）は、通常、平らなエッジよりノッチについて、標準化されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多くの商用アライナが使用されており、通常、ロボットによってアライナ上にウエハを置くことによって、操作される。ウエハは、それを回転させることを可能とするいくつかの装置によってつかまれる。この回転は、ノッチを探すため、いくつかのタイプのセンサを介して、ウエハの周辺を通過するために使用される。ウエハをつかむ従来の方法は、ウエハの中央に位置する真空チャックを使用することである。しかしながら、多くのシステムが真空内で動作するので、真空中でウエハをつかむことは困難である。さらに、１以上のウエハが、製造工程中に、複数回、同一あるいは異なる装置を通過しなければならないので、裏側汚染が問題になる。これは、粒子のような汚染が、アライナやウエハの裏側に運ばれることによって、複数回の再配置を要求するかもしれない。そのような汚染は、逆に次の処理に影響し、結局のところ、装置の特性を低下させる。
【０００７】
その結果、エッジグリップアライナが、また、使用されている。エッジグリップアライナは、裏側汚染が低い利点を有するが、ウエハのエッジのスキャンを妨げる不利がある。場合によっては、ノッチを設ける位置は、異なる位置で再度つかまれ、そのため、処理能力を減少させる。一度ノッチが設けられると、ウエハは通常、そのノッチに関して所定の方向へ再び回転される。典型的には、この方向は、アライナに通じているという重要性があり、そして、それは、処理条件に基づき、バッチ間で変化する。
【０００８】
従来のアライナは、また、中心機能を提供している。例えば、中心リングは、ウエハがロボットによってアライナ上に置かれた後、ウエハを機械的に中心に置くように作動できる。他のアライナは、配置工程中、ウエハの中心を決め、真の中心位置を提供する。にもかかわらず、ノッチが位置決めされた後、ウエハの中心が見出され、同一あるいは異なったロボットがウエハを回収でき（例えば、ウエハの中心である新しい位置で）、それを製造装置で扱う。
【０００９】
にもかかわらず、ウエハ損傷や裏側汚染の見込み、ウエハを保持し、操作する困難性、並びにウエハの中心維持、ノッチを探すこと、及びウエハの再配置と関連する長時間サイクルは、配置システムの改良の余地を残している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の、いくつかの特徴の基本的な理解を提供するために、以下に本発明の簡単な要約を示す。この要約は、本発明の広い概観ではない。本発明の主要な、あるいは重要な要素を特定するものでなく、また、本発明の範囲を線引きするものでもない。むしろ、その第一の目的は、後に提示されている、より詳細な記述への前触れとして、簡単な形式で一以上の発明の概念を単に提示するものである。
【００１１】
本発明は、半導体製造装置内にウエハを配置することを目指すものである。さらに、１以上の本発明の特徴は、ウエハを配置装置内に適切に方向付けられるようにするために、ウエハ上にノッチのような、配置マーキングを急速かつ効率的に見つけることに関連する。従来のシステムとは違って、ノッチはウエハを確実に保持し、回転することなく見つけられる。それによって、相当な裏側汚染にさらすことは軽減され、ウエハの配置と関連するコスト及び／あるいは複雑さは、それによって減少する。
【００１２】
本発明の１以上の特徴によれば、システムは、半導体ウエハ上に配置マーキングを探すことに適応することが開示されている。上記システムは、シャフトと、シャフト上に取り付けられた可動スリーブとを含む。１以上の支持ピンが、上記シャフトの一端に取り付けられ、その上に置かれたウエハを支持するために適合する。アーム部材が、スリーブに操作可能に結合され、ウエハが１以上の支持ピン上に存在する時、アーム部材の一端がウエハの方に伸びる。アーム部材の一端は、ウエハの周縁によって交差するビーム放射を達成するように操作可能である。ウエハは、その周囲にアーム部材を回転させることによって、また、スキャンされ、上記マーキングは、ウエハに伝わり通過する放射量の変化によって確認される。
【００１３】
本発明の１以上の特徴にしたがえば、半導体ウエハ上に配置マーキングを探すことに適応する装置が示されている。上記装置は、ウエハを支持する支持構造を含み、上記支持構造は、粒子汚染を軽減するために、ウエハの裏側表面領域の少ない部分に接触する。上記装置は、また、配置マーキングを検出するために、ウエハに関して移動する部材を含む。
【００１４】
本発明の１以上の特徴にしたがえば、ウエハの周縁上に決められた配置マーキングを検出する方法が開示されている。この方法は、粒子汚染を軽減するために、ウエハの裏側表面領域の少ない部分に接触する支持構造上にウエハを支持することを含む。上記方法は、また、配置マーキングを検出するために、ウエハの周囲を移動する部材を含む。
【００１５】
上記及び関連する目的を達成するために、以下の記載と付属の図面は、本発明のある説明に役立つ特徴と実施を詳細に説明している。これらは、本発明の１以上の特徴が使用される多くの方法の内の、ほんの二、三が示されている。本発明の他の特徴、利点、および新規な特徴は、付属の図面とあわせて考えられる本発明の以下の詳細な記載から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の１以上の特徴が図面に関して記載され、参照数字等は、通常、初めから終わりまで要素等を参照して使用されており、また、種々の構造は、必ずしも同じスケールで描かれていない。以下の記載において、説明の目的で、多くの特別な細部は、本発明の１以上の特徴の、完全な理解を与えるために説明されている。しかしながら、本発明の１以上の特徴は、これら特別な細部を格別、重要でない程度で実行されるということは、当業者に明白である。他の例では、周知の構造と装置が、本発明の１以上の特徴の、記述を容易にするために、ブロックダイアグラムで示されている。
【００１７】
本発明は、半導体製造装置内にウエハを配置しようとするものである。特に、本発明の１以上の特徴は、配置装置内でウエハを適切に方向付けられるように、ウエハ上に配置されるノッチのような、配置マーキングをすばやく、効率的に見つけることに関連する。従来のシステムのようでなく、ノッチは、ウエハを確実に保持し、回転させることなく、見つけられる。それによって、相当な裏側汚染にさらすことは軽減され、ウエハの配置と関連するコスト及び／あるいは複雑さは、それによって減少する。
【００１８】
上記に暗に示したように、ある場合には、半導体処理装置内でウエハを適切に配置することが重要である。例えば、ウエハは、望ましいレベルのチャンネリング及び／あるいはシャドウイングを得るために、イオン注入機内で特別な方法で配置されねばならない。図１を参照すると、一般的に立方形状をなしている一般的な格子構造１００の部分が説明されている。図示の例で、格子構造１００は、それら全てが通常、立方形状である２７（例  ３×３×３）のセル１０２を有している。しかしながら、結晶構造は、種々の異なる形状のいずれかの形式であり、ダイアモンド、ピラミッド形、六方晶系等のような多くの種々の異なる形状を有する、いくつかの数のセルを備えている。
【００１９】
図１のドーパントイオンのビームの方向は、実質的に結晶構造の平面に垂直であり、その結果、ビームは、結晶構造の多くの部分（もしあるとすれば）に衝突せずに通過する。そのようなものとして、イオンは、物質内に少々、深く注入される。これは、結果として生じる電気的特性に基づき、望ましいか、あるいは望ましくない。他の特徴は、また、例えば、物質のアモルファス化の程度、物質の原子量、及び、ビーム内のイオンの質量及び／あるいはエネルギーのように、チャンネリングに影響するということが理解されるべきである。例えば、ビーム１０４内のイオンの質量及び／あるいはエネルギーが大きければ大きい程、それどころか、イオンは、物質内に深く注入される。
【００２０】
さらに図によれば、図２において、ビーム１０４の方向は、実質的に格子構造１００の平面に垂直でない。そのため、イオンビーム１０４内のイオンの一部は、多分、格子構造の部分１０６に衝突するであろうし、それによって、あるいは、矢印１０８によって示されるようにこれらの部分から反射されることによって、エネルギーを失う、及び／又は速度が遅くなるどちらかになり、また、それによって、注入材料の浅い部分で停止する。そのため、チャンネリングの量を軽減するために格子構造１００に対して、９０度以外の角度でイオンビームを向けることや、ドーパントイオンが物質内に注入される深さを制御することが望ましい。
【００２１】
イオン注入装置内のウエハ配置に関する他の考慮すべき事項は、シャドウイングである。電子産業における継続的傾向は、より少ない電力で、より多くの増加する複雑な機能を達成できる、小型であるが、より強力な装置（例  携帯電話機、デジタルカメラ等）を製造するために、電子素子を縮小することである。これを達成するために、トランジスタのような半導体部品、及びその部分は、絶えず大きさを縮小し、より密接して作られている。この増加する「パッキング」はシャドウイングを導き、しかし、それによって、ドープされるべきウエハの部分が、ドーパントイオンが皆無かそれに近いことになる。さらに、そのようなシャドウイングは、イオン注入角度が増加するところ、例えば、チャンネリングを減少するところで強調される。
【００２２】
図３を参照すると、例えば、半導体物質あるいはウエハ３００の部分断面図は、その上に形成された複数の部分３０２，３０４，３０６，３０８を有し、それら部分間で規定される夫々の空間３１０，３１２，３１４を有する。部分３０２，３０４，３０６，３０８は、実質的に全て同じ高さである。しかし、レジスト部分３０２，３０４，３０６，３０８のいくつかは、他のものと、より近く形成され、相応する空間３１０，３１２，３１４の互いの間は、異なる幅である。空間３１０，３１２，３１４にさらされる基板３００の領域３２０，３２２，３２４は、イオン注入装置によってドープされる。
【００２３】
したがって、１以上のイオンビーム３３０が、ドーピングを実行するために基板３００に向けられる。ビーム３３０がある角度で向けられ（例  チャンネリングを軽減するために）、部分３０２，３０４，３０６，３０８の領域（例  角）によって、イオンが遮断される部分がある。そのようにして、基板の領域３２０，３２２，３２４内の領域３５０，３５２，３５４は、意図されたドーパントイオンの量よりも少ない量を受ける。部分３０２，３０４，３０６，３０８は、よりすぐ近くにあり、それによって、各空間３１０，３１２，３１４は、よりせまくなり、不十分にドープされる領域３５０，３５２，３５４は、基板の領域３２０，３２２，３２４の部分をますます大きく作り上げる。そのようにして、イオン注入装置内のウエハの適切な配置は、縮小が続く限り、ますます重要になる（例  シャドウイングが十分に減少される間に、チャンネリングの望ましいレベルは、達成される）。
【００２４】
イオン注入機のような、半導体製造装置のあるタイプでは、ウエハが処理されている位置にある間、ウエハを再設定する能力を有する。例えば、イオン注入機は、異なるイオン注入の段階間で、ウエハを回転できる。例えば、ウエハが繰り返し回転され、イオンが注入されることによって、「４倍」の注入が達成される。例えば、これは、さもなければ不十分及び／あるいは不規則である部分３０２，３０４，３０６，３０８間の、より完全なドープ領域３２０，３２２，３２４になされる。処理装置内のモータ軸の追加は、また、傾きや傾斜角度を決めるために二軸制御か、ウエハを回転させることによって、ねじり角度内で、変更することができる。
【００２５】
本発明の１以上の特徴に従えば、配置装置は、配置のノッチを見つけるためにウエハが回転される必要がないように、実装されている。固定されているウエハの周囲を動く機器によって、代わりにスキャンされる。ウエハは動かされないので、所定の位置にしっかりと保持される必要がない（例えば、真空を経由して）。むしろ、例えば、ウエハは少数のピン上に配置できる。これは、きわめて粒子の移動と裏側汚染の機会を軽減する。ウエハを回転する必要がないことは、また、他の状況の中で装置のコストを減少させる。さらに、固定したウエハのスキャニングは、高速度でウエハを回転することに関して、求心の関連事項を軽減することによって、サイクルタイムを大いに改善することができる。ウエハの「リグリップ（再保持）」および／再度の方向付けの必要がないことは、また、サイクルタイムと歩留まりを改善し、コストを軽減する助けとなる。
【００２６】
例示的な装置は、図４に描かれている。配置装置４００は、軸４０２と、軸４０２の周囲に取り付けられ、可動の（回転可能の）スリーブ４０４を含んでいる。１以上の支持ピンは、また、軸４０２の一端上に取り付けられている。支持ピン４０６は、その上に置かれるウエハ４０８を保持するように操作可能である。アーム部材４１０は、スリーブ４０４に操作可能に結合され、ウエハ４０８の方に伸びる。ウエハ４０８に近いアーム４１０の端部４１４は、そこから伸びる１以上の突出部４１８を有している。１以上の突出部４１８は、ウエハ４０８の周縁部を横断することができ、それらの間で光あるいは他の放射ビーム４２０を作るように適合されている。
【００２７】
ウエハを配置するために、装置４００は、ウエハ４０８内で識別するためのノッチ４２２を見つけるように構成されている。しかし、ウエハを回転するよりむしろ、スリーブ４０４は、制御される方法でアーム４１０を軸４０２の周囲に回転できるようにする。これは、アーム４１０、特にビーム光４２０を、ウエハ４０８の周囲に「スキャンする」ことを可能にする。一例では、ビーム光４２０が、それを横切るウエハの周縁によって、完全にあるいは部分的に、もはや遮断されない時、ノッチが確認される。アーム４１０の端部４１４が、例えば、１以上の枢着部（pivot point）４２６を経由するなどして（例  図示されないモータによって制御できる）、ウエハにより近づくように動くか、あるいは遠ざかるように動く。これは、アーム４１０の端部４１４に、ウエハ４０８上に程度の差はあるがビーム光４２０が広がることを可能にする。ノッチ４２２の大きさは、図において説明のために誇張されており、ノッチの配列は、通常、約１ｍｍの間隙でしかない。
【００２８】
一旦、配置（配列）されたマーク４２２がウエハ上に確認されると、ロボットアーム４３０が、ウエハ４０８を持ち上げ、イオン注入機のような処理装置４３２へそれを移動する。ウエハ４０８は、装置４３２内の適所に保持されるように、静電チャックのような、一種のクランピング装置４３４上に置かれる。装置４３２は、一種の操縦可能なプラットフォームによりウエハ４０８を傾けるだけでなく（例えば、ウエハ４０８内でより均等に注入領域を達成し、シャドウイングを軽減することができるように、ウエハ４０８にイオンビーム４４０を向ける）、回転可能な軸４３８によりウエハ４０８をねじることが可能である。一例として、レイ（Rey）に付与された米国特許第４，９７５，５８６号は、例示的なエンドステーションを開示し、詳細な説明部分にわずかにそれを含んでおり、そこでは、エンドステーションは、複数軸の周囲で操縦可能であるウエハ支持体あるいはホルダを有している。この特許の全部が、本明細書に参考として包含されている。
【００２９】
制御器すなわちＣＰＵ４５０は、配置装置４００の操作を制御することが含まれる。制御器４５０は、装置４００及び／あるいはそれに操作可能に接続される（例えば、配線及び／あるいは無線周波数信号４５２による）不可欠な部分である。制御器４５０は、例えば、アーム４１０がウエハ４０８の周囲を回転する速度を制御し、及び／あるいはウエハ４０８へアーム４１０の端部４１４の最接近を制御する（例えば、スリーブ４０４に操作可能に結合された、図示されないモータを制御することによって）。
【００３０】
そのような制御器４５０は、また、突出部４１８内の図示されないセンサからデータを読み取り、例えば、ビーム光４２０が、ウエハ４０８の周囲によって、どの程度影響されるかを確かめる（例  光がウエハ４０８によって、どの程度、「遮断される」か及び／あるいは通過することが可能か）。制御器４５０は、同様に、任意のディスプレイ４５４及びロボットアーム４３０に接続可能であり、ディスプレイ４５４に表示されるデータを制御し、そして、いつ、どのようにロボットアーム４３０がウエハ４０８を取り上げ、そして装置４３２へそれを移動するかばかりでなく、ピン４０６上へウエハ４０８を最初に配置することを命令することを制御する。
【００３１】
例によれば、アーム４１０は、最初の位置（例  零度）でウエハのスキャニングを開始でき、ウエハ４０８の周囲で回転し続ける。一旦、ノッチ４２２が見つけられると、その測定は、ノッチがウエハ４０８の最初の位置と比べられているものに関してなされる（例  １３８度）。そのようにして、ロボットアーム４３０は、例えば、ノッチが探されたことを知ってウエハ４０８を取り上げ、装置４３２へウエハを運び、適宜、台座にそれを置く。このデータは、装置４３２へ通じており、その結果、ウエハ４０８は、適宜、そこで方向付けされる（例  回転可能な軸４３８により）。代わりに、制御器４５０はノッチの位置を知っているので、制御器は、ロボットアーム４３０が、軸４３８での有るか無しかの回転が必要とされるクランプ４３４上に、配置される４０８を取り上げる風に制御できる。
【００３２】
スキャニングデータの一部は、ディスプレイ４５４に１以上の形式で表示される。図５の例では、装置４００内でスキャンされるウエハ４０８の平面図が説明されている。ビーム４２０が、ウエハ４０８の周縁のいくつかのスキャンされる位置、すなわち、最初の０度、９０度、１８０度、２７０度が描かれている。例の説明では、ビームは、実質的に楕円形の断面を有している。しかしながら、ビームにはいくつかの適切な配置があることが理解されるであろう。さらに、示される例において、ビーム４２０の全てがウエハ４０８の周縁を横切るとは限らない。例えば、ビームは約１ｃｍの幅があり、ビームの１／２はウエハによって遮断され、ビーム４２０の１／２はビーム検出器を通過することが可能である。しかしながら、他の配置や配列が採用されることは可能であり、本発明の範囲内でまったく容易であると考えられる。
【００３３】
図６は、ウエハ４０８に送られ通過した光の例示的プロット６００対スキャンされるウエハ４０８のグラフである。プロットは、例えば、図５に描かれた状態に相応するものである。ウエハ４０８のスキャンされる位置は、Ｘ軸上で説明され、一方、ウエハ４０８に送られ通過する光の量は、Ｙ軸上で説明される。送られる光の量は、ウエハ４０８の上あるいは下に伸びる突出部４１８に設けられるセンサによって検出することができる。そのようなセンサは、ウエハ４０８の上あるいは下に伸びる、突出部とは反対側にそれぞれ設けられる光放射源である。
【００３４】
光の約５０％は、０度の最初の位置でウエハに送られ、そして光の約５０％は、９０度前までに、続けてウエハを通りすぎる。この例では、９０度あたりで送られる光の割合は、１００％近くでジャンプしている。９０度の位置の後、送られる光の量は、急速に約５０％に戻り、そのレベルでウエハ４０８の残部がスキャンされるように維持される。これは、ノッチ４２２が約９０度の位置にあり、実質的にビーム４２０の全てが、ビームがこの位置をスキャンする時、ノッチの領域を通過できる図５に描かれた例と矛盾しない。さもなければ、ビームの約半分のみが、ウエハを通過できる。
【００３５】
ウエハの中心が、また、装置４００で決定されることが理解されるであろう。一例として、図７は、装置４００内に中心がないウエハの平面図を示している。そのような場合、ウエハの周囲の、種々の位置で、ウエハ上へのビームの量は異なっている。例えば、０度の最初の位置で、ウエハ４０８へのビームの照射は非常に少ない。ノッチ配列４２２にかかわらず、スキャンが１８０度の位置に進行するにつれて、ビームはますますウエハによって遮断される。その後、スキャンが０度の位置に進行するにつれて、ウエハによって遮断されるビーム４２０は、次第に減少する。装置４００、特に制御器４５０すなわちプロセッサは、ウエハ４０８の中心を確認するためにこのデータを使用することができる。その時、ロボットアーム４３０は、要望どおり（例えば、ピン４０６上にウエハ４０８の中心を置くために）ウエハを操作できる。さらに、あるいは、別の方法では、この情報は製造装置４３２へ送られ、その結果、ウエハ４０８は、そこで適切に方向付けられる（例えば、回転される）。
【００３６】
図８は、例えば、図７に描かれた位置に相応する透過光の例示的プロット８００である。図６のように、ウエハ４０８のスキャンの位置は、Ｘ軸上で説明されており、一方、ウエハ４０８の透過量は、Ｙ軸で説明されている。最初の０度の位置で、略全ての光がウエハ４０８を通過する。しかし、スキャンが進行するにつれて、透過光の割合が次第に減少し始める。約９０度の位置で、透過光の割合は約５０％から１００％近くまでジャンプし、それは、ビーム４２０がノッチ４２２の位置に来たことを示している。スキャンが１８０度の位置に近づくので、透過光の量は次第にゼロに戻る。それから、光がウエハを通過する量が多くなるにつれて、スキャンは２７０度の位置に移動し、次第に０度すなわち３６０度の最初の位置に戻る。
【００３７】
このように、本発明の１以上の特徴は、アライナにウエハを回転させることを要求するよりむしろ、現存のハードウエアに基づく処理位置で、ウエハを回転する、あるいは他の操作のために、必要な情報及び／又はデータを使用することを、半導体製造装置に可能とする。アライナで、ウエハを物理的に回転させる要求をしないことによって、装置は、より単純化することが可能である。ウエハはもはや移動しないので、配置装置４００（例  アーム４１０）の回転速度は、非常に速くすることができ、粒子が関係するよりむしろ、モータ駆動及びデータ取得時間によって制限される。
【００３８】
さらに、スタンドあるいはピン上にウエハを置くことは、ウエハを回転させる時のように、所定の位置でウエハを保持するのに力を要しないので、粒子汚染を軽減する。計測器が示した値は、ウエハの中心を決定するために使用でき、この情報は、ロボットがウエハを正しく中心で受け取ることができるように、装置に提供される。このシステムは、処理位置で、あるいはアライナと処理ステーションの間の中間位置で、個々にウエハの方向を決めることを可能とする装置のタイプに適用された。本発明の１以上の特徴は、従来のシステムに比べて、何よりもとりわけ、より低いコスト、裏側汚染の低下、及びより早いサイクルタイムの、ウエハ配置機能を提供する。
【００３９】
本発明が、１以上の実施形態に関して示し、述べてきたけれども、等価の変更や修正は、本明細書の記載や、理解及び図面に基づいて、当業者が気づくであろう。本発明は、全てのそのような修正や、変更を含み、以下の請求の範囲によってのみ制限される。特に、上述された要素（アッセンブリ、装置、回路等）によって実行される種々の機能に関して、そのような要素を記述するために使用された用語（「手段」に関連することを含む）は、たとえ本発明の実施形態で機能を発揮する開示された構造に、構造的に等しくないとしても、記述された要素（例えば、それは機能的に等しい）の特定の機能を実行するいかなる要素にも、他に示されていなくても、相応することを意図している。さらに、本発明の特別な特徴は、いくつかの実施形態の一つのみに関して開示されているけれども、そのような特徴は、いくらかの与えられた、あるいは特別な応用に望ましく、かつ有利であるように、他の実施形態の１以上の特徴と結合されてもよい。さらに、「含む」、「有している」、「有する」、「備えている」、あるいはその変形例は、発明の詳細な説明あるいは請求の範囲のいずれかで使用される範囲で、そのような用語は、ある意味で「構成している」という用語に類似していることを含んでいることを意図している。また、用語「例となる」は、最もよいもの、というよりは、ここではむしろ単に例を意味している。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】イオンビームが実質的に９０度に等しい角度で、格子構造に向けられる格子構造の一部の例の斜視図である。
【図２】図１に描かれるような格子構造の例の部分斜視図であり、イオンビームは、約９０度以外のある角度で格子構造に向けられている。
【図３】その上に距離を変えて分離され、イオン注入中に角度を変えることで陰影効果を経験する部分を有する半導体基板又はウエハの部分断面図である。
【図４】本発明の１以上の特徴に従う配置マークを確認するために適切な例示的システムを説明している。
【図５】例示的なウエハの平面図と、ウエハの周囲の種々の位置で、ウエハ上に差し込むビームとを説明している。
【図６】ウエハを通過する光の量対ウエハに向けられるビーム光の位置のグラフであり、図５に説明された例示的な配置に相応している。
【図７】他の例示的なウエハの平面図であり、ウエハの周囲の種々の位置で、ウエハ上に差し込むビームである。
【図８】ウエハを通過する光の量対ウエハに向けられるビーム光の位置のグラフであり、図７に説明された例示的な配置に相応している。
【図１】
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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７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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