(57)【要約】      （修正有）【課題】加工材の処理中に使用するシステムを提供する。【解決手段】複数のマスク１０はマスクフレーム１００の下側に取り付けられる。その取り付けは、各マスクが独立してマスクフレームに対して三次元方向に移動できるように行う。その相対的な移動により、各マスクの位置を調整し、作業面１７０に配置されているそれぞれの調整ピン３５に位置合わせすることができる。ある実施形態では、各マスクが留め具を使用してマスクフレームに取り付けられる。留め具は、マスク上に配置された取り付け孔２５の直径よりも小径のシャフトを有する。付勢要素１３０を使用して、マスクをマスクフレームに対して垂直方向に移動することができる。また、各マスクは運動学的要素を有し、作業面上のそれぞれの調整ピンに対応させることもできる。従って、複数のマスクを複数の加工材に素早く且つ安価に位置合わせできるシステムが提供される。【選択図】図７
0003205676.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する上板部及び作業面上にマスクフレームを支持する複数の垂直な側壁部を備えるマスクフレームと、
各々が、パターンを有する中心部及び前記中心部の端部から延在する少なくとも１つの突起部を備える、複数のマスクと、
前記少なくとも１つの突起部に配置された取り付け孔を貫通して前記上板部の下側に連結し、各マスクの中心部が、前記上板部に形成されたそれぞれの開口部と位置合わせされる、留め具と、
前記上板部の前記下側及び各マスクの間の離脱力を生成する付勢要素と、を備える加工材の処理中に使用するシステム。
【請求項２】
前記取り付け孔が所定の直径を有し、
各留め具はヘッド及びシャフトを有し、
各留め具のヘッドは前記取り付け孔の直径よりも大きい直径を有し、
前記シャフトは前記取り付け孔の直径よりも小さい直径を有し、
前記マスク及び前記マスクフレーム間の相対的な移動を可能にする請求項１のシステム。
【請求項３】
前記付勢要素は、前記シャフトの周囲に配置され、前記上板部の前記下側及び前記マスクの間に配置されたバネを備える、請求項２のシステム。
【請求項４】
各マスクは、前記少なくとも１つの突起部上に配置された取り付け孔を更に備え、前記作業面上に配置されたそれぞれの取り付けピンと対応するように適用される、請求項１のシステム。
【請求項５】
前記垂直な側壁部に配置された固定要素を更に備え、前記マスクフレームを前記作業面上に保持する、請求項１のシステム。
【請求項６】
前記固定要素は、前記垂直な側壁部の遠位端に配置された磁気材料と、前記作業面に配置された電気的に切り替え可能な磁石とを備える、請求項５のシステム。
【請求項７】
複数のマスクを複数の基板に位置合わせする方法であって、
マスクフレームを作業面上に配置する工程と、
各マスクをそれぞれの調整ピンに位置合わせする工程とを含み、
前記複数のマスクを前記マスクフレームの下側に取り付け、各マスクをそれぞれの基板の上に配置し、各基板を、該基板を位置合わせするのに用いられる少なくとも一つの調整ピンの近位部に配置し、
各マスクは独立して前記マスクフレームに対して移動することができる、方法。
【請求項８】
前記複数のマスクは前記マスクフレームに取り付けられ、各マスクが前記マスクフレームに対して垂直方向及び横方向の２つの方向に移動することができる、請求項７の方法。
【請求項９】
各マスクは、前記調整ピンと係合して前記マスクをそれぞれの基板と位置合わせする運動学的要素を備える、請求項７の方法。
【請求項１０】
開口部を有する上板部及び前記上板部から延在し作業面上にマスクフレームを支持する複数の垂直な側壁部とを備えるマスクフレームと、
各々が、パターンを有する中心部と、前記中心部の端部から延在する少なくとも１つの突起部と、前記少なくとも一つの突起部に配置された少なくとも一つの取り付け孔と、前記少なくとも一つの突起部に配置され、各々が、前記作業面上に配置されたそれぞれの調整ピンと嵌合するように適用される、少なくとも一つの運動学的要素と、を備える複数のマスクと、
前記取り付け孔を貫通し前記上板部の下側に連結して、各マスクの前記中心部を前記上板部に形成されたそれぞれの開口部と位置合わせし、各々が、前記取り付け孔の直径よりも大きい直径を有するヘッド部と、前記取り付け孔の前記直径よりも小さい直径を有するシャフトとを備え、各マスクが前記マスクフレームに対して２つの横方向に移動できるようにする、留め具と、
を備える加工材の処理中に使用するシステム。
【請求項１１】
複数の付勢要素を更に備え、
各々が前記留め具のそれぞれのシャフト上に配置され、前記マスクフレームの下側及び前記マスクの一つの間に配置され、前記上板部及び前記マスクの間の離脱力を生成し、前記マスク及び前記マスクフレーム間の垂直方向における相対的な移動を可能にする、請求項１０のシステム。
【請求項１２】
前記運動学的要素及び前記取り付け孔が前記同じ突起部上に配置される、請求項１０のシステム。
【請求項１３】
前記運動学的要素及び前記取り付け孔が前記異なる突起部上に配置される、請求項１０のシステム。
【請求項１４】
前記垂直な側壁部上に配置される固定要素を更に備え、
前記マスクフレームを前記作業面上に保持する請求項１０のシステム。
【請求項１５】
前記固定要素は、前記垂直な側壁部の遠位端に配置された磁気材料と、前記作業面に配置された電気的に切り替え可能な磁石とを備える、請求項１４のシステム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１３年７月２６日付で出願された米国特許仮出願第６１／８５８、８５２号に基づき優先権を主張する。上述の全内容を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
本考案の実施形態は、基板処理の間、特にイオン注入の間、マスクを基板に位置合わせする方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの場合、半導体の加工材にドーパントを注入し所望の伝導性を得る。例えば、太陽電池にドーパントを注入し放射領域を生成することができる。通常、イオンはイオン源により生成される。イオン源は、高周波（ＲＦ）エネルギーを用いてイオンを生成するプラズマチャンバ、傍熱陰極（ＩＨＣ）、又はその他のタイプのイオン源でもよい。イオンがイオン源から放射され、質量分析及び焦点調整の構成要素を通過してから加工材まで到着するものもある。いくつかの実施形態では、放射されたイオンは直接加工材に注入され、イオン源と加工材との間には構成要素は存在しない。また、加工材はプラテンに配置され、プラテンは所定の位置に加工材を保持する。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
往々にして、加工材は部分的にのみ注入される。従って、マスクのような手段をイオン源及び加工材の間に挿入し、イオンが加工材の所定の部分に到達するのを防止する。このマスクは加工材に適切に位置合わせされ、マスクにより被覆される領域を確実に制御可能とすることができる。いくつかの実施形態では、マスクを加工材に位置合わせし、所望の注入を実行し、マスクを取り除く一連の工程に要する時間は過大となりうる。
【０００５】
従って、いくつかの実施形態では、複数の加工材に同時に注入するのが有益となる。しかしながら、複数のマスクをこれら複数の加工材上に設置するシステム及び方法は、高額で、時間がかかるものとなりうる。
【０００６】
このように、複数のマスクを複数の加工材に素早く且つ安価に位置合わせできるシステム及び方法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
複数のマスクはマスクフレームの下側に取り付けられる。このように取り付けることで、各マスクは独立してマスクフレームに対して三次元方向に移動することができる。かかる相対的な移動により、各マスクの位置を調整し、作業面に配置されているそれぞれの調整ピンに位置合わせすることができる。ある実施形態では、各マスクは留め具を使用してマスクフレームに取り付けられる。留め具は、マスク上に配置された取り付け孔の直径よりも小さい直径を有するシャフトを有する。付勢要素を使用して、マスクをマスクフレームに対して垂直方向に移動することができる。また、各マスクは運動学的要素を有し、作業面上のそれぞれの調整ピンと対応させることもできる。
【０００８】
一実施形態で、加工材の処理中に使用するシステムを開示する。このシステムは、開口部を有する上板部及び作業面上にマスクフレームを支持する複数の垂直な側壁部を備えるマスクフレームと、各々が、パターンを有する中心部及びその中心部の端部から延在する少なくとも１つの突起部を備える、複数のマスクと、少なくとも１つの突起部に配置された取り付け孔を貫通して上板部の下側に連結し、その結果、各マスクの中心部が、上板部に形成されたそれぞれの開口部と位置合わせされる、留め具と、上板部の下側及び各マスクの間の離脱力を生成する付勢要素と、を備える。
【０００９】
第２の実施形態で、複数のマスクを複数の基材に位置合わせする方法を開示する。この方法はマスクフレームを作業面上に配置する工程と、各マスクをそれぞれの調整ピンに位置合わせする工程とを含む。マスクフレームを作業面上に配置する工程により、複数のマスクがマスクフレームの下側に取り付けられ、各マスクがそれぞれの基板の上に配置される。また、各基板は、基板を位置合わせするのに用いられる少なくとも一つの調整ピンの近位部に配置される。マスクをそれぞれの調整ピンに位置合わせする工程により、各マスクは独立してマスクフレームに対して移動することができる。
【００１０】
第３の実施形態で、加工材の処理中に使用するシステムを開示する。このシステムは、開口部を有する上板部及びこの上板部から延在し作業面上にマスクフレームを支持する複数の垂直な側壁部とを備えるマスクフレームと、各々が、パターンを有する中心部と、この中心部の端部から延在する少なくとも１つの突起部と、この少なくとも１つの突起部に配置された少なくとも１つの取り付け孔と、この少なくとも１つの突起部に配置され、各々が、作業面上に配置されたそれぞれの調整ピンと嵌合するように適用される、少なくとも１つの運動学的要素と、を備える複数のマスクと、取り付け孔を貫通し上板部の下側に連結して、各マスクの中心部を上板部に形成されたそれぞれの開口部と位置合わせし、各々が、取り付け孔の直径よりも大きい直径を有するヘッド部と、取り付け孔の直径よりも小さい直径を有するシャフトとを備え、各マスクがマスクフレームに対して２つの横方向に移動できるようにする、留め具と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本開示をよりよく理解するために、参照によって本明細書に組み入れられる添付図面について説明する。
【図１】マスクの実施形態を示す説明図である。
【図２】第１の実施形態に係るマスクフレームを示す説明図である。
【図３】図１のマスクの上面図である。
【図４】マスク、加工材及び調整ピンの間における調整を示す説明図である。
【図５】加工材の上方に配置されたマスクフレームの側面図である。
【図６】マスクが取り付けられたマスクフレームを示す説明図である。
【図７】第１の実施形態に係るマスクフレーム及びマスクの間の連結を示す側面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
図１はパターン化された注入を実行するのに用いることができるマスクを示す。このマスク１０は中心部１５を備え、中心部１５は所望のパターンを備えるように加工される。マスク１０の縁に沿って、少なくとも１つの調整孔１８を有する少なくとも１つの突起部１６を配置することもできる。いくつかの実施形態では、運動学的な継ぎ手部（不図示）が調整孔１８に統合され、これらの継ぎ手は、下側にあるプラテン上に配置されたピンに載置され、そのピンに位置合わせされる。これらの運動学的な継ぎ手部は、炭化ケイ素で作ることができる。運動学的な継ぎ手部の上面はＶ字型の形状とすることができ、これにより調整ピンと位置合わせすることができる。これらの運動学的な継ぎ手部は、マスク１０及び加工材の間に正確に位置合わせできるという作用効果を奏する。
【００１３】
上述のように、複数の加工材（例えば、４行４列の配列）を同時に注入するのが有益な場面がある。例えば、ブランケットとパターン化された注入とを結合し、毎時３，０００個を超えるウエハーを処理する処理速度を達成するのが望ましい。しかしながら、１６個のマスクを個別に調整し位置合わせするのには時間がかかる。同時注入を使用する主な理由をないがしろにしてしまいかねない。
【００１４】
図２は、マスク１０の配列を保持するのに使用される、マスクフレーム１００を示す。マスクフレーム１００は１６個のマスク１０を保持可能なように示されているが、マスクフレーム１００は任意の寸法とすることができ、任意の個数のマスク１０を保持するように構成することができる。マスクフレーム１００は、マスクフレーム１００により支持されるマスク１０の個数と等しい個数の開口部１１５を有する上板部１１０を備える。開口部１１５は、各マスク１０の中心部１５が開口部１１５を通じて見えるような寸法及び形状を有する。マスクを上板部１１０に対して配置し、マスク１０の突起部１６を上板部１１０の支柱１２５により被覆することができる。
【００１５】
図３は、図１に示すマスク１０の上面図を示す。少なくとも１つの突起部１６は調整孔１８を備えることができる。これらの調整孔１８には、上述のように、プラテンに配置された調整ピンと対応するのに使用される運動学的要素を装着することができる。いくつかの実施形態では、これらの調整孔１８はマスク１０の互いに隣接する２つの側面に配置することができる。加えて、少なくとも１つの突起部１６は取り付け孔２５を備えることができる。これらの取り付け孔２５は、マスク１０をマスクフレーム１００に取り付けるのに使用される。詳細を以下に示す。
【００１６】
図４は、プラテン又は静電チャック５０に対するマスク１０の調整を示す側面図を示す。マスク１０は調整孔１８を備え、調整孔１８は運動学的要素２７に装着される。運動学的要素２７は、プラテン又は静電チャック５０に配置された調整ピン３５に載置される。調整ピン３５は上部に球状の端部を備え、運動学的要素２７のＶ字型の形状と整合させることができる。また、調整ピン３５は側面部３６を備え、加工材１のハードストップとして機能させることができる。加工材１を側面部３６に対して押し当て、加工材１の横断方向の位置合わせ要素として機能させることができる。このようにして、調整ピン３５は加工材１及びマスク１０の両者を単一の参照点に対して位置合わせするよう機能する。これにより、公差の累積に繋がる因子を低減し、数十ミクロン内の正確な位置合わせが可能となる。図４は調整ピン３５を単体で示すが、言うまでもなく、各マスク１０をプラテン又は静電チャック５０に配置された複数の調整ピン３５と整合させることができる。
【００１７】
図５はマスクフレーム１００、マスク１０、加工材１及びプラテン又は静電チャック５０の断面図を示す。マスクフレーム１００は図２に示すように上板部１１０を備えることができる。上板部１１０を備えることに加えて、マスクフレーム１００は更に複数の垂直側面部材１１１を備えることができ、垂直側面部材１１１は上板部１１０の複数の縁から下方に延在する。これらの垂直側面部材１１１は作業面１７０に載置されてマスクフレーム１００を支持する。これらの垂直側面部材１１１は、静電チャック５０、加工材１及びマスク１０を全て圧縮せずにマスクフレーム１００の上板部１１０の下に重置できるような寸法を有する。加えて、これらの垂直側面部材１１１はマスクフレーム１００の４つの側面全てに配置することができる。これに限らず、他の実施形態において、垂直側面部材１１１がマスクフレーム１００の互いに対向する２つの側面のみに配置される構成とすることもできる。図５に示すように、垂直側面部材１１１は、垂直側面部材１１１の遠位端の付近に配置される磁気材料１１２を備えることができる。この磁気材料１１２は鉄とすることができ、これに限られずその他の材料を使用することもできる。磁気材料の量は、イオン注入又はその他の加工材処理作動中に、マスクフレーム１００を所定の場所に保持するのに必要な力に基づいて選択できる。
【００１８】
作業面１７０に少なくとも１つの電気的に切り替え可能な磁石１７５を配置することができる。これらの電気的に切り替え可能な磁石１７５は制御部（不図示）と通信させることができ、この制御部は、電気的に切り替え可能な磁石１７５に電源を供給し、磁石の状態を活性状態、換言すれば磁力が働く状態から、不活性状態、換言すれば磁力が働かない状態に切り替えるのに用いられる。このようにして、マスクフレーム１００を作業面１７０に横置する前に、電気的に切り替え可能な磁石１７５を不活性状態にすることができる。マスクフレーム１００が適切に位置合わせされたあと、電気的に切り替え可能な磁石１７５を活性状態、換言すれば磁力が働く状態に切り替えて、マスクフレーム１００を所定の場所に保持することができる。マスクフレーム１００を取り外すときは、電気的に切り替え可能な磁石１７５を不活性状態に切り替えてからマスクフレーム１００を取り外す。
【００１９】
図５は電気的に切り替え可能な磁石１７５及び磁気材料１１２を有する構成を示す。その一方で、マスクフレーム１００を作業面１７０に保持するのに他の機構を使用することができる。例えば、機械的な固定具（例えば、ホック又はラッチ）を使用してマスクフレーム１００を所定の位置に保持することができる。このようにして、マスクフレーム１００及び作業面１７０は固定要素を備えることができ、固定要素は磁力性、機械性又は電気性のものとすることができる。
【００２０】
作業面１７０には、少なくとも１つのプラテン又は静電チャック５０を配置することができる。上述のように、各プラテンは少なくとも１つの調整ピン３５を備えることができ、調整ピン３５は加工材１及びマスク１０の双方を位置合わせするのに用いられる。マスク１０は運動学的要素２７を備え、調整ピン３５の球状の端部と位置合わせすることができる。静電チャック５０は１個のみ示されているが、言うまでもなく、複数の静電チャック５０を作業面１７０に備え、マスクフレーム１００で被覆してもよい。先述したように、一実施形態では、１６個の静電チャック５０が存在し、４行４列に配置される。
【００２１】
マスク１０は、例えばネジ又はその他の機械的な留め具によって、上板部１１０の下側に固定される。詳細は図６に示す通りである。加えて、付勢要素１３０（例えばバネ）が使用され、上板部１１０及びマスク１０間に作用する離脱力を生成する。この離脱力により、マスク１０は調整ピン３５に確実に配置できる。サイズとクリアランスが適切なバネを用いると、複雑なアセンブリのようなものを組立てるときに生じる可能性がある公差の累積が伴うとしても、マスク１０の配列を静電チャック５０の配列に結合することができる。
【００２２】
加えて、図５に示す構成要素は流入するイオンビーム２１０により生成される熱により膨張する可能性がある。これらの構成要素は、対応する熱膨張係数及び受け取る熱量の差異により異なる割合で膨張する可能性がある。付勢要素１３０は、必要に応じて位置の移動を行い、各マスク１０は適切に運動学的要素２７に対応し、各マスク１０は対応する静電チャック５０に位置合わせすることができる。
【００２３】
図６はマスクフレーム１００及び単体のマスク１０の側面図を示す。上述のように、マスクフレーム１００は任意の数のマスク１０を支持することができる。ここに示すように、マスク１０は上板部１１０の下面に取り付けられる。この取り付けはネジ１９８又は他の留め具を用いて行うことができる。ネジ１９８は上板部１１０の下側にネジ込むことができる。ネジ１９８のヘッドは取り付け孔２５の直径よりも大きいサイズを有し、垂直方向の停止を行う。このようにして、ネジはマスク１０には固定されないため、マスク１０はマスクフレーム１００に対して垂直に移動することができる。取り付け孔２５の直径はネジ１９８のシャフトの直径よりも大きい。この小さなサイズの差異によって、マスク１０はマスクフレーム１００に対して横方向（例えば、Ｘ及びＹ方向、垂直方向に直交する方向）に移動することができる。また、この小さな差異によりマスク１０はマスクフレーム１００に対して、熱膨張により生じる可能性のある僅かな距離を移動することができる。加えて、この小さな差異によりマスク１０は横方向に移動することができ、対応する静電チャック５０の調整ピン３５に適切に位置合わせする。いくつかの実施形態では、取り付け孔２５の直径及びネジ１９８のシャフトの直径の間の差異により、マスク１０はＸＹ平面内を約１．０１６ミリメートル（０．０４０インチ）移動することができる。
【００２４】
加えて、付勢要素１３０（例えばバネ）は上板部１１０の下側とマスク１０の上面との間（例えばネジ１９８の周囲）に配置される。この付勢要素１３０はマスク１０を下方に付勢し、上板部１１０から離す。一方で、付勢要素１３０は圧縮性であり、上板部１１０に対して垂直な方向にマスク１０を移動することができる。
【００２５】
図７は調整ピン３５と嵌合された、図６のマスクフレーム１００及びマスク１０を示す。繰り返しになるが、マスク１０は１つのみ示されているが、言うまでもなく複数のマスク１０をマスクフレーム１００で支持することができる。更に、調整ピン３５も１つのみ示されているが、言うまでもなく各マスク１０を任意の数の調整ピンで支持してもよい。例えば、図３は３つの運動学的な継ぎ手部を収容するための複数の調整孔１８を示す。加えて、ネジ１９８及び取り付け孔２５もそれぞれ１つのみ示されているが、言うまでもなくマスクは任意の数のネジ１９８を使用してマスクフレームに取り付けることができる。例えば、図３は３つの取り付け孔２５を有するマスクを示す。更に、図３は調整孔１８の付近に配置される取り付け孔２５を示しているが、他の実施形態では、３つの孔が異なる突起部１６に配置されてもよい。
【００２６】
図７に戻り説明する。図７により、マスク１０及び調整ピン３５間の相互作用により、付勢要素１３０を圧縮できることがわかる。ネジ１９８及び付勢要素１３０を使用することで、マスクをマスクフレーム１００に対して垂直な方向に約０．２５４センチメートル（０．１００インチ）ほど移動することができる。加えて、上述のように、マスク１０は上板部１１０に対して横方向に移動することもできる。このようにマスク１０がマスクフレーム１００に対して三次元方向全てに移動できることにより、各マスク１０は対応する調整ピン３５に位置合わせでき、マスク１０により熱膨張を補償することもできる。加えて、マスク１０をマスクフレーム１００に取り付けるのに使用される機構により、各マスク１０を他の全てのマスク１０と独立して移動してもよい。例えば、一方のマスク１０を左に僅かに移動させることにより下側にある調整ピン３５に位置合わせし、その一方で他方のマスク１０を右側に僅かに移動させることにより位置合わせすることができる。
【００２７】
本考案は本明細書に記載した特定の実施形態による範囲に制限されるものではない。実際に、明細書に記載される実施形態に加え、本考案の他の様々な実施形態及び本考案に対する変更例は、先述した記載及び添付図面から当業者であれば自明の範囲内のものである。このようにして、他の実施形態及び変更例のようなものも本考案の範囲内に属することが意図される。更に、本考案は特定の目的で特定の実施形態において特定の実施という文脈において本明細書に記載されているが、この有用性はこれら特定のものに限られるものではなく、本考案は任意の目的において任意の実施形態で有利に実施できるということは当業者にとっては自明である。従って、以下で明らかになる請求項は、本明細書で記載されるように、本考案の全体的範囲及び精神の観点から解釈すべきである。
【図１】
0003205676.tif 000003
【図２】
0003205676.tif 000004
【図３】
0003205676.tif 000005
【図４】
0003205676.tif 000006
【図５】
0003205676.tif 000007
【図６】
0003205676.tif 000008
【図７】
0003205676.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月28日(2016.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する上板部及び作業面上にマスクフレームを支持する複数の垂直な側壁部を備えるマスクフレームと、
各々が、パターンを有する中心部及び前記中心部の端部から延在する少なくとも１つの突起部を備える、複数のマスクと、
前記少なくとも１つの突起部に配置された取り付け孔を貫通して前記上板部の下側に連結し、各マスクの中心部が、前記上板部に形成されたそれぞれの開口部と位置合わせされる、留め具と、
前記上板部の前記下側及び各マスクの間の離脱力を生成する付勢要素と、を備える加工材の処理中に使用するシステム。
【請求項２】
前記取り付け孔が所定の直径を有し、
各留め具はヘッド及びシャフトを有し、
各留め具のヘッドは前記取り付け孔の直径よりも大きい直径を有し、
前記シャフトは前記取り付け孔の直径よりも小さい直径を有し、
前記マスク及び前記マスクフレーム間の相対的な移動を可能にする請求項１のシステム。
【請求項３】
前記付勢要素は、前記シャフトの周囲に配置され、前記上板部の前記下側及び前記マスクの間に配置されたバネを備える、請求項２のシステム。
【請求項４】
各マスクは、前記少なくとも１つの突起部上に配置された取り付け孔を更に備え、前記作業面上に配置されたそれぞれの取り付けピンと対応するように適用される、請求項１のシステム。
【請求項５】
前記垂直な側壁部に配置された固定要素を更に備え、前記マスクフレームを前記作業面上に保持する、請求項１のシステム。
【請求項６】
前記固定要素は、前記垂直な側壁部の遠位端に配置された磁気材料と、前記作業面に配置された電気的に切り替え可能な磁石とを備える、請求項５のシステム。
【請求項７】
開口部を有する上板部及び前記上板部から延在し作業面上にマスクフレームを支持する複数の垂直な側壁部とを備えるマスクフレームと、
各々が、パターンを有する中心部と、前記中心部の端部から延在する少なくとも１つの突起部と、前記少なくとも一つの突起部に配置された少なくとも一つの取り付け孔と、前記少なくとも一つの突起部に配置され、各々が、前記作業面上に配置されたそれぞれの調整ピンと嵌合するように適用される、少なくとも一つの運動学的要素と、を備える複数のマスクと、
前記取り付け孔を貫通し前記上板部の下側に連結して、各マスクの前記中心部を前記上板部に形成されたそれぞれの開口部と位置合わせし、各々が、前記取り付け孔の直径よりも大きい直径を有するヘッド部と、前記取り付け孔の前記直径よりも小さい直径を有するシャフトとを備え、各マスクが前記マスクフレームに対して２つの横方向に移動できるようにする、留め具と、
を備える加工材の処理中に使用するシステム。
【請求項８】
複数の付勢要素を更に備え、
各々が前記留め具のそれぞれのシャフト上に配置され、前記マスクフレームの下側及び前記マスクの一つの間に配置され、前記上板部及び前記マスクの間の離脱力を生成し、前記マスク及び前記マスクフレーム間の垂直方向における相対的な移動を可能にする、請求項７のシステム。
【請求項９】
前記運動学的要素及び前記取り付け孔が前記同じ突起部上に配置される、請求項７のシステム。
【請求項１０】
前記運動学的要素及び前記取り付け孔が前記異なる突起部上に配置される、請求項７のシステム。
【請求項１１】
前記垂直な側壁部上に配置される固定要素を更に備え、
前記マスクフレームを前記作業面上に保持する請求項７のシステム。
【請求項１２】
前記固定要素は、前記垂直な側壁部の遠位端に配置された磁気材料と、前記作業面に配置された電気的に切り替え可能な磁石とを備える、請求項１１のシステム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
本考案の実施形態は、基板処理の間、特にイオン注入の間、マスクを基板に位置合わせする装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
複数のマスクはマスクフレームの下側に取り付けられる。このように取り付けることで、各マスクは独立してマスクフレームに対して三次元方向に移動することができる。かかる相対的な移動により、各マスクの位置を調整し、作業面に配置されているそれぞれの調整ピンに位置合わせすることができる。ある実施形態では、各マスクは留め具を使用してマスクフレームに取り付けられる。留め具は、マスク上に配置された取り付け孔の直径よりも小さい直径を有するシャフトを有する。付勢要素を使用して、マスクをマスクフレームに対して垂直方向に移動することができる。また、各マスクは運動学的要素を有し、作業面上のそれぞれの調整ピンと対応させることもできる。従って、複数のマスクを複数の加工材に素早く且つ安価に位置合わせできるシステムが提供される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、このシステムは、取り付け孔が所定の直径を有し、各留め具はヘッド及びシャフトを有し、各留め具のヘッドは取り付け孔の直径よりも大きい直径を有し、シャフトは取り付け孔の直径よりも小さい直径を有し、マスク及びマスクフレーム間の相対的な移動を可能にする。また、付勢要素は、シャフトの周囲に配置され、上板部の下側及びマスクの間に配置されたバネを備える。また、各マスクは、少なくとも１つの突起部上に配置された取り付け孔を更に備え、作業面上に配置されたそれぞれの取り付けピンと対応するように適用される。また、垂直な側壁部に配置された固定要素を更に備え、マスクフレームを作業面上に保持する。また、固定要素は、垂直な側壁部の遠位端に配置された磁気材料と、作業面に配置された電気的に切り替え可能な磁石とを備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
第２の実施形態で、加工材の処理中に使用するシステムを開示する。このシステムは、開口部を有する上板部及びこの上板部から延在し作業面上にマスクフレームを支持する複数の垂直な側壁部とを備えるマスクフレームと、各々が、パターンを有する中心部と、この中心部の端部から延在する少なくとも１つの突起部と、この少なくとも１つの突起部に配置された少なくとも１つの取り付け孔と、この少なくとも１つの突起部に配置され、各々が、作業面上に配置されたそれぞれの調整ピンと嵌合するように適用される、少なくとも１つの運動学的要素と、を備える複数のマスクと、取り付け孔を貫通し上板部の下側に連結して、各マスクの中心部を上板部に形成されたそれぞれの開口部と位置合わせし、各々が、取り付け孔の直径よりも大きい直径を有するヘッド部と、取り付け孔の直径よりも小さい直径を有するシャフトとを備え、各マスクがマスクフレームに対して２つの横方向に移動できるようにする、留め具と、を備える。また、複数の付勢要素を更に備え、各々が留め具のそれぞれのシャフト上に配置され、マスクフレームの下側及びマスクの一つの間に配置され、上板部及びマスクの間の離脱力を生成し、マスク及びマスクフレーム間の垂直方向における相対的な移動を可能にする。また、運動学的要素及び取り付け孔が同じ突起部上に配置される。また、運動学的要素及び取り付け孔が異なる突起部上に配置される。また、垂直な側壁部上に配置される固定要素を更に備え、マスクフレームを作業面上に保持する。固定要素は、垂直な側壁部の遠位端に配置された磁気材料と、作業面に配置された電気的に切り替え可能な磁石とを備える。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図１はパターン化された注入を実行するのに用いることができるマスクを示す。このマスク１０は中心部１５を備え、中心部１５は所望のパターンを備えるように加工される。マスク１０の縁に沿って、少なくとも１つの調整孔１８を有する少なくとも１つの突起部１６を配置することもできる。いくつかの実施形態では、運動学的要素（不図示）が調整孔１８に統合され、これらの運動学的要素は、下側にあるプラテン上に配置されたピンに載置され、そのピンに位置合わせされる。これらの運動学的要素は、炭化ケイ素で作ることができる。運動学的要素の上面はＶ字型の形状とすることができ、これにより調整ピンと位置合わせすることができる。これらの運動学的要素は、マスク１０及び加工材の間に正確に位置合わせできるという作用効果を奏する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
図２は、マスク１０の配列を保持するのに使用される、マスクフレーム１００を示す。マスクフレーム１００は１６個のマスク１０を保持可能なように示されているが、マスクフレーム１００は任意の寸法とすることができ、任意の個数のマスク１０を保持するように構成することができる。マスクフレーム１００は、マスクフレーム１００により支持されるマスク１０の個数と等しい個数の開口部１１５を有する上板部１１０を備える。開口部１１５は、各マスク１０の中心部１５が開口部１１５を通じて見えるような寸法及び形状を有する。マスク１０を上板部１１０に対して配置し、マスク１０の突起部１６を上板部１１０の支柱１２５により被覆することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図７は調整ピン３５と嵌合された、図６のマスクフレーム１００及びマスク１０を示す。繰り返しになるが、マスク１０は１つのみ示されているが、言うまでもなく複数のマスク１０をマスクフレーム１００で支持することができる。更に、調整ピン３５も１つのみ示されているが、言うまでもなく各マスク１０を任意の数の調整ピン３５で支持してもよい。例えば、図３は３つの運動学的要素を収容するための複数の調整孔１８を示す。加えて、ネジ１９８及び取り付け孔２５もそれぞれ１つのみ示されているが、言うまでもなくマスク１０は任意の数のネジ１９８を使用してマスクフレーム１００に取り付けることができる。例えば、図３は３つの取り付け孔２５を有するマスク１０を示す。更に、図３は調整孔１８の付近に配置され
る取り付け孔２５を示しているが、他の実施形態では、これらの孔２５が異なる突起部１６に配置されてもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図７に戻り説明する。図７により、マスク１０及び調整ピン３５間の相互作用により、付勢要素１３０を圧縮できることがわかる。ネジ１９８及び付勢要素１３０を使用することで、マスク１０をマスクフレーム１００に対して垂直な方向に約０．２５４センチメートル（０．１００インチ）ほど移動することができる。加えて、上述のように、マスク１０は上板部１１０に対して横方向に移動することもできる。このようにマスク１０がマスクフレーム１００に対して三次元方向全てに移動できることにより、各マスク１０は対応する調整ピン３５に位置合わせでき、マスク１０により熱膨張を補償することもできる。加えて、マスク１０をマスクフレーム１００に取り付けるのに使用される機構により、各マスク１０を他の全てのマスク１０と独立して移動してもよい。例えば、一方のマスク１０を左に僅かに移動させることにより下側にある調整ピン３５に位置合わせし、その一方で他方のマスク１０を右側に僅かに移動させることにより位置合わせすることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
0003205676.tif 000010