(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフレーム位置決めキャビティを有するマスクフレームと、
前記マスクフレームから吊下げられたマスクとを備え、前記マスクは、当該マスクの下側に形成され、かつ当該マスクにおける１つ以上の開口部を装備する領域の外側に近接して形成された複数のマスク位置決めキャビティを有し、かつ、
複数のマスク位置決めピンが突出して設けられたプラテンを備え、前記複数のマスク位置決めピンは、前記マスク位置決めキャビティと係合するように構成され、前記プラテンは、さらに複数のフレーム位置決めピンが突出して設けられ、前記複数のフレーム位置決めピンは、前記フレーム位置決めキャビティと係合するように構成されている、マスク位置決めシステム。
【請求項２】
請求項１のシステムであって、前記プラテン上に、加工材を保持するためのチャックをさらに備える、マスク位置決めシステム。
【請求項３】
請求項２のシステムであって、前記プラテン上に、前記チャック上に前記加工材を位置付けるためのキャリアをさらに備える、マスク位置決めシステム。
【請求項４】
請求項１のシステムであって、少なくとも１つの前記マスク位置決めキャビティが、それぞれのマスク位置決めピンを前記マスク位置決めキャビティに係る所望の位置まで誘導するよう構成された輪郭面を有する、マスク位置決めシステム。
【請求項５】
請求項４のシステムであって、少なくとも１つのマスク位置決めキャビティは円錐状である、マスク位置決めシステム。
【請求項６】
請求項４のシステムであって、少なくとも１つのマスク位置決めキャビティはＶ字形状である、マスク位置決めシステム。
【請求項７】
請求項１のシステムであって、前記マスクは、前記マスクに緩く係合する複数のボルトによって前記マスクフレームに接続される、マスク位置決めシステム。
【請求項８】
請求項１のシステムであって、前記マスクは、少なくとも１つのバネによって前記マスクフレームから離れる方向に付勢されるマスク位置決めシステム。
【請求項９】
請求項１のシステムであって、前記マスク位置決めピンは、前記プラテン上における加工材の位置付けを促進するよう構成される、マスク位置決めシステム。
【請求項１０】
請求項１のシステムであって、前記マスク位置決めピンは、前記プラテン上における加工材の位置決めを促進するよう構成される、マスク位置決めシステム。
【請求項１１】
マスクの位置決め方法であって、
複数の加工材を保持するプラテン上へ複数のマスクを有するマスクフレームを下降させ、前記マスクは前記マスクフレームから吊下げられるものとし、
前記マスクフレームのフレーム位置決めキャビティを、前記プラテン上の対応するフレーム位置決めピンと合致するように移動させ、それによって前記マスクを前記加工材に対して大まかに位置決めし、さらに、
前記マスクのマスク位置決めキャビティを、前記プラテン上の対応するマスク位置決めピンと合致するように移動させ、それによって、各マスクをそれぞれの加工材に対する精密な位置決め状態まで移動させ、
前記マスク位置決めキャビティは、前記マスクの下側に形成され、かつ前記マスクにおける１つ以上の開口部を装備する領域の外側に近接して形成されている、マスク位置決め方法。
【請求項１２】
請求項１１の方法であって、前記加工材を前記プラテン上に固定するため、各加工材を前記プラテン上のそれぞれのチャック上に設置する工程をさらに含む、マスク位置決め方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法であって、前記加工材を前記プラテン上に位置付け、位置決めするため、各加工材を複数の前記マスク位置決めピンと係合するように移動させる工程をさらに含む、マスク位置決め方法。
【請求項１４】
請求項１１の方法であって、前記加工材を位置付けるため、各加工材を前記プラテン上のそれぞれのキャリア上に設置する工程をさらに含む、マスク位置決め方法。
【請求項１５】
請求項１１の方法であって、前記マスクのマスク位置決めキャビティを前記プラテン上の対応するマスク位置決めピンと合致するように移動させる前記工程が、前記マスク位置決めピンをそれぞれのマスク位置決めキャビティの輪郭面と係合するように移動させる工程を含み、それによって前記マスク位置決めピンを前記マスク位置決めキャビティの精密な位置に合致するように誘導する工程を含む、マスク位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体加工システムに関し、特に、イオン注入機用のマスク位置決めシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入は、半導体加工材に導電性変更不純物を導入する技術である。イオン注入中、所望の不純物材料がイオン源チャンバにおいてイオン化され、イオンが規定のエネルギーのイオンビームを形成するために加速され、さらに、イオンビームは処理チャンバ内に位置付けられた加工材の表面へ集束し向けられる。イオンビーム中のエネルギーイオンは、加工材の材料を貫通し、材料の結晶格子に組み込まれて所望の導電性領域を形成する。
【０００３】
太陽電池製造産業における課題は、製造処理能力および太陽電池の効率である。太陽電池の効率とは、太陽電池が電気に変換することができる太陽エネルギーの量の尺度であり、太陽電池が製造される精度と密接に関係している。技術が進歩するにつれて、高い太陽電池の効率は、太陽電池の製造産業においては競争力を維持する必要がある。従って、製造処理能力の維持又は向上と同時に、精度の向上は非常に望ましい。
【０００４】
イオン注入は、太陽電池を精密な方法でドープする実行可能な手法として認知されている。イオン注入を適用すれば、拡散炉等、従来技術で必要とされた工程を除くことができる。例えば、拡散炉に代えてイオン注入を適用すれば、イオン注入は所望の表面をドープするだけなので、レーザーエッジ分離工程は除かれる。工程を除く他に、イオン注入の適用は電池効率を向上することが実証されている。イオン注入は、太陽電池表面全体についてのブランケット注入又は太陽電池の一部のみについての選択的注入（又はパターン注入）を可能とする。イオン注入を適用した高い処理能力での選択的注入は、拡散炉で用いられる、費用と時間のかかるリソグラフィ又はパターン工程を不要とする。選択的注入は、新しい太陽電池のデザインも可能にする。
【０００５】
場合によっては、ある種の太陽電池での注入により必要な幾何学的公差を達成するには、ミクロンレベルでの精度が要求される。例えば、選択的エミッタ型（ＳＥ）およびインターディジタル・バックコンタクト型（ＩＢＣ）太陽電池は、数μｍだけ離隔したドープ領域を有する。イオン注入中に加工材にそのようなドープ領域を生成するのにマスクを使用すれば、領域の場所は、マスクの配置並びにマスクの寸法及び／又は幾何によって指図される。従って、製造仕様を確実に満たすためには、マスクを約２０−４０μｍの範囲内における所望の場所に繰り返し配置する必要がある。そうでなければ、加工材は、所期の役割を果たすことができず、又は、加工材の製造において採用される事後プロセスで適切に位置決めすることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
世界中の太陽電池の製造者にとっては、製造される太陽電池の精度、信頼性、スピードのいかなる向上も、代替的エネルギー源としての太陽電池の採用を促進可能とする点で有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被注入加工材に対するイオン注入マスクの、精密で反復可能な位置決めを容易にするためのマスク位置決めシステムを提供するものである。
【０００８】
本発明に係るマスク位置決めシステムの例示的な実施形態は、複数のイオン注入マスクが緩く接続するマスクフレームを含むことができる。マスクフレームは、複数のマスク位置決めキャビティを装備し、かつ、各マスクは、複数のマスク位置決めキャビティを装備する。システムは、複数の被注入加工材を保持するプラテンをさらに含む。プラテンは、マスク位置決めキャビティおよびフレーム位置決めキャビティとそれぞれ係合可能とした複数の位置決めピンおよびフレーム位置決めピンを備える。マスクフレームは、マスクと加工材との大まかな位置決めを行うため、フレーム位置決めキャビティをフレーム位置決めピンと合致するように移動させながら、プラテン上に下降可能とする。次に、マスク位置決めキャビティは、マスク位置決めピンと合致するように移動させ、それによって各マスクをそれぞれの加工材との精密な位置決め状態まで移動可能とすることができる。
【０００９】
加工材とイオン注入マスクとを位置決めするための本発明に係る例示的な方法は、複数のマスクを有するマスクフレームを、加工材を保持するプラテン上に下降させる工程を含む。この方法では、マスクをマスクフレームに可動接続し、マスクフレームのフレーム位置決めキャビティを、プラテン上の対応するフレーム位置決めピンと合致するように移動させ、それによってマスクを加工材に対して大まかに位置決めし、さらに、マスクのマスク位置決めキャビティを、プラテン上の対応するマスク位置決めピンと合致するように移動させ、それによって、各マスクをそれぞれの加工材に対する精密な位置決め状態まで移動させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るマスク位置決めシステムを例示する側断面図である。
【図２】同システムの上面図である。
【図３】同システムの部分上面図である。
【図４】同システムのマスクアセンブリを例示する底面図である。
【図５】本発明に係るマスク位置決めシステムを例示する別の側面図である。
【図６】本発明に係るマスク位置決め方法を例示するフロー図である。
【図７】本発明に係る例示的な移送装置内のマスクフレームの斜視図である。
【図８】本発明に係るプラテン上でのマスクフレーム移送を示す一連の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係るマスク位置決めシステムおよび方法を、図示の好適な実施形態について更に詳述する。しかしながら、本発明は、多くの異なった形態に具体化することが可能であり、本明細書に示す実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本発明を完全かつ完璧に、さらに当業者に対してシステムと方法の範囲を充分に伝えられるように提供されるに過ぎない。図面において、同様の要素は同様の番号によって参照する。
【００１２】
本発明に係るマスク位置決めシステムを、イオン注入機および関連するイオン注入過程について記載するが、マスク位置決めシステムは、例えば太陽電池や半導体の製造に関わるような、多種の他のシステムおよび過程においても同様に実施することができる。加えて、本明細書に開示される例示的なイオン注入機については太陽電池の注入に関して記載するが、その開示は、図示目的のみのために提供されるものであり、かつ、イオン注入機は、半導体ウェハ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）ウェハ、その他のコンポーネント等、他のタイプの加工材での実施にも同様に実施することが可能である。
【００１３】
図１は、本発明に係るマスク位置決めシステム１００の例示的な実施形態に係る部分側断面図を示す。システム１００は、１つ以上の加工材１０４（太陽電池、ウェハ等）を担持するプラテン１０２と、プラテン１０２上に加工材１０４を少なくとも固定及び／又は位置決めすることができるキャリア１０６と、加工材１０４への選択的イオン注入を容易にするためのマスクアセンブリ１０８を含むことができる。マスクアセンブリ１０８は、さらに以下に示すように、マスクフレーム１１２から吊下げられる１つ以上のマスク１１０を含むことができる。
【００１４】
図２は、システム１００のプラテン１０２の上面図を示す。プラテン１０２は、複数のチャック１１４を含むことができ、チャック１１４はそれぞれ固定クランプから構成され得るか、又はイオン注入中に個々の加工材１０４を保持し得る。一実施形態において、チャック１１４は静電チャックとすることができる。プラテン１０２は矩形を含み、図２に示すように、１６個のチャック１１４は４×４のマトリクスとなっている。しかしながら、チャック１１４の数及び構成は、本発明の範囲から逸脱することなく変更可能とできるよう企図される。
【００１５】
プラテン１０２は、チャック１１４に基づいて位置付けられる、複数のマスク位置決めピン１１６をさらに含むことができる。マスク位置決めピン１１６は、以下にさらに示すように、プラテン１０２上に、それぞれチャック１１４および加工材１０４とマスクアセンブリ１０８の各マスク１１０について、精密な位置決めを容易にするために提供される。図示された実施形態において、各チャック１１４は、各チャック１１４の第１の側面に面して配置された２つのマスク位置決めピン１１６と、各チャック１１４の第２の側面に面して配置された１つのマスク位置決めピン１１６とによって、３つのマスク位置決めピン１１６に囲まれる。マスク位置決めピン１１６の数及び位置は、本発明の範囲から逸脱することなく、図示された実施形態から変えることが認められる。マスク位置決めピン１１６は、例えば、炭化シリコンその他の充分な耐久性と熱抵抗力のある素材により形成することができる。
【００１６】
プラテン１０２は、プラテン１０２の内縁部に隣接して配置された、いくつかのフレーム位置決めピン１１８をさらに含むものとしてよい。フレーム位置決めピン１１８は、以下にさらに示すように、プラテン１０２とマスクフレーム１１２との最初の位置決めを容易にすることができる。図示された実施形態において、プラテン１０２は、プラテン１０２の３辺に隣接して１つずつ配置されたフレーム位置決めピン１１８によって、３つのフレーム位置決めピン１１８を含む。しかしながら、プラテン１０２上のフレーム位置決めピン１１８の数及び位置は、本発明の範囲から逸脱することなく、変更可能とすることが認められる。
【００１７】
図３は、マスクフレーム１１２の一部及びマスクアセンブリ１０８のマスク１１０の１つを示す部分上面図である。図３に示されたマスク１１０は、マスクアセンブリ１０８の全ての他のマスク１１０（全てのマスク１１０は図４に示す。）を代表し、実質的に等しいものと理解される。マスクフレーム１１２及びマスク１１０は、チャック１１４のうちの１つ及びそれと対応するマスク位置決めピン１１６を覆うように示され、覆い隠されていることから、破線で描かれている。マスク１１０は、選択的注入、パターン注入のためにイオンビームがチャック１１４上の加工材１０４を通過することを許容する、１つ以上の開口部１２０を下記のように装備し得る。図示された実施形態では、開口部１２０は、マスク１１０における一連の平行な横長の穴として示されるが、開口部１２０の寸法及び形状は、加工材１０４の選択的注入で、いかなる所望のパターンも実質的に達成するため、当業者によって変更可能である。
【００１８】
マスク１１０は、複数のボルト１２２によってマスクフレーム１１２に結合される。ある実施形態において、ボルト１２２は、マスク１１０をマスクフレーム１１２から離れる方向に付勢されるように作用し、それと同時に、付勢に打ち勝つのに充分な力を受けながらマスク１１０をマスクフレーム１１２に向けて移動させることもできる、ばね式の段付きボルトとすることができる。マスク１１０において、ボルト１２２は開口部１２３を貫通する。開口部１２３は、そこに受け入れるそれぞれのボルト１２２の直径よりも、わずかに大きな直径を有するものとしてよい。従って、このようにマスク１１０はマスクフレーム１１２に緩く保持され、これによって、マスクフレーム１１２に対して水平移動又は「遊び」がある程度になる。例えば、ある非限定的な例示的実施形態において、マスク１１０は、ボルト１２２によってマスクフレームを依然として保持しつつ、マスクフレーム１１２に対して約０．２５インチ平行移動（すなわち、図３の上面図において上、下、左又は右に）できるようにすることができる。このような「遊び」は、以下にさらに示すように、マスクアセンブリ１０８とチャック１１４及び加工材１０４とのそれぞれ精密な位置決めを容易にすることができる。
【００１９】
図３を引き続き参照すると、マスク１１０は、マスク１１０の下側に形成される、複数のマスク位置決めキャビティ１２４（破線にて示される）を有する。これらのマスク位置決めキャビティ１２４は、イオン注入等、半導体加工動作中等のようにマスクフレーム１１２がプラテン１０２上にある場合、プラテン１０２のマスク位置決めピン１１６を受け入れ可能であるようにサイズ調整及び構成される（上述のように）。マスク位置決めキャビティ１２４の数、位置及び構成は、チャック１１４を囲むマスク位置決めピン１１６の数、位置及び構成と同じくしてよい。さらに、各マスク位置決めキャビティ１２４は、マスク位置決めキャビティ１２４からずれてしまっている位置決めピン１１６が、始めから入るように構成された、１つ以上の輪郭面１２６（図５参照）を有し、輪郭面１２６と係合し、さらに、マスク位置決めキャビティの中にマスク位置決めピン１１６が中に入るような位置決めに導く。ある非限定的な例示的実施形態においては、マスク位置決めピン１１６は円柱状のピンとすることができ、マスク位置決めキャビティ１２４は、マスク位置決めピン１１６の先端がそうであるような、円錐形状又は倒立Ｖ字状とすることができ、マスク位置決めキャビティ１２４に挿入される間に、所望の位置決めを確立するために、マスク位置決めキャビティ１２４の最も細くなっている部分に誘導される。
【００２０】
いくつかの実施形態において、マスク位置決めピン１１６が、マスク１１０の頂に当たるイオンに露出しないように、マスク位置決めキャビティ１２４がマスク１１０の一部分にのみ亘っていてもよい。代わりに、マスク位置決めキャビティ１２４は、マスク１１０全体に亘っていることが期待される。マスク位置決めキャビティ１２４を区画するマスク１１０の表面は、耐久性や、マスク位置決めピン１１６との係合の繰り返しによる摩耗に対する抵抗性を高めるために、炭化シリコンで覆われている。
【００２１】
図４は、マスク１１０とマスクフレーム１１２を含むマスクアセンブリ１０８の底面を示す。マスクアセンブリ１０８は、プラテン１０２上のチャック１１４の４×４のマトリックス構成（上述）と実質的に同じ、４×４のマトリックスとなっている１６個のマスク１１０を含む。マスク１１０は、一例においてはグラファイトより組み立てることができるが、炭化シリコン等のような他の適した材料を代わりに用いることもできる。マスクフレーム１１２は、グラファイト又はカーボンカーボンから組み立て可能だが、他の適した材料を用いることもできる。示すように、マスクフレーム１１２は、裏面に複数のマスク位置決めキャビティ１２４を含む。フレーム位置決めキャビティ１２８は、半導体加工アプリケーション中やイオン注入動作等、マスクフレーム１１２がプラテン１０２上に位置付けられる際、プラテン１０２のフレーム位置決めピン１１８を受けて合わさるようにサイズ調整及び構成されることができる（上述）。ある実施形態において、マスクフレーム１１２におけるマスク位置決めキャビティ１２４の数、位置、及び構成は、プラテン１０２上のフレーム位置決めピン１１８の数、位置、及び構成と同様とすることができる。さらにいえば、各フレーム位置決めキャビティ１２８は、フレーム位置決めピン１１８の中にそれぞれ受け入れられるように適合できる寸法及び形状とすることができる。
【００２２】
マスク１１０とマスクフレーム１１２との緩い接続は、フレーム位置決めピン１１８に対してフレーム位置決めキャビティ１２８の力学的なキャプチャ範囲に実質的に合致する、移動許容性を備えるマスク１１０を提供する。従って、図５に示すようにマスクフレーム１１２がプラテン１０２上に設置されたとき、上述のようなフレーム位置決めキャビティ１２８とフレーム位置決めピン１１８との位置決めは、各マスク１１０と、そのそれぞれのチャック１１４と、プラテン１０２上の加工材１０４との当初の大まかな位置決め（すなわち、０．２５インチ以内。）を確立することができる。そのような大まかな位置決めは、例え、各マスク１１０とそれぞれのチャック１１４及び加工材１０４との位置決めが、精密な加工オペレーションのために望まれるような精密な位置決めでなかったとしても、各マスク１１０のマスク位置決めキャビティ１２４がプラテン１０２上のマスク位置決めピン１１６をそれぞれ捉えさせるには充分である。しかしながら、マスクアセンブリ１０８を、プラテン１０２上にさらに下降させると、マスク位置決めピン１１６はそれぞれのマスク位置決めキャビティ１２４の輪郭面と係合し、そのような係合を経て、マスク位置決めピン１１６の連続する相対的な移動は、上に論じた方法によるマスク位置決めキャビティ１２４との精密な位置決めに誘導する。従って、マスクフレーム１１２内の各マスク１１０は、それぞれのチャック１１４と加工材１０４との精密な位置決め箇所に自動的及び個々に移動させることができ、加工材１０４は予め位置付けられ、さらに、プラテン１０２上のそれぞれのマスク位置決めピン１１６との結合によって、少なくとも部分的には保持され、及び／又は位置付けられる。従って、マスク位置決めピン１１６は、マスク１１０を加工材１０４に対する精密な位置決めと同様に、チャック１１４上の加工材１０４の精密な位置付けに役立つ。図５に示された図は具象的なものであり、従って、いくつかの実施形態においては、マスク位置決めピン１１６とボルト１２２は、断面図において同じ位置付けではなくもできる。
【００２３】
従って、本明細書におけるシステム１００は、マスクフレーム１１２の大まかな力学的位置決めと、個々のマスク１１０の細かい力学的位置決めを可能なものとする。例えば、本発明の配置によって、所望の位置のおおよそ２０μｍ以内での全体的な位置決めが達成される。マスク１１０は、マスクフレーム１１２とは実質的に独立して位置決めされ、例えば摩耗や熱膨張、熱収縮及び／又は製造による欠陥により生じるマスクフレーム１１２の幾何学的な変化にも関わらず、高い反復性と信頼性のある方法でマスク１１０の精密な位置決めを達成することができる。
【００２４】
ここで図６を参照すると、本発明に係るオペレーティングシステム１００の例示的な方法を図示したフロー図が示されている。本方法は、図１から図５に示されるシステム１００の略図との組み合わせにより述べられている。
【００２５】
例示的な方法の第１工程１０において、複数の加工材１０４は、プラテン１０２のそれぞれのチャック１１４上に位置付けられるように加工され、キャリア１０６内に各加工材１０４が位置付けられることも含まれてよい。工程２０において、各加工材１０４は、複数の各マスク位置決めピン１１６と係合するように移動され、これによって各加工材１０４を予め定められた配置と向きに固定、及び／又は位置決めする。
【００２６】
工程３０において、マスクアセンブリ１０８は、加工材１０４上の位置に移動される。工程４０において、マスクアセンブリ１０８は、プラテン１０２上に下降させることができる。マスクアセンブリ１０８をプラテン１０２上に下降させると、マスクフレーム１１２のフレーム位置決めキャビティ１２８は、工程５０において、プラテン１０２のフレーム位置決めピン１１８と合致するように移動させることができる。そのように合致されることは、マスクフレーム１１２上のマスク１１０がそれぞれのチャック１１４とプラテン１０２上の加工材１０４と大まかに位置決め（例：０．２５インチ以内）されるように、マスクフレーム１１２をプラテン１０２に対して位置付けることができる。
【００２７】
マスクアセンブリ１０８がプラテン１０２上にさらに下降すると、マスクフレーム１１２のマスク位置決めキャビティ１２４は、工程６０において、プラテン１０２のマスク位置決めピン１１６と始めに合致するように移動されることができ、工程５０におけるフレーム位置決めキャビティ１２８とフレーム位置決めピン１１８との合致からもたらされる大まかな位置決めによって、そのような始めの合致が促進される。マスクアセンブリ１０８が、プラテン１０２上でなお、さらに下降すると、マスク位置決めピン１１６は、工程７０において、マスク位置決めキャビティ１２４の輪郭面１２６と係合し、マスク位置決めピン１１６を、精密に位置付けられた最終的な合致場所まで誘導する。各マスク１１０は、変形に関係なく、又はマスクフレーム１１２の幾何学的な欠陥に関係なく、それによってそれぞれチャック１１４と加工材１０４と個々に精密に位置決めされることができる。加工材１０４の選択的イオン注入のように、１以上の半導体加工工程がそれで実行される。
【００２８】
本発明のマスクフレーム１１２のいくつかの実施形態には、直線上の位置決め機能の交点における熱膨張点が含まれる。このような点は、マスク１１０と選択的注入される加工材１０４との熱膨張による位置決め不良の影響を最小化することに寄与できる。これらの熱膨張点は、マスクフレーム１１２に位置付けられることができる。マスクフレーム１１２が加熱されると、丸みを帯びた面取りが施されたピンは、例えば、マスクフレーム１１２の中心が同じ位置に留まるように膨張することを可能にすることができる。従って、いかなる熱膨張も、マスクフレーム１１２の中心から位置決め不良を最小化するように“成長”させる。従って、丸みを帯びた面取りが施されたピンの仕様は、マスクフレーム１１２の中心において交差する動作線を有する。マスク１１０は、マスクフレーム１１２においてマスク１１０を保持するいかなるキャビティ又はボルトからも外側に延びる。マスク１１０は、マスクフレーム１１２と同様の比率で伸びることができる。マスク１１０とマスクフレーム１１２の伸長方向によって、これらの部品は熱膨張の間、お互いに対して全体的な同じ位置に留まるものとすることができる。
【００２９】
他の実施形態において、マスクフレーム１１２とマスク１１０は、所望されるものより小さくも機械で作ることができる。このようにすることで、イオンビームに露出された後等のような加工温度において、マスクフレーム１１２とマスク１１０を所望の寸法まで膨張させることが可能となる。
【００３０】
図７は、例示的なマスクフレーム２００を、移送装置５００を使用して適所に移動させるための配置の斜視図である。複数の個々のマスク２０１を包含するマスクフレーム２００は、移送装置５００に結合することができる。このような移送装置５００は、マスクフレーム２００を、アクチュエータを使用して三次元で移動させることができる。例えば、移送装置５００は、マスクフレーム２００をプラテン上にＺ方向で移動させることができ（図８Ａ―８Ｃにおけるプラテン１０１のように。）、又は、イオンビームの軌道からＸ方向に移動させることもできる。磁気クランプ、メカニカルクランプや他のシステムは、移送装置５００上のマスクフレーム２００を支持するように用いることができる。移送装置５００はブロックのように図示されるが、フレームや他の形状とすることができると認められる。
【００３１】
図８Ａ−８Ｃは、移送装置５００を使用した例示的なマスクフレーム２００の移送の例示的な段階を図示している。例えば、マスクフレーム２００は、移送装置５００を使用して、プラテン１０１まで往復する。図８Ａにおいて、移送装置５００は、マスクフレームをプラテン１０１に近接させるように、マスクフレーム２００に係合していることが示される。これには、移送装置５００の位置を移動させ、又は操作するアクチュエータ（図示せず）の使用も含む。図８Ｂにおいて、マスクフレーム２００は、移送装置５００によってＺ方向に移動させられた後、プラテン１０１上に載せられる。図８Ｃにおいて、マスクフレーム２００は、移送装置５００から外れ、プラテン１０１と係合する。マスクフレーム２００は、プラテン１０１に対して位置決めされ、マスクフレーム２００のマスク（例：マスク２０１（図７））は、先に述べたように、プラテン１０１上で加工材（図示せず）に対して位置決めされる。
【００３２】
接続されると、マスクフレーム２００はプラテン１０１を位置決めし、マスク２０１はプラテン１０１上で加工材に対して位置決めされる。単一の段階又は２以上の段階によって、プラテン１０１に対するマスクフレーム２００の接続が起こる。加えて、マスクフレーム２００がプラテン１０１に係合するように移動される（すなわち、Ｚ方向における移動）スピードは一定とすることができ、又は、単一の連続的な段階での経路によって変化させることができ、又は２段階にすることもできる。
【００３３】
プラテン１０１からのマスクフレーム２００の移転は、マスクフレーム２００の移送装置５００への接続と、その２つをプラテン１０１の反対方向に移動させることによって実行することができる。使用されていないとき、マスクフレーム２００は、周期的な熱膨張を防ぐため、ヒーターに近接したところに格納される。
【００３４】
本明細書中に使用されるように、単数形や、“１つの”又は“ある”という言葉に続いて
記載される要素や工程は、除外されることが明白に記載された場合等でなければ、複数の要素や工程を除外するものではないと理解される。さらにいえば、本発明の「ある実施形態」に言及すると、記載された機能も含む付加的な実施態様の存在を除外するものとの解釈を意図するものではない。
【００３５】
本発明は、記載された特定の実施形態による範囲内に限定されるものではない。実際、本発明、これに加えて明細書中に記載された他の多様な実施形態や変更が、先の記載や添付図面から当業者にとって明白である。このような他の実施形態や変更は、本発明の範囲に属するものと意図される。さらにいえば、本発明は、特定の目的のための特定の環境における特定の実装について構成を記載しているが、その有用性はそれに制限されず、本発明は、幾数の目的のための幾数の環境において有利に実装することができると当業者には理解される。従って、以下に示す特許請求の範囲は、本明細書中に記載した本発明の全範囲及び精神を考慮して解釈すべきである。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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