(57)【要約】  基板を支持するためのサセプタを有するウエハキャリアを備え、前記基板を所定の位置に制限する、プロセス中の前記基板を支持するための装置が開示される。内マスクは前記基板の上に配置されるように構成され、前記内マスクは前記基板の未プロセス部分をマスキングするための開口パターンを有するが、プロセスのために前記基板の残りの部分を露出する。外マスクは前記内マスクの上に配置されるように構成され、前記外マスクは、前記内マスクの前記開口パターンを有する部分を露出するが、前記内マスクの縁を被覆する開口を備える。【選択図】図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハのマスキングのための２つの部分からなるマスキングシステムであり、
前記ウエハに付与される所望のパターンに従った少なくとも１つの開口部を有する金属平板からなる内マスクと、前記内マスク上に配置され、前記内マスクをマスキングするように構成された外マスクとを含み、
前記内マスクは、前記ウエハ上に配置されるとき前記ウエハを部分的に被覆し、前記外マスクは、前記内マスクの周縁部を被覆するように設計されたサイズの開口部を有し、前記内マスクの厚さより厚い、２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項２】
前記内マスクの前記開口部は、該内マスクが前記ウエハの周縁部のみを被覆するように設計される、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項３】
前記内マスクは、前記ウエハの１つの表面上で反復模様を生成するように設計された複数の開口を含む、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項４】
前記内マスクは磁性材料製である、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項５】
前記内マスクは０．００１インチ〜０．００３インチの厚さを有する、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項６】
前記外マスクは磁性材料製である、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項７】
前記外マスクはアルミニウム製である、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項８】
前記内マスクは鋼製である、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項９】
前記内マスクおよび前記外マスクを支持するように構成されたマスクフレームをさらに含み、前記外マスクは前記マスクフレームと前記内マスクとの間に挟まれる、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項１０】
プロセス中にウエハを支持するための装置であり、
前記ウエハを支持するためのプラットフォームを有するウエハキャリアと、
前記ウエハの上に配置されるように構成された内マスクと、
前記ウエハキャリア上に、前記内マスクの上部に配置されるように構成された外マスクと、を含み、
前記内マスクは、前記ウエハの一部をマスキングし、前記ウエハの残部を露出するための開口パターンを有し、前記外マスクは、前記内マスクを部分的に被覆するように構成された開口部を有する、装置。
【請求項１１】
前記内マスクは、前記ウエハよりわずかに小さいサイズの開口部を有する金属平板からなり、前記内マスクが前記ウエハ上に配置されるとき前記内マスクは前記ウエハの周縁部を被覆する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記内マスクは鋼製である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記内マスクは０．００１インチ〜０．００３インチの厚さを有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ウエハキャリアに埋め込まれ、前記内マスクを引き込んで前記ウエハと接触させるように構成された複数のマグネットをさらに含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記外マスクは、前記マグネットからの磁場を分路し、前記外マスクと前記内マスクとの接触を保持するために磁性材料製である、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記外マスクはアルミニウム製である、前記内マスクの上に物理的に接触して載せられる、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
対応する内マスクおよび外マスク組立体をそれぞれが有する複数のウエハキャリアを同時に支持するように構成されたキャリアサポートをさらに含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
前記キャリアサポートは、前記複数のウエハキャリアを保持するセラミックバーを含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記キャリアサポートは、前記ウエハキャリアをプロセスシステムに搬送するように構成されたレールをさらに含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記キャリアサポートは、前記ウエハキャリアから前記外マスクおよび前記内マスクを持ち上げて外すように構成されたマスクリフターをさらに含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記キャリアサポートは、前記ウエハキャリアから前記ウエハを持ち上げて外すように構成されたウエハリフトピンをさらに含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記外マスクおよび前記内マスクは、前記ウエハの容易で迅速な装着および取外しを可能にするため、磁力のみによって前記ウエハキャリアに保持されるように構成された、請求項１０に記載の装置。
【請求項２３】
前記ウエハキャリアは、前記ウエハの下でポケットを規定する凹部を備える起立フレームを有するサセプタを含み、前記ウエハは、前記ウエハの縁が前記凹部上に載せられることで前記ポケットの上に掛けられる、請求項１０に記載の装置。
【請求項２４】
前記ウエハキャリアはアライメントピンを含み、前記外マスクは対応するアライメント凹部を有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項２５】
前記外マスクは折り曲げられたアルミニウムのシートを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項２６】
前記複数のマグネットはサマリウムコバルト製である、請求項１４に記載の装置。
【請求項２７】
前記内マスクおよび前記外マスクを支持するように構成されたマスクフレームをさらに含み、前記内マスクは前記マスクフレームと前記外マスクとの間に挟まれる、請求項１０に記載の装置。
【請求項２８】
前記マグネットは、前記フレームの全周囲でＮ−Ｓ−Ｎ−Ｓ−Ｎと交互になる、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年４月１９日出願の米国仮特許出願第６１／６３５，８０４号明細書および２０１２年４月２６日出願の米国仮特許出願第６１／６３９，０５２号明細書の優先権の利益を主張し、そのすべての内容がここに参考文献として援用される。
【０００２】
本出願は、太陽電池の製造におけるマスクの使用などのマスクの製造に関する。
【背景技術】
【０００３】
太陽電池の様々な製造段階で、太陽電池セルの部分を特定の製造プロセスから遮るためのマスクの使用が望まれている。例えば、マスクは、コンタクトの形成またはセルのシャントを防ぐための縁部除外に用いられる。つまり、前側および後ろ側にコンタクトを有するセルでは、コンタクトを製造するために使用される材料はウエハの縁部に堆積され、フロントおよびバックコンタクトをシャントさせる。そのため、少なくともフロントまたはバックコンタクトの製造時にセルの縁部を除外するためにマスクを用いることが望ましい。
【０００４】
他の態様では、シリコン太陽電池の構成において、裏表面にブランケット金属を堆積して光反射体および電気導体として機能させることが望ましい。金属は典型的にはアルミニウムであるが、ブランケット金属は、例えば費用、伝導性、はんだ付け性などの複数の理由により用いられる任意の金属であってもよい。堆積膜厚は、例えば約１０ｎｍなど著しく薄いものから、例えば２〜３μｍまでの著しく厚いものであってよい。しかし、太陽電池の前後の表面間の抵抗接続、つまりシャントを生じるので、シリコンウエハ縁部周囲の被覆からブランケット金属を除く必要がある。また、この接続を防ぐため、ウエハの後ろ側縁部に除外領域を設けてもよい。除外領域の典型的な範囲は、幅２ｍｍ未満であるが、できるだけ細い除外部分にすることが好ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この除外領域を設けるための１つの方法はマスクの使用である。しかし、マスクの使用には多くの壁がある。ソーラー産業の元来の競争の激しさから、マスクはその製造が著しく安価である必要がある。また、ソーラー製造設備の高スループットのため（典型では１５００〜２５００セル／ｈ）、マスクの使用は、大量生産において、迅速性と簡便性とを必要とする。加えて、マスクはウエハの所定部分上の膜堆積を防ぐために用いられるので、積み上がる堆積物を吸収し受け入れることが可能であるべきである。さらに、膜堆積は上昇温度でおこなわれるので、マスクは、除外領域幅を正確に維持し、熱応力による基板の反りに適応すると同時に、上昇温度、例えば３５０℃までの温度で適切に機能できる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下の概要は、本発明の一部の態様および特徴の基本的な理解を得るために盛り込まれる。この発明の概要は本発明の広範の概要ではなく、それ自体で本発明の重要なまたは本質的な要素を特に特定したり、本発明の範囲を定義することを意図してはいない。後述されるより詳細な実施形態の導入部として、本発明のいくつかのコンセプトを簡略化した形式で提示することがただ一つの目的である。
【０００７】
本発明の実施形態では、上述のマスク使用の課題が２重マスク配置を用いて解決される。２つの部分からなるマスクシステムは、半導体ウエハをマスキングするために構成され、ウエハの処理される部分を露出する開口部を有する金属平板からなる内マスク、および、内マスク上に配置され、内マスクをマスキングするように構成される外マスクを含み、外マスクはウエハのサイズおよび形状と類似するサイズおよび形状の開口部を有し、また外マスクは内マスクの厚さよりも厚い。マスクフレームは、外マスクがマスクフレームと内マスクとの間に挟まれるようにして、内マスクおよび外マスクを支持するように構成される。ひとつの実施例では、２重マスク配置は縁部分離のために用いられ、内マスクがウエハ上に配置されるときにウエハの周縁部を覆うように内マスクの開口部はウエハより若干小さく、外マスクの開口部は内マスクの開口部より若干小さい。上部フレームキャリアは、内マスクおよび外マスクを保持し、内マスクおよび外マスクをウエハサセプタに取り付けるために用いられてもよい。
【０００８】
上部または外マスクは、薄い、たとえば約０．０３インチのアルミニウム、鋼またはその他の類似の材料から製造されてもよく、基板キャリアと連結するように構成される。内マスクは非常に薄い、たとえば約０．００１〜０．００３インチの鋼平板、またはその他の磁性材料から製造され、外マスク内部に入れ子になって収まるように構成される。
【０００９】
さらなる実施形態によると、プロセス中にウエハを支持するための装置は、起立フレームを有するウエハキャリアまたはサセプタを含み、前記起立フレームはウエハの周囲でウエハを支持し、ウエハを所定の位置に留めるための凹部を有し、起立フレームの上部に配置されるように構成される内マスクを含み、前記内マスクはウエハの部分をマスキングし、ウエハの残りの部分を露出するように構成された開口部配置を有し、そして、起立フレーム上に、内マスクの上部に配置されるように構成される外マスクを含み、前記外マスクは内マスクを部分的に被覆するように構成されて、提供される。上部フレームキャリアは内マスクおよび外マスクを保持し、内マスクおよび外マスクをウエハサセプタに取り付けるために用いられてもよい。
【００１０】
マグネットは、サセプタ内に位置し、フレームの全周囲、またはサセプタの全表面の完全に下でありウエハの直下で、Ｎ−Ｓ−Ｎ−Ｓ−Ｎと交互になる。外マスクおよび内マスクは、簡便で迅速な基板の装着および取外しを可能にするため、磁力のみによってフレームに保持されるように設計される。
【００１１】
マスク組立体は、基板をキャリアに装着するため、ウエハキャリアと支持フレームとから取り除くことが可能である。外マスクおよび内マスクは共に、マスク組立体の部分として持ち上げられる。ウエハがキャリア上のウエハポケット内に位置すると、マスク組立体はキャリア上に降下する。内マスクはウエハの上表面に重なる。キャリアフレーム内のマグネットは内マスクが基板と密着するように内マスクを引き込む。これが、ウエハ縁部上にしっかりと適合した密封を形成する。外マスクは、適合した薄い内マスク上の堆積を防ぐように設計される。上述のように、堆積プロセスは内マスクの加熱を生じさせ、マスクに反りおよびウエハとの接触のゆるみを起こす。マスクがウエハとの接触を失うと、金属膜は基板ウエハの表面上の除外領域に堆積する。ポケットとマグネットにより発生する摩擦力とが、搬送および堆積中に基板とマスクとが互いに関して移動することを防ぎ、そして外マスクは内マスク上の膜堆積を防いで、内マスクの反りを防止する。
【００１２】
マスク組立体は、真空キャリア交換機を用いることにより、キャリアを有するシステムから定期的に取り除かれてもよい。キャリア交換機は、キャリア搬送機構を有する持ち運びが可能な真空筐体である。これはシステムの継続的な作動を停止することなく「作動しながら」キャリアの交換を可能にする。
【００１３】
本明細書に包含され、その一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を例示し、発明を実施するための形態と共に本発明の原理を説明し描出する役割を担う。図面は図表図式によって例示の実施形態の主な特徴を示すことが意図されている。また、図面では、実際の実施形態のすべての特徴や、描かれる要素の相対的なサイズが提示されることは意図されていない。それゆえに図面は正確な縮尺率ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、マスクプロセス用の構成ではないひとつの実施形態による複数ウエハのキャリアを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、様々な実施形態による２重マスクの配置を有する複数ウエハのキャリアの図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、様々な実施形態による２重マスクの配置を有する複数ウエハのキャリアの図を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、様々な実施形態による２重マスクの配置を有する複数ウエハのキャリアの図を示す。
【図２Ｄ】図２Ｄは、様々な実施形態による２重マスクの配置を有する複数ウエハのキャリアの図を示す。
【図２Ｅ】図２Ｅは、様々な実施形態による２重マスクの配置を有する複数ウエハのキャリアの図を示す。
【図３】図３は、外マスクと、その中に入れ子になって収まる内マスクとの実施形態を示す。
【図４】図４は、ひとつの実施形態によるフレーム、外マスクおよび内マスクの拡大部分の断面である。
【図４Ａ】図４Ａは、例えばウエハの後ろにコンタクトパターンを形成するために用いられる、別の実施形態を示す
【図５】図５は、縁部分離に使用するための内マスクの実施形態を示す。
【図６】図６は、単独のウエハキャリアの実施形態を示す。
【図７】図７は、下側から見た外マスクの実施形態を示す。
【図８】図８は、内マスクおよび外マスクを支持するための上部フレームの実施形態を示す。
【図９】図９は、ウエハに複数の穴を開けるための内マスクの実施形態を示す。
【図１０】図１０は、図９のマスクと共に使用されるサセプタの実施形態を示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、ばね付きアライメントピンを有する静電チャックの形態におけるサセプタの実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
一般に、ウエハは従来の半導体製造では個別に処理されるが、ソーラー製造においては複数のウエハが同時に製造される。簡便化のため、以下は３つのウエハの同時プロセスに関して記載される。しかしながら、これらの実施形態は、同時に処理されるいずれの数のウエハにも適用され得るということを理解する必要がある。
【００１６】
図１は、マスクプロセスを構成しないひとつの実施形態による複数ウエハのキャリアを示す。太陽電池の製造において、プロセス工程のうちのいくつかではウエハのマスキングが必要とされない。図１のキャリアはそのような場合に使用される。２重マスク配置を適用するキャリアは、その他の図に関して以下に記載される。そして、様々な実施形態において、マスキングを必要としないプロセス工程は図１のキャリアを用いておこなわれるが、マスキングを必要とするプロセス工程はその他の図に示されるようなキャリアを用いておこなわれる。図１に示されるように、本実施形態による複数ウエハのキャリアの構成はむしろ単純で安価なものある。図１において図示されるキャリアは、３つのウエハを搬送するように構成されるが、キャリアは様々な数のウエハ用に構成され得るということを理解する必要がある。また、各プロセスチャンバはいくつかのキャリアを同時に収容し、複数のキャリア上で同時に複数のウエハを処理するように構成されてもよいということを理解すべきである。
【００１７】
図１のキャリア１００は、セラミックフレームまたはセラミックバー１１０によって支持される、例えば、窒化アルミニウム製などのサセプタ１０５を形成する単純な平板で構成される。セラミックフレーム１１０は、チャンバのその他の部分からのサセプタ１０５の熱的分離を向上する。１つのリフタープレート１１５が各ウエハ１２０の下に設けられるので、ウエハはサセプタ１０５から持ち上げられて外されることが可能である。搬送レール１２５はフレーム１１０の各側に設けられ、システム全体にキャリアを搬送できる。
【００１８】
ウエハのプロセスにマスクの使用が必要であるとき、マスクは各ウエハの上に個別に配置されるか、または１つのマスクが３つすべてのウエハを同時に覆うように形成されてもよい。マスクは、例えばマグネットなどを用いてその場所に保持されてもよい。しかし、正確なプロセスのためにマスクは著しく薄く形成される必要があり、結果的に、プロセス中の熱応力により変形し得る。加えて、薄いマスクは堆積物をすぐに採集し、その堆積物はマスクの正確な配置とマスキングとを妨げ得る。そのため、以下に開示される実施形態による２重マスク配置を用いることは有利である。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｅは、様々な実施形態による２重マスク配置を有する複数ウエハのキャリアを表示する。図２Ａは２重マスク配置を備える複数ウエハのキャリアを図示し、マスクは低い位置に配置されて、内マスクはウエハと密着して物理的に接触する。図２Ｂは２重マスク配置を備える複数ウエハのキャリアを図示し、マスクは上昇した位置に配置されてウエハの交換を可能にする。図２Ｃは２重マスク配置を備える複数ウエハのキャリアを図示し、ウエハリフターはウエハを装着か取外しの少なくとも一方をおこなうために含まれる。図２Ｄは２重マスク配置を備える複数ウエハのキャリアの部分的な断面図を示し、マスク配置およびウエハリフターは上昇した位置にある。そして、図２Ｅは２重マスク配置を備える複数ウエハのキャリアの部分的な断面図を示し、マスク配置およびウエハリフターは低い位置にある。
【００２０】
図２Ａを参照すると、キャリアサポート２００としても言及される複数ウエハのキャリアは、例えばセラミック製などのサセプタフレームまたはバー２１０によって支持される、個別の３つの単独ウエハのキャリアまたはサセプタ２０５を有する。各単独ウエハのキャリア２０５は２重マスク配置と共に単独のウエハを保持するために構成される。図２Ａでは、２重マスク配置は低い位置にあるが、キャリアの構成を表すためにいずれのキャリアにもウエハが配置されていない。図２Ｂでは、２重マスク配置は上昇位置で示され、ここでもまたいずれのキャリアにもウエハはない。図２Ａ〜図２Ｅの実施形態においては、リフター２１５は２重マスク配置を上昇および降下させるために用いられるが、費用を低減し簡便化するために、リフター２１５は省いてもよく、２重マスク配置は手動で上昇させてもよい。図１のように、搬送レール２２５はフレーム２１０の各側に設けられて、システム全体にキャリア２００を搬送可能にする。
【００２１】
各単独ウエハのキャリア２０５は、ウエハの縁を掛けて支持するための凹部２３５を備える起立フレーム２３２を有する基部２３０（図２Ｂにおいて可視可能）を有する。フレーム２３２を備える基部２３０は、破損したウエハの破片を受けるのに有用である、掛けられたウエハの下のポケット２４０を形成する。一部の実施形態では、フレーム２３２は基部２３０から分離可能である。外マスク２４５は、フレーム２３２を被覆し、そして内マスクの縁を被覆するが、ウエハに対応する内マスクの中心部分を露出するようにフレーム２３２上に設置されて構成される。これは図４の実施形態の断面図によって例示される。
【００２２】
図４において、基部またはサセプタ４０５は、凹部４３２を備える起立フレーム４３０を有し、凹部４３２はウエハ４２０をその縁で支持する。フレーム４３０を備える基部４０５はポケット４４０を形成し、ウエハはポケットの上部に掛けられる。マグネット４３４一式は起立フレーム４３０の内部に位置し、ウエハ４２０の縁を包囲する。一部の実施形態において、特に高温の操作では、マグネット４３４はサマリウムコバルト（ＳｍＣｏ）製でもよい。内マスク４５０は、起立フレーム４３０とウエハ４２０との上に位置し、ウエハと物理的に接触するように、マグネット４３４によって位置を保持される。外マスク４４５は、内マスク４５０の上に配置されて内マスク４５０と物理的に接触し、ウエハを処理するように設計された内マスクの領域を除いて、内マスク４５０の縁を覆う。外マスク２４５の実施例は、図３において、折り曲げられたアルミニウムのシートからなる例で示されており、この実施例は端部シャントの分離プロセス用であることから、内マスクは小さい周縁部４５２を除いて外マスクにより被覆される。端部シャントの分離用の内マスクの実施例は図５に示されており、これはウエハのサイズよりわずかに小さい、例えば１〜２ｍｍ小さいことを除くと、基本的にウエハのようなサイズおよび形状の開口部を有する金属平板である。図４の実施形態では、マスクフレーム４３６はキャリアの内マスクおよび外マスクの支持と取外しとを可能にするように設けられる。このような構成では、外マスクは、マスクフレーム４３６と内マスク４５０との間に挟まれる。
【００２３】
図４Ａは別の実施形態を示し、これは例えばウエハの後ろにコンタクトパターンを形成するために用いられてもよい。この実施形態では、サセプタはその表面全体上でウエハの支持をするための上部プラットフォームを形成する。マグネット４３４は、サセプタの上部表面下に、サセプタの全領域にわたって埋め込まれる。内マスク４５０はウエハ４２０の全表面を被覆し、コンタクトの設計に従って複数の穴を有する。
【００２４】
図２Ａ〜図２Ｅに戻ると、リフター２１５は、内マスクと共に外マスクを上昇させるために使用されてもよい。また、ウエハリフター２５２はフレーム２３０からウエハを持ち上げて外すために用いられ、プロセスのためにロボットアームを用いて新しいウエハと交換されてもよい。しかしながら、リフター２１５および２５２は省略されてもよく、マスクの上昇操作およびウエハの交換は代わりに手動でおこなわれてもよい。
【００２５】
図４を参照して記載された上述の実施形態では、キャリアは、ウエハが引っ掛かるようにしてウエハをその周縁部上で支持する。ウエハの下に形成されるポケットは破損したウエハの破片を捉え、堆積材の回り込みを防ぐ。一方で、図４Ａの実施形態では、ウエハはその表面全体にわたって支持される。マスク組立体は、スパッタリングまたは他の形態のプロセスのために位置を低くされ、そしてウエハの装着と取外しとをするため、手動でまたは機械的に持ち上げられる。キャリア上のマグネット一式は、内マスクの配置と、内マスクのウエハとのしっかりとした接触とを確実にするのに役立つ。幾度もの使用後、外マスクと内マスクは交換されてもよいが、キャリア組立体のその他は再使用が可能である。マスク組立体の側棒としても言及されるフレーム２１０は、アルミナまたはチタンなどの低熱膨張材から製造されるとよい。
【００２６】
上述の実施形態によると、内マスクは、基板との、間隙なく密着した接触を確立する。外マスクは、内マスク、キャリアおよびフレームを堆積材から保護する。提示される実施形態では、外マスクと内マスクとの開口は略正方形状であり、端部シャントの分離プロセス中の単結晶太陽電池への適用に適している。その他のプロセス中には内マスクは所定の開口部配置を有するが、外マスクは略正方形状開口部を有する。略正方形は、ウエハが切り取られる円形インゴットに従って角が切り取られた正方形である。自明のことであるが、正方形の多結晶ウエハが用いられる場合は、外マスクと内マスクとの開口も正方形である。
【００２７】
図６は単独のウエハキャリア６０５の実施形態を示す。ウエハは、その縁部で凹部６３２に載っている。破線で示されるマグネット６３４は、ウエハの全周囲のキャリア内部に設けられる。アライメントピン６６０は外マスクをキャリア６０５にアライメントするために用いられる。外マスクの実施形態は、下側からの視点で図７に示される。外マスク７４５は、キャリア６０５のアライメントピン６６０に対応するアライメント穴または凹部７６２を有する。
【００２８】
図８は、外マスクと内マスクとを保持し、マスクをサセプタに固定するために用いられる上部フレーム８３６の実施形態を示す。上部フレーム８３６は、例えば、２つの横方向バー８６４によって共に保持される２つの縦方向バー８６２からなる。外マスクはポケット８６６の内部に保持される。アライメント穴８６８は上部フレームをサセプタにアライメントするために設けられる。
【００２９】
図９は、例えばウエハ上に複数のコンタクトを構成するために設計された穴パターンを備える内マスクの実施例を示す。このような内マスクは図１０に示されるサセプタとともに用いられてもよく、ここでマグネット１０３４はウエハの表面下全域にわたって分布する。マグネットは交互の極性に方向づけられる。この実施形態においてはサセプタ内に起立フレームを有する必要はないが、図１０Ａの実施例に示されるように、むしろ平坦なプラットフォームとして形成されてもよい。
【００３０】
図１０Ａは、静電チャック（ＥＳＣ）１０８０の形態におけるサセプタ１００５の実施形態を示す。この実施形態では、ＥＳＣ１０８０上部は平坦なプラットフォームであり、起立フレームおよび破損した基板破片を捉えるためのポケットはない。さらに、この実施形態では、ばね付きアライメントピン１０８２が設けられ、基板１２０の正確なアライメントを可能にする。マスクが基板上に配置される時、アライメントピン１０８２を押して基板上に平坦に載せられる。アライメントピンは２つの側にのみ設けられ、１つのピンは１つの側、そして２つのピンが第１の側に対して９０度の方向であるもう一方の側に設けられる。また基板は、基板のアライメントのためにこれらのピンに押し付けられてもよい。
【００３１】
上述の実施形態から理解されるように、内部マグネットマスクは薄くある必要があり、そうすることで柔軟性を備え、基板表面に適合する。基板と接触して内マスクを保持するために、基板下に埋め込まれたマグネットを有するのであれば、基板ホルダは、フレーム、静電チャック、平板、などであってよい。マグネットは、端の分離用にウエハの外端のみをマスキングするなどの開口領域マスクのためのマスク開口に沿ってもよい。基板表面にわたり穴を有するマスクでは、マグネットはマスクの全領域にわたって、マスクの下にアレイ状に配列されてもよい。２重マスク配置は、堆積、注入、ＲＩＥプロセスなどの様々なプロセスに用いられることが可能である。例えば、タッチパネルは、ＩＴＯの全面堆積、続いてマスクにＩＴＯのパターン形成をするためのＲＩＥプロセスによって製造されることも可能である。
【００３２】
本発明は具体的な材料および具体的なステップの例示的実施形態によって検討されてきたが、これら具体的な実施例の変化形がおこなわれる、および／または使用されることが可能であり、そのような構成および方法は、記載され描出された実施からの理解と、そして添付の特許請求の範囲により規定される本発明の範囲から出ることなくなされる、改変を容易にする工程の検討とに従うということが当業者に理解される必要がある。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図６】
2015520799.tif 000013
【図７】
2015520799.tif 000014
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年1月29日(2014.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハのマスキングのための２つの部分からなるマスキングシステムであり、
前記ウエハに付与される所望のパターンに従った少なくとも１つの開口部を有する金属平板からなる内マスクと、前記内マスク上に配置され、前記内マスクをマスキングするように構成された外マスクとを含み、
前記内マスクは、前記ウエハ上に配置されるとき前記ウエハを部分的に被覆し、小さい周縁部を除いて前記外マスクに被覆され、前記外マスクは、前記内マスクの周縁部を被覆するように設計されたサイズの開口部を有し、前記内マスクの厚さより厚い、２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項２】
前記内マスクの前記開口部は、該内マスクが前記ウエハの周縁部のみを被覆するように設計される、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項３】
前記内マスクは、前記ウエハの１つの表面上で反復模様を生成するように設計された複数の開口を含む、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項４】
前記内マスクは磁性材料製である、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項５】
前記内マスクは０．００１インチ〜０．００３インチの厚さを有する、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項６】
前記外マスクは磁性材料製である、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項７】
前記外マスクはアルミニウム製である、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項８】
前記内マスクは鋼製である、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項９】
前記内マスクおよび前記外マスクを支持するように構成されたマスクフレームをさらに含み、前記外マスクは前記マスクフレームと前記内マスクとの間に挟まれる、請求項１に記載の２つの部分からなるマスキングシステム。
【請求項１０】
プロセス中にウエハを支持するための装置であり、
前記ウエハを支持するためのプラットフォームを有するウエハキャリアと、
前記ウエハの上に配置されるように構成された内マスクと、
前記ウエハキャリア上に、前記内マスクの上部に配置されるように構成された外マスクと、を含み、
前記内マスクは、前記ウエハの一部をマスキングし、前記ウエハの残部を露出するための開口パターンを有し、小さい周縁部を除いて前記外マスクに被覆され、前記外マスクは、前記内マスクを部分的に被覆するように構成された開口部を有する、装置。
【請求項１１】
前記内マスクは、前記ウエハよりわずかに小さいサイズの開口部を有する金属平板からなり、前記内マスクが前記ウエハ上に配置されるとき前記内マスクは前記ウエハの周縁部を被覆する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記内マスクは鋼製である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記内マスクは０．００１インチ〜０．００３インチの厚さを有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ウエハキャリアに埋め込まれ、前記内マスクを引き込んで前記ウエハと接触させるように構成された複数のマグネットをさらに含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記外マスクは、前記マグネットからの磁場を分路し、前記外マスクと前記内マスクとの接触を保持するために磁性材料製である、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記外マスクはアルミニウム製である、前記内マスクの上に物理的に接触して載せられる、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
対応する内マスクおよび外マスク組立体をそれぞれが有する複数のウエハキャリアを同時に支持するように構成されたキャリアサポートをさらに含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
前記キャリアサポートは、前記複数のウエハキャリアを保持するセラミックバーを含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記キャリアサポートは、前記ウエハキャリアをプロセスシステムに搬送するように構成されたレールをさらに含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記キャリアサポートは、前記ウエハキャリアから前記外マスクおよび前記内マスクを持ち上げて外すように構成されたマスクリフターをさらに含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記キャリアサポートは、前記ウエハキャリアから前記ウエハを持ち上げて外すように構成されたウエハリフトピンをさらに含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記外マスクおよび前記内マスクは、前記ウエハの容易で迅速な装着および取外しを可能にするため、磁力のみによって前記ウエハキャリアに保持されるように構成された、請求項１０に記載の装置。
【請求項２３】
前記ウエハキャリアは、前記ウエハの下でポケットを規定する凹部を備える起立フレームを有するサセプタを含み、前記ウエハは、前記ウエハの縁が前記凹部上に載せられることで前記ポケットの上に掛けられる、請求項１０に記載の装置。
【請求項２４】
前記ウエハキャリアはアライメントピンを含み、前記外マスクは対応するアライメント凹部を有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項２５】
前記外マスクは折り曲げられたアルミニウムのシートを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項２６】
前記複数のマグネットはサマリウムコバルト製である、請求項１４に記載の装置。
【請求項２７】
前記内マスクおよび前記外マスクを支持するように構成されたマスクフレームをさらに含み、前記内マスクは前記マスクフレームと前記外マスクとの間に挟まれる、請求項１０に記載の装置。
【請求項２８】
前記マグネットは、前記フレームの全周囲でＮ−Ｓ−Ｎ−Ｓ−Ｎと交互になる、請求項１２に記載の装置。
【国際調査報告】
2015520799.tif 000019