(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハスタックを組み立てるためのシステムであって、前記ウェーハスタックがデータ記憶装置を形成するように適合され、前記ウェーハスタックが第１のウェーハと第２のウェーハとを含み、前記第１のウェーハおよび第２のウェーハがそれらの間に内部チャンバを画定し、前記システムが、
真空チャンバと、
前記真空チャンバと連通し、前記真空チャンバの少なくとも一部を真空圧に維持するように適合された真空装置と、
前記第１のウェーハ上に記憶媒体を堆積させるように構成され、前記真空チャンバ内に配置された媒体堆積装置と、
前記真空装置と電気的に通信する制御システムであって、その制御システムが、前記真空装置に制御信号を供給するように適合され、前記真空装置が、前記制御信号に応答して、前記真空チャンバの少なくとも一部の中の圧力を選択された圧力に維持するようになっている、制御システムと、及び
前記真空チャンバ内に配置されたウェーハスタック組み立て装置であって、前記ウェーハスタック組み立て装置は、前記ウェーハスタックの内部チャンバが前記真空チャンバから真空圧を除去しても真空圧に維持されるように、前記真空チャンバの少なくとも一部が真空圧に維持される間に、前記第１のウェーハと前記第２のウェーハとを互いに対して位置合わせし、かつ前記第１のウェーハと前記第２のウェーハとをともに結合するように構成される、ウェーハスタック組み立て装置とを含む、システム。
【請求項２】
前記真空チャンバが、媒体堆積ゾーンとウェーハスタック組み立てゾーンとを画定し、前記真空チャンバが、前記媒体堆積ゾーンおよび前記ウェーハスタック組み立てゾーンのうちの少なくとも１つを真空圧状態にするように適合され、
前記媒体堆積ゾーンが、前記第１のウェーハを受け取るように構成され、
前記媒体堆積装置が、前記媒体堆積ゾーン内に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ウェーハスタック組み立て装置が、前記ウェーハスタック組み立てゾーン内に配置される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記真空チャンバ内に配置された移送装置をさらに含み、前記移送装置が、前記第１のウェーハを、前記媒体堆積ゾーンから前記ウェーハスタック組み立てゾーンに移送するように適合される、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記媒体堆積ゾーンと選択的に連通するように構成されたエントリロックをさらに含み、前記エントリロックが、前記第１のウェーハを受け取り、前記第１のウェーハの前記媒体堆積ゾーンへの移送を容易にするように適合される、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１のウェーハの前記媒体堆積ゾーンへの移送を容易にするための手段をさらに含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記真空装置が、前記真空チャンバの少なくとも一部を、約１３．３×１０−５Ｐａ（１０−８Ｔｏｒｒ）程度の圧力に維持するように適合され、前記ウェーハスタック組み立て装置が前記第１のウェーハを前記第２のウェーハに結合した後に、前記ウェーハスタックの内部が約１３．３×１０−５Ｐａ（１０−８Ｔｏｒｒ）程度の圧力に維持されるようになっている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記真空チャンバ内に配置された移送装置をさらに含み、前記移送装置が、前記第１のウェーハを、前記媒体堆積ゾーンから前記ウェーハスタック組み立てゾーンに移送するように適合され、
前記制御システムは、前記媒体堆積装置が前記第１のウェーハ上に自動的に記憶媒体を堆積できるようにし、前記移送装置が前記第１のウェーハを前記ウェーハスタック組み立てゾーンに移送できるようにし、前記真空装置が前記ウェーハスタック組み立てゾーンを真空圧に維持する間に、前記ウェーハスタック組み立て装置が前記第１のウェーハおよび前記第２のウェーハを互いに対して位置合わせし、かつ前記第１のウェーハおよび前記第２のウェーハをともに結合できるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
ウェーハスタックを組み立てるためのシステムであって、前記ウェーハスタックがデータ記憶装置を形成するように適合され、前記ウェーハスタックが第１のウェーハと第２のウェーハとを含み、前記第１のウェーハおよび第２のウェーハがそれらの間に内部チャンバを画定し、前記システムが、
堆積ゾーン、中間ゾーン、及び組み立てゾーンを画定する真空チャンバと、
前記真空チャンバと連通し、前記真空チャンバの少なくとも一部を真空圧に維持するように適合された真空装置と、
前記第１のウェーハ上に記憶媒体を堆積させるように構成され、前記堆積ゾーン内に配置された媒体堆積装置と、
前記中間ゾーンを前記堆積ゾーンから空気的に分離するように適合された第１のエントリロックと、及び
前記組み立てゾーン内に配置されたウェーハスタック組み立て装置であって、前記ウェーハスタック組み立て装置は、前記ウェーハスタックの内部チャンバが前記組み立てゾーンから真空圧を除去しても真空圧に維持されるように、前記組み立てゾーンが真空圧に維持される間に、前記第１のウェーハと前記第２のウェーハとを互いに対して位置合わせし、かつ前記第１のウェーハと前記第２のウェーハとをともに結合するように構成される、ウェーハスタック組み立て装置とを含む、システム。
【請求項１０】
前記真空チャンバ内に配置された移送装置をさらに含み、前記移送装置が、前記第１のウェーハを、前記堆積ゾーンから前記組み立てゾーンに移送するように適合される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記真空装置が、前記真空チャンバの少なくとも一部を、約１３．３×１０−５Ｐａ（１０−８Ｔｏｒｒ）程度の圧力に維持するように適合され、前記ウェーハスタック組み立て装置が前記第１のウェーハを前記第２のウェーハに結合した後に、前記ウェーハスタックの内部が約１３．３×１０−５Ｐａ（１０−８Ｔｏｒｒ）程度の圧力に維持されるようになっている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記真空装置と電気的に通信する制御システムをさらに含み、その制御システムが、前記真空装置に制御信号を供給するように適合され、前記真空装置が、前記制御信号に応答して、前記真空チャンバの少なくとも一部の中の圧力を選択された圧力に維持するようになっている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記制御システムは、前記媒体堆積装置が前記第１のウェーハ上に自動的に記憶媒体を堆積できるようにし、前記真空装置が前記組み立てゾーンを真空圧に維持する間に、前記ウェーハスタック組み立て装置が前記第１のウェーハおよび前記第２のウェーハを互いに対して位置合わせし、かつ前記第１のウェーハおよび前記第２のウェーハをともに結合できるように構成される、請求項１２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は概して半導体製造に関する。より具体的には、本発明は半導体ウェーハを使用するデータ記憶装置を形成するためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
データを格納するために原子分解能記憶（atomic resolution storage：ＡＲＳ）技術を用いるデータ記憶装置は、ウェーハスタックとしてともに結合される多数のウェーハから形成され得る。そのようなウェーハスタックはダイシングされ、１つ以上のデータ記憶装置を形成することができる。各データ記憶装置は典型的には、多数の電子放出器（electron emitter ）と、データを格納するように構成された対応する記憶領域とを含む。
【０００３】
１つのウェーハスタックに関して種々のウェーハの１つ以上の表面の汚染物質は、そのウェーハスタックから形成されるデータ記憶装置の性能を劣化させる可能性がある。特に、ウェーハスタックの内部チャンバのいくつかが汚染されるようになると、１つ以上の放出器の性能が影響を受ける可能性がある。これは、データ記憶装置がデータを格納する、および／または取り出すための能力を妨げる可能性がある。したがって、従来技術に関するこれらの欠点および／または他の欠点に対処する改善されたシステムおよび方法が必要とされている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
手短に述べると、本発明は半導体製造に関する。この点について、本発明の実施形態は、ウェーハスタックを組み立てるためのシステムを提供するものとみなすことができる。これらのウェーハスタックのうちのいくつかは、原子分解能記憶技術を実施するデータ記憶装置のような１つ以上のデータ記憶装置を形成するように適合することができる。典型的なウェーハスタックは第１のウェーハと第２のウェーハとを含み、第１のウェーハと第２のウェーハはそれらの間に内部チャンバを画定する。
【０００５】
本システムの一実施形態は、真空チャンバと、媒体堆積装置と、ウェーハスタック組み立て装置とを含む。媒体堆積装置は真空チャンバ内に配置され、第１のウェーハ上に記憶媒体を堆積するように構成される。ウェーハスタック組み立て装置も、真空チャンバ内に配置される。ウェーハスタック組み立て装置は、真空チャンバの少なくとも一部を真空圧状態に維持しながら、第１のウェーハおよび第２のウェーハを互いに対して位置合わせし、かつ第１のウェーハおよび第２のウェーハをともに結合するように構成される。そのように構成される場合に、ウェーハスタックの内部チャンバが形成され、かつ真空圧状態に維持されることができる。
【０００６】
本発明の他の実施形態は、データ記憶装置を形成するための方法を提供するものとみなすことができる。典型的な方法は、第１のウェーハと第２のウェーハとがそれらの間に内部チャンバを画定するように構成された状態で第１のウェーハと第２のウェーハとを準備することと、所定期間の間、第１のウェーハを真空圧状態に維持することと、第１のウェーハ上に記憶媒体を堆積させることと、第１のウェーハの近傍から汚染物質を除去することと、および、第１のウェーハと第２のウェーハとをともに結合し、第１のウェーハと第２のウェーハとがともに結合された後に、内部チャンバが真空圧状態に維持されるようにウェーハスタックを形成することとを含む。
【０００７】
本発明の他のシステム、方法、特徴および利点は、添付図面および詳細な説明を考察すれば、当業者には明らかになるであろう。全てのそのような付加的なシステム、方法、特徴および利点は、この記載に含まれ、本発明の範囲内にあり、かつ特許請求の範囲によって保護されることが意図される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は添付図面に関連してより良く理解することができる。図面の構成要素は必ずしも一定の縮尺であるわけではなく、代わりに本発明の原理を明確に示すために強調されている。
【０００９】
ここで図面を参照することになるが、いくつかの図面全体を通して、同様の参照番号は対応する部品を示す。これ以降さらに詳細に説明されるように、本発明の真空組み立てシステムは、ウェーハスタックを形成し、かつ組み立てることを可能にするように適合される。詳細には、これらのウェーハスタックは、ダイシングなどにより処理され、データ記憶装置、たとえばデータを格納するための原子分解能記憶（ＡＲＳ）技術を実施するデータ記憶装置を形成することができる。真空組み立てシステムを用いてウェーハスタックのウェーハを組み立てることにより、ウェーハスタックのうちの種々のウェーハの汚染物質を低減することができる。この結果、概ね汚染物質がなく、ひいては改善された性能を示すことができるデータ記憶装置を形成することができる。
【００１０】
図１に示されるように、真空組み立てシステム１０の一実施形態は真空チャンバ１００を含む。真空チャンバ１００は、ウェーハ形成ゾーン１０２およびウェーハスタック組み立てゾーン１０４のような多数のゾーンを画定する。真空チャンバ１００はウェーハスタックの組立てを容易にし、ウェーハスタックは真空チャンバ内に維持される真空圧状態下で少なくとも部分的に形成されることができる。たとえば、真空チャンバは、高真空度、すなわち約１３．３×１０−５Ｐａ（１０−８Ｔｏｒｒ）の真空度を提供することができる。さらに詳細に後述されるように、ウェーハスタックのウェーハは、真空に維持され得る１つ以上の内部チャンバを画定する。
【００１１】
ここで図２〜図９を参照すると、ＡＲＳ技術を用いる典型的なデータ記憶装置２００が示される。データ記憶装置２００の構成は、米国特許第５，５５７，５９６号に記載されたものと類似していることに留意されたい。その特許は参照により本明細書に組み込まれる。
【００１２】
図２〜図４に示されるように、データ記憶装置２００は一般に、内部空間２０４を画定する外部筐体２０２を含む。一例として、外部筐体２０２は内部空間を画定する壁２０６を含むことができる。典型的には、壁２０６は互いに封止され、内部空間内を真空に維持できるようにする。たとえば、いくつかの実施形態では、内部空間は少なくとも約１３．３Ｐａ（１０−３Ｔｏｒｒ）の真空度に維持される。筐体２０２のための特定の構成が示されるが、その筐体は、多くの異なる形態を取ることができ、それは当業者には容易に明らかになることは理解されたい。
【００１３】
内部空間２０４内には、記憶媒体２１０に面する電子放出器２０８が存在する。これらの電子放出器は、たとえば、米国特許第５，５５７，５９６号に記載されるような電界（すなわち、先端部）放出器を含むことができる。代案として、電子放出器２０８は、２００１年４月１６日に出願の米国特許出願第０９／８３６，１２４号（ＨＰ管理番号１０００６１６８−１）に記載されるような平坦な放出器を含むことができ、その特許出願は参照により本明細書に組み込まれる。種々の他の放出器を用いることもできる。
【００１４】
図５に関して説明されるように、記憶媒体２１０は複数の記憶領域を含む（図２〜図４には示されない）。好適な実施形態では、記憶媒体２１０の各記憶領域は、１ビット以上のデータを格納するように構成される。電子放出器２０８は、電子放出器に所定の電位差がかけられる際に、記憶媒体２１０の記憶領域に向けて電子ビーム電流を放出するように構成される。放出器と記憶媒体との間の距離、放出器のタイプおよび必要なスポットサイズ（すなわちビットサイズ）に応じて、電子ビームを集束する際に電子光学系が有用な場合もある。また、記憶媒体には、放出された電子を加速して放出された電子を集束する際に支援するために、電圧を印加することもできる。
【００１５】
各電子放出器２０８は記憶媒体２１０の多数の記憶領域に使用することができる。各電子放出器２０８と関連する記憶領域との間の位置合わせを容易にするために、電子放出器および記憶媒体は、たとえば図２において言及されるＸおよびＹ方向に、互いに対して移動することができる。この相対的な移動を提供するために、データ記憶装置２００は、電子放出器２０８に対して記憶媒体２１０を走査するマイクロムーバ（micromover）２１２を含むことができる。図２および図４に示されるように、マイクロムーバ２１２は、記憶媒体２１０に接続されるロータ２１４と、ロータ２１４に面するステータ２１６と、記憶媒体の側面に配置される１つ以上のばね２１８とを含むことができる。当該技術分野において知られているように、ロータ２１４、それゆえ記憶媒体２１０の移動は、所望の態様でロータ２１４を変位させる電界を生成するように、ステータ２１６の電極２１７に適切な電位をかけることにより開始され得る。
【００１６】
マイクロムーバ２１２が移動する場合、マイクロムーバは、記憶媒体２１０をＸ−Ｙ平面内の異なる場所に対して走査し、各放出器２０８が特定の記憶領域の上側に配置されることができるようにする。好適なマイクロムーバ２１２は、高い精度で電子放出器２０８の下側に記憶領域（記憶媒体）２１０を配置するだけの十分な範囲と分解能とを有することが好ましい。一例として、マイクロムーバ２１２は、半導体微細製造プロセスを通して製造され得る。電子放出器２０８と記憶媒体２１０との間の相対的な動きは、記憶媒体を移動させることにより達成されるものとして説明されているが、代案として、そのような相対的な動きは電子放出器を移動させることにより、または電子放出器および記憶媒体の両方を移動させることにより得ることができることは理解されるであろう。さらに、本明細書では、特定のマイクロムーバ２１２が図示および説明されるが、そのような相対的な動きを得るために、代わりの移動手段を用いることができることは当業者であれば理解されるであろう。
【００１７】
放出されたビームおよび記憶領域の位置合わせは、偏向板（図示せず）によってさらに容易にすることができる。一例として、電子ビームは、放出器２０８に隣接して配置される静電偏向板および／または電磁偏向板を用いる場合のように、静電的または電磁的のいずれかで電子ビームを偏向することにより、記憶媒体２１０の表面上でラスタ化され得る。電子ビームを偏向させるための多くの異なるアプローチを、たとえば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に関する文献において見付けることができる。
【００１８】
電子放出器２０８は、電子放出器が生成した電子ビームで記憶媒体の記憶領域に対して情報の読出しおよび書込みを行うための役割を果たす。したがって、電子放出器２０８は、記憶媒体２１０のための所望のビット密度を達成するだけの十分に細い電子ビームを生成し、媒体に対して読出しおよび書込みを行うために必要な異なる強度の電力を供給することが好ましい。
【００１９】
図２および図３に示されるように、データ記憶装置２００は、内部空間２０４内に記憶媒体２１０を支持する１つ以上の支持体２２０を含む。支持体が設けられるとき、支持体２２０は典型的には、記憶媒体２１０がＸ方向および／またはＹ方向に移動する際に曲がる薄壁の微細加工された桁として構成される。支持体および／またはばねの種々の組み合わせを用いることができることに留意されたい。図２および図３にさらに示されるように、支持体２２０はそれぞれ、筐体２０２の壁２０６、または代案としてステータ２１６に接続され得る。
【００２０】
好適な実施形態では、電子放出器２０８は、放出器の二次元のアレイ内に収容される。一例として、ＸおよびＹの両方向に約５〜１００μｍの放出器ピッチで、１００×１００個の電子放出器２０８のアレイを設けることができる。上述のように、各放出器２０８は典型的には、記憶媒体２１０の複数の記憶領域にアクセスするために用いられる。図５は、この関係の典型的な実施形態を概略的に示す。詳細には、図５は記憶媒体２１０の複数の記憶領域５００の上側に配置される１つの電子放出器２０８を示す。
【００２１】
図５に示されるように、記憶領域５００は、電子放出器２０８と同様に、二次元のアレイに収容される。詳細には、記憶領域５００は、記憶媒体２１０の表面上に、別個の行５０２および列５０４で配列される。好適な実施形態では、各放出器２０８は、所定の数の行５０２の全長の一部のみに対して、その役割を果たす。したがって、各放出器２０８は標準的に、特定の行５０２および列５０４からなる記憶領域５００のマトリクスにアクセスすることができる。しかしながら、各データクラスタは典型的には１つの外部回路に接続されるため、データクラスタの放出器は、一度に１つだけのみが使用される。
【００２２】
記憶領域５００をアドレス指定するために、マイクロムーバ２１２が起動され、記憶媒体２１０（および／または電子放出器２０８）を移動させ、その記憶領域と特定の電子放出器とが位置合わせされる。典型的には、このようにして、各放出器２０８は、数万〜数億個の記憶領域５００にアクセスすることができる。記憶媒体２１０は、任意の２つの記憶領域５００間に約５〜１００ｎｍの周期性を有することができ、マイクロムーバ２１２の範囲は約１５μｍにすることができる。各電子放出器が同時に、または多重化された態様でアドレス指定され得ることは当業者であれば理解されるであろう。並列アクセス方式を用いて、記憶装置２００のデータ速度を著しく高めることができる。
【００２３】
データ記憶装置２００への情報の書込みは、電子放出器２０８によって生成される電子ビームの電力密度を一時的に高め、記憶媒体２１０の記憶領域５００の表面状態を変更することにより達成される。たとえば、変更された状態はビット「１」を表し、一方、変更されていない状態はビット「０」を表すことができる。さらに、必要に応じて、３ビット以上のビットタイプを表すために、記憶領域を異なる度合いに変更することができる。好適な実施形態では、記憶媒体２１０は、電子ビームによってその構造が結晶状態からアモルファス状態に変化することができる材料から構成される。例示的な材料には、テルル化ゲルマニウム（ＧｅＴｅ）およびＧｅＴｅを基剤にしている三元合金がある。アモルファス状態から結晶状態に変化させるために、ビーム電力密度を増加し、その後、徐々に減少させることができる。この増加／減少により、アモルファス領域が加熱され、その後、その領域が、結晶状態にアニールするだけの時間をかけるように徐々に冷却される。結晶状態からアモルファス状態に変化させるために、ビーム電力密度が高レベルまで増加され、その後急速に低減される。本明細書では記憶媒体２１０の一時的な変更が説明されるが、ＷＯＲＭ（write-once-read-many：追記型）機能が望ましい場合には永久的な変更も可能であることは理解されるであろう。
【００２４】
読出しは、記憶領域５００に対する電子ビームの作用を観測するか、または電子ビームに対する記憶領域の作用を観測することにより達成される。読出し中に、電子ビームの電力密度は、さらに書込みが行われないように十分に低いレベルに保持される。第１の読出しアプローチでは、相対的に低い（すなわち、書込みを行うために必要なレベルより低い）電力密度を有する電子ビームが記憶媒体２１０に加えられるときの二次電子および／または後方散乱電子を収集することにより、読出しが達成される。アモルファス状態は、結晶状態とは異なる二次電子放出係数（ＳＥＥＣ）および後方散乱電子係数（ＢＥＣ）を有するという理由で、「読出し」電子ビームでボンバードされる際に、記憶領域５００から異なる数の二次電子および後方散乱電子が放出される。二次電子および後方散乱電子の数を測定することにより、記憶領域２０６の状態を判定することができる。
【００２５】
図６は、上述のように読出しを行うための典型的な装置を示す。より詳細には、図６は、記憶媒体２１０の記憶領域６００および６０２から読出しを行う電子放出器２０８を概略的に示す。図６では、記憶領域６００の状態は変更されていないが、記憶領域６０２の状態は変更されている。電子のビーム６０４が記憶領域６００および６０２をボンバードする際に、二次電子および後方散乱電子の両方が、電子収集器（electron collector）６０６によって収集される。変更された記憶領域６０２は、変更されていない記憶領域６００と比べて、異なる数の二次電子および後方散乱電子を生成することになることは当業者であれば理解されるであろう。その数は、材料のタイプおよび行われる変更のタイプに応じて大きくなる場合も小さくなる場合もある。電子収集器６０６によって収集される信号電流の大きさをモニタすることにより、記憶領域６００および６０２の状態、さらにはそれらの領域に格納されるビットを特定することができる。
【００２６】
別の実施形態では、ダイオード構造を用いて、記憶領域５００の状態が判定される。このアプローチによれば、記憶媒体２１０はダイオードとして構成され、そのダイオードはたとえば、ｐ−ｎ接合、ショットキーバリアまたは実質的に任意の他のタイプの電子バルブを含むことができる。図７は、そのような記憶媒体２１０の典型的な例を示す。代替のダイオード構成（たとえば、米国特許第５，５５７，５９６号に示される構成）が実現可能であることは理解されるであろう。
【００２７】
この図７に示されるように、記憶媒体２１０は、２つの層、たとえば層７００および７０２を含むダイオードとして構成される。一例として、層のうちの一方はｐ型であり、他方はｎ型である。記憶媒体２１０は、記憶媒体に逆方向バイアスをかける外部回路７０４に接続される。この構成を用いる場合、変更された領域７０８によって生成される少数キャリアのための収集効率が、変更されていない領域７０６とは異なるように記憶媒体２１０を局所的に変更することにより、ビットが格納される。少数キャリアのための収集効率は、外部回路７０４によって媒体にバイアスがかけられ、信号電流７１２が外部回路内に流れるようにする際に、記憶媒体２１０のダイオード接合７１０を横切って通り過ぎる瞬時的な電子によって生成される少数キャリアの割合として定義され得る。
【００２８】
使用時に、電子放出器２０８は、記憶媒体２１０の表面上に、電子の細いビーム７１４を放出する。これらのビームは、媒体の表面付近において電子−正孔対を励起させる。記憶媒体２１０には外部回路７０４によって逆方向バイアスがかけられているので、入射する電子によって生成される少数キャリアはダイオード接合７１０に向けて動かされる。その後、接合７１０に到達する電子は接合を横切って通り過ぎる。したがって、接合７１０に到達する前に多数キャリアと再結合しない少数キャリアが接合を横切って通り過ぎ、外部回路７０４に電流が流れるようになる。
【００２９】
上述のように、記憶媒体２１０の物理的特性を局所的に変更するために十分なほど電子ビームの電力密度を高めることにより、書込みが達成される。媒体２１０が図７に示されるように構成される場合、この変更は、同じ領域が、より低い電流密度の「読出し」電子ビームで照射される際に、接合７１０を横切って通り過ぎる少数キャリアの数に影響を及ぼす。たとえば、書込みが行われた領域において生成される少数キャリアが接合７１０に到達し、かつそこを横切る機会を得る前に、少数キャリアと再結合する確率が高くなるように、書込みが行われた（すなわち、変更された）領域７０８の再結合の速度を、書込みが行われていない（すなわち、変更されていない）領域７０６に対して増加させることができる。したがって、「読出し」電子ビームが、書込みが行われていない領域７０６上に入射するときよりも書込みが行われた領域７０８上に入射するときに、より小さな電流が外部回路７０４に流れる。逆に、再結合の速度が速いダイオード構造で開始して、再結合の速度を局所的に低減することによりビットを書き込むこともできる。少数キャリアから生じる電流の大きさは、特定の記憶領域の状態に依存し、その電流によって、出力信号７１２が格納されたビットを示し続ける。
【００３０】
ここで図８を参照すると、データ記憶装置２００の記憶媒体２１０の典型的な実施形態が概略的に示される。いくつかの実施形態では、たとえば、ばね、桁または他の可撓性の支持機構のような可撓性部材２１８が記憶媒体２１０から延在し、記憶媒体の移動を可能にする。図８に示されるように、記憶媒体２１０は、多数のデータクラスタを含む。詳細には、１５個のそのようなデータクラスタ、たとえば、８０２、８０４、８０６、８０８、８１０、８１２、８１４、８１６、８１８、８２０、８２２、８２４、８２８および８３０が記憶媒体２１０上に設けられる。しかしながら、他の実施形態では、種々の他の数および形状のデータクラスタを設けることができる。各データクラスタは多数の記憶領域を含むことができる。
【００３１】
各データクラスタは多数の電子放出器に関連付けられる。たとえば、いくつかの実施形態では、各データクラスタ内に、１００個以上の放出器を設けることができる。常に、特定のデータクラスタに関連する１つの放出器のみが「オン」になり、たとえばデータの読出しまたは書込みのいずれかを行うことが好ましい。さらに、データクラスタからのデータの伝送を容易にする外部回路（図示せず）が、各データクラスタに関連付けられる。たとえば、各外部回路は、種々の構成要素の中でも特に、増幅器を含むことができる。
【００３２】
記憶媒体２１０上にサーボクラスタ８４０が設けられる。サーボクラスタ８４０は、センサのフィードバックをサーボシステム（図示せず）に提供するために用いられるデータを格納するように構成される。サーボシステムはサーボクラスタから情報を読み出し、その情報を用いて、他のクラスタに対して記憶媒体および放出器を位置決めする。
【００３３】
図９には、図８の典型的なデータクラスタ８０２、８０４、８０６および８０８がさらに詳細に示される。図９には、電気的コンタクトおよび／またはリードの配列を収容するように構成される典型的なコンタクト領域も示される。その中に示されるように、コンタクトは、各データクラスタにわたって一定の間隔をおいて設けられることが好ましい。詳細には、コンタクト９０２がデータクラスタ８０４に関連付けられ、コンタクト９０４がデータクラスタ８０６に関連付けられ、コンタクト９０６がデータクラスタ８１４に関連付けられ、コンタクト９０８がサーボクラスタ８４０に関連付けられる。さらに、各コンタクトは、対応するリードと電気的に連絡する。より具体的には、コンタクト９０２はリード９１０と電気的に連絡し、コンタクト９０４はリード９１２と電気的に連絡し、コンタクト９０６はリード９１４と電気的に連絡し、コンタクト９０８はリード９１６と電気的に連絡する。リードは、対応するデータクラスタの記憶領域からの、および／または記憶領域への電気信号を供給するように適合され得る。コンタクト領域９２０は、電気的コンタクトおよび／またはリードのうちの少なくともいくつかの配列を収容する。
【００３４】
ここで図１０を参照すると、図１０はデータ記憶装置を組み立てるために用いることができる真空チャンバ１００の一実施形態を示す。図１０では、真空チャンバ１００は、エントリロック１０１０と選択的に連通する形成ゾーン１０２を含む。エントリロック１０１０は、処理するためのウェーハ２１０を受け取るように適合されたエントリチャンバ１０１２を画定する。ウェーハは、記憶媒体を含むように適合され、ロータウェーハとして構成されてもよい。エントリチャンバ１０１２へのアクセスは、エントリ機構１０１４によって提供される。エントリ機構１０１４は、エントリロックへのアクセスを選択的に提供するように適合されたドア、あるいは任意の他の適切な構成要素またはそれらの構成要素の組み合わせとすることができる。また、エントリロック１０１０は、エントリチャンバ１０１２が形成ゾーン１０２と選択的に連通できるように適合された出口装置も含む。出口装置１０１６も、１つのドアまたは他の適切な構成要素（単数または複数）とすることができる。
【００３５】
真空チャンバ１００内には１つまたは複数の移送装置が設けられる。たとえば、１つまたは複数の移送装置は、真空チャンバの種々のチャンバおよび／またはゾーンを通して１つまたは複数のウェーハの移送を容易にするように適合され得る。図１０では、概ね各チャンバ／ゾーン内に１つの独立した移送装置が示される。たとえば、移送装置１０２０は、エントリロック１０１０に設けられる。しかしながら、他の実施形態では、移送装置の特定のアセンブリによって、多数のチャンバおよび／またはゾーン間の１つまたは複数のウェーハの移送を容易にすることができる。
【００３６】
形成ゾーン１０２は、ウェーハ２１０上に記憶媒体を形成するために必要な装置を含む。特に、形成ゾーン１０２は、媒体堆積装置１０３０、および／またはコンタクト／リード付加装置１０３２を含むことができる。いくつかの実施形態では、記憶媒体は、蒸着技術を用いてウェーハ２１０上に堆積される。これらの実施形態では、媒体堆積装置１０３０は、記憶媒体堆積プロセスを完了するために必要とされることになる所定量の堆積材料を格納するように適合された１つ以上の堆積材料容器（図示せず）を含む。各容器は、その容器内に収容される材料が適切に気化され、ウェーハ２１０に付着できるように、形成ゾーン内に選択的に設けられることができる。
【００３７】
形成ゾーン１０２内に供給される前に、ウェーハ２１０は適切にマスクされ得る。ウェーハをマスク処理することにより、ウェーハのマスクされない場所以外に材料が堆積するのを防止する。他の実施形態では、形成ゾーン内でウェーハ２１０のマスク処理を容易にするように適合された装置が、真空チャンバ１００内に設けられることができる。
【００３８】
材料、たとえば記憶媒体がウェーハ上に堆積されると、種々の他のウェーハ処理を行うことができる。たとえば、コンタクト／リード付加装置１０３２は、１つ以上のコンタクトおよび／または１つ以上のリードをウェーハに加えることができる。記憶媒体、コンタクトおよびリードの典型的な構成は図９に示された。
【００３９】
適用可能なウェーハ処理が形成ゾーン内で完了した後、そのウェーハは、たとえば移送装置１０３４を用いて、形成ゾーンから中間ゾーン１０４０に移送され得る。図１０に示されるように、中間ゾーン１０４０は、形成ゾーン１０２と組み立てゾーン１０４との間に配置される。この実施形態では、中間ゾーンは選択的に各ゾーンと連通し、形成ゾーンに包含されるかもしれない汚染物質が組み立てゾーンに侵入するのを効率的に防ぐ。中間ゾーンと形成ゾーンとの選択的な連通は、エントリ機構１０４２、たとえばドアによって容易にされる。したがって、形成ゾーン１０２内で処理した後、ウェーハ２１０は、エントリ機構１０４２の動作を通して、中間ゾーン１０４０に移送され得る。
【００４０】
中間ゾーンに入ると、エントリ機構１０４２は、形成ゾーンを中間ゾーンから隔離するために閉じる。そうすることにより、形成ゾーンに含まれる汚染物質が、たとえば真空装置１０５０の動作によって除去され得る。真空装置１０５０は、真空チャンバ１００の種々のゾーンおよび／またはチャンバのうちの１つまたは複数のものと連通し、その１つ以上のゾーンおよび／またはチャンバ内を選択的に真空に維持することができる。真空を与えることにより、形成ゾーンから汚染物質も吸い出すことができる。これは、ウェーハ２１０上に堆積されなかった堆積材料を含むことができる。
【００４１】
ウェーハ２１０は１つまたは複数の移送装置１０５２によって中間ゾーンから移送されることができる。出口機構１０５４によって、中間ゾーンは、組み立てゾーン１０４と選択的に連通できるようになる。したがって、ウェーハ２１０は、出口機構、たとえばドアが開いた位置になるときに、組み立てゾーンに入ることができる。
【００４２】
組み立てゾーン１０４は、ウェーハ間に画定される１つ以上のチャンバ内が真空に維持されるように、ウェーハ２１０および２０２を位置合わせし、それらのウェーハを互いに封止するように適合された位置合わせ／封止装置１０６０を含む。適切に封止されると、移送装置１０６２が、封止されたウェーハ（ウェーハスタック）をイグジットロック１０７２によって画定されるチャンバ１０７０に給送することができる。チャンバ１０７０へのアクセスは、エントリ機構が開いた位置になるときに、そのエントリ機構１０７４、たとえばドアによって選択的に提供される。チャンバ１０７０内に配置されると、エントリ機構は閉じ、それによりチャンバ１００の少なくとも一部の中を真空に維持することができる。チャンバ１０７０内に配置されたウェーハスタックへのアクセスは、出口機構１０７６によって提供される。１つまたは複数の移送装置１０８０を用いて、チャンバ１００からのウェーハスタックの取出しを促すことができる。
【００４３】
真空組み立てシステムの実施形態は、ウェーハスタックの自動形成および組み立てを容易にすることができる。これらの実施形態では、制御システム１１００（図１１）のような制御システムを用いることができる。図１１では、制御システム１１００は、真空組み立てシステムの種々の装置と電気的に通信する。より具体的には、制御システム１１００は、エントリ機構１０１４、出口機構１０１６、１つまたは複数の媒体堆積装置１０３０、１つまたは複数のコンタクト／リード付加装置１０３２、エントリ機構１０４２、出口機構１０５４、真空装置１０５０、位置合わせ／封止機構１０６０、エントリ機構１０７５、出口機構１０７６のうちの１つ以上の機構および装置、および種々の制御構成要素のうちの１つ以上の構成要素と通信する。さらに、制御システム１１００は、１つ以上のセンサ１１１０と通信できる。より具体的には、センサ１１１０は、真空チャンバ１００の１つ以上のゾーンおよび／またはチャンバ内の真空圧を検出し、かつ対応する信号を制御システムに供給するように適合され得る。そのように構成される場合、センサ１１１０によって供給される情報は制御システムによって用いられ、チャンバ１００内の真空度を適切なレベルに維持するために、真空装置を動作させることができる。
【００４４】
制御システム１１００は、ソフトウエア、ファームウエア、ハードウエアまたはそれらの組み合わせで実現され得る。ハードウエアで実現される場合、制御システムは、種々の技術のうちの任意の技術またはそれらの組み合わせで実現され得る。一例として、それぞれ当該技術分野においてよく知られている以下の技術を用いることができる。すなわち、データ信号において論理機能を実施するための論理ゲートを有する１つまたは複数のディスクリートの論理回路、適切な組み合わせ論理ゲートを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つまたは複数のプログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）である。
【００４５】
代替の実施形態では、制御システム１１００は、実行可能プログラムとしてソフトウエアで実現される。制御システムは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ；ＩＢＭ互換機、アップル互換機、またはそれ以外）、ワークステーション、ミニコンピュータまたはメインフレームコンピュータのような、専用または汎用のデジタルコンピュータによって実行され得る。制御システムを実現することができる汎用コンピュータの一例が図１２に概略的に示される。
【００４６】
一般に、ハードウエアアーキテクチャに関して、コンピュータ１２００は、ローカルインターフェース１２０８を介して通信可能に結合される、プロセッサ１２０２と、メモリ１２０４と、１つ以上の入力および／または出力（Ｉ／Ｏ）装置１２０６（または周辺装置）とを含む。たとえば、ローカルインターフェース１２０８は、当該技術分野において知られているような、１つ以上のバスまたは他の有線または無線接続とすることができる。ローカルインターフェース１２０８は付加的な要素を含むことができるが、それらは説明を容易にするために省略される。これらの付加的な要素は、たとえば、コントローラ、バッファ（キャッシュ）、ドライバ、リピータおよび／またはレシーバとすることができる。さらに、ローカルインターフェースは、アドレス、制御および／またはデータ接続を含むことができ、コンピュータ１２００の構成要素間の適切な通信を可能にする。
【００４７】
プロセッサ１２０２は、メモリ１２０４に格納されることができるソフトウエアを実行するように構成さたハードウエア装置である。プロセッサ１２０２は、任意の特注のプロセッサまたは市販のプロセッサ、中央演算装置（ＣＰＵ）またはコンピュータ１２００に関連付けられるいくつかのプロセッサ中の補助的なプロセッサとすることができる。さらに、プロセッサは、半導体ベースのマイクロプロセッサ（マイクロチップの形で）、またはマクロプロセッサとすることができる。代表的な市販のマイクロプロセッサの例には、Hewlett-Packard Company（米国）のＰＡ−ＲＩＳＣシリーズマイクロプロセッサ、Intel Corporation（米国）の８０×８６またはPentium（Ｒ）シリーズマイクロプロセッサ、ＩＢＭ（米国）のPowerPCマイクロプロセッサ、Sun Microsystems，Inc．（米国）のSparcマイクロプロセッサ、Motorola Corporation（米国）の６８コントロールシリーズマイクロプロセッサがある。
【００４８】
メモリ１２０４は、揮発性メモリ素子（たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のようなＲＡＭ）および／または不揮発性メモリ素子（たとえば、ＲＯＭ、ハードドライブ、テープ、ＣＤ−ＲＯＭ等）の任意の組み合わせを含むことができる。さらに、メモリ１２０４は、電子、磁気、光および／または他のタイプの記憶媒体を用いることができる。メモリ１２０４は分散形アーキテクチャを有することができ、種々の構成要素が互いから遠隔位置に配置されるが、プロセッサ１２０２によってアクセスされることができることに留意されたい。
【００４９】
メモリ１２０４内のソフトウエアは、１つ以上の独立したプログラムを含むことができ、それぞれが、論理機能を実施するための実行可能命令の順序づけられたリストを含む。図１１の例では、メモリ１２０４内のソフトウエアは制御システム１１００と、適切なオペレーティングシステム（Ｏ／Ｓ）１２１０とを含む。網羅的ではないが、市販のオペレーティングシステム１２１０の例を列挙すると、Microsoft Corporation（米国）のWindows（Ｒ）オペレーティングシステム、Novel，Inc．（米国）のNetwareオペレーティングシステム、Hewlett-Packard Company（米国）、Sun Microsystems，Inc．およびＡＴ＆Ｔ Corporation（米国）のような数多くのベンダから購入することができるＵＮＩＸ（Ｒ）オペレーティングシステムがある。オペレーティングシステム１２１０は、制御システム１１００のような他のコンピュータプログラムの実行を制御する。また、オペレーティングシステム１２１０は、スケジューリング、入力／出力制御、ファイルおよびデータ管理、メモリ管理、通信制御および関連サービスも提供する。
【００５０】
１つ以上のＩ／Ｏ装置１２０６は、たとえばキーボードのような入力装置を含むことができる。また、１つ以上のＩ／Ｏ装置１２０６は、たとえばディスプレイのような出力装置を含むこともできる。Ｉ／Ｏ装置１２０６は、たとえば変調器／復調器のような、入力および出力の両方と通信するように構成された装置もさらに含むことができる。
【００５１】
コンピュータ１２００が動作するとき、プロセッサ１２０２は、メモリ１２０４内に格納されたソフトウエアを実行し、メモリ１２０４とのデータ通信を行い、コンピュータ１２００の動作を全般に制御するように構成される。制御システム１１００およびＯ／Ｓ１２１０は、全体としてまたは部分的に、プロセッサ１２０２によって読み出され、おそらくプロセッサ１２０２内にバッファリングされ、その後実行される。
【００５２】
制御システム１１００がソフトウエアで実現されるとき、制御システムは、任意のコンピュータ関連システムまたは方法によって、またはそれらとともに用いるための任意のコンピュータ読取り可能媒体上に格納され得ることに留意されたい。本明細書の文脈において、コンピュータ読取り可能媒体は、電子、磁気、光または他の物理的な装置、またはコンピュータ関連システムまたは方法によって、またはそれらとともに用いるためのコンピュータプログラムを収容または格納することができる手段である。制御システム１１００は、コンピュータベースのシステム、プロセッサを含むシステム、または命令実行システム、装置、デバイスから命令を取り出し、それらの命令を実行することができる他のシステムのような、命令実行システム、装置、デバイスによって、またはそれらとともに用いるための任意のコンピュータ読取り可能媒体において具現化され得る。
【００５３】
本明細書の文脈において、「コンピュータ読取り可能媒体」は、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、あるいはそれらとともに用いるためのプログラムを格納、通信、伝播または移送することができる任意の手段とすることができる。コンピュータ読取り可能媒体は、以下に限定しないが、たとえば電子、磁気、光、電磁気、赤外線または半導体システム、装置、デバイスまたは伝達媒体とすることができる。コンピュータ読取り可能媒体のさらに具体的な例（網羅的に列挙するわけではない）は、以下のものを含む。すなわち、１つ以上のワイヤを有する電気的接続（電子的）、ポータブルコンピュータディスケット（磁気的）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（電子的）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）（電子的）、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）（電子的）、光ファイバ（光学的）およびポータブルコンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）（光学的）である。コンピュータ読取り可能媒体は、たとえば紙または他の媒体を光学的に走査することにより、プログラムが電子的にキャプチャされ、その後、コンパイルされ、解釈され、そうでなければ必要に応じて適切な態様で処理され、その後、コンピュータメモリに格納されるように、プログラムが印刷された紙、または別の適切な媒体とすることができることに留意されたい。
【００５４】
図１３の流れ図は、制御システムの実施の機能を示す。この点について、流れ図の各ブロックは、１つまたは複数の指定された論理機能を実施するための１つ以上の実行可能命令を含むコードのモジュールセグメントまたは一部を表す。いくつかの代替の実施形態では、種々のブロックにおいて示される機能は、図１３に示される順序から離れて行われる場合があることにも留意されたい。たとえば、図１３に連続して示される２つのブロックは、実際には概ね同時に実行される場合があり、その場合には、それらのブロックは関連する機能に応じて逆の順序で実行される場合もある。この点について、図１３の制御システムまたは方法１１００は、エントリロックへのアクセスがイネーブルにされるブロック１３０５で開始するものと解釈されることができる。より具体的には、制御システムは、エントリ機構に信号を送信することができ、その信号が、エントリ機構をその開いた位置に移動するように促す。ブロック１３１０では、ウェーハの形成ゾーンへの移送がイネーブルにされる。実施形態によっては、これは、ウェーハがエントリロックから形成ゾーン内に移送されるように、移送装置１０２０に信号を供給することを含むことができる。出口機構１０１６を組み込むこれらの実施形態では、出口機構を確実にその開いた位置にするために、出口エントリ機構にも信号を送信することができる。これにより、ウェーハが、エントリロックから形成ゾーンに移送されることを可能にすることができる。
【００５５】
ブロック１３１５では、真空チャンバ１００の１つ以上のチャンバおよび／またはゾーン内の真空形成がイネーブルにされる。実施形態によっては、これは、出口機構１０１６を確実にその閉じた位置にすることを含むことができる。形成ゾーン内に適切な真空状態が確立されると、そのプロセスはブロック１３２０に進むことができ、記憶媒体の形成がイネーブルにされる。上述のように、これは、材料の蒸着を実行することができるように、形成ゾーン内に適切な構成で材料を供給することを含むことができる。ブロック１３２５では、記憶媒体の形成が完了したか否かの判定が行われ得る。形成が完了していないものと判定される場合には、そのプロセスはブロック１３２０に戻ることができ、完了するまで、その形成プロセスを継続することができる。完了すれば、そのプロセスはブロック１３３０に進むことができ、記憶媒体に対する１つ以上のコンタクトおよび／または１つ以上のリードの付加がイネーブルにされる。ブロック１３３５では、付加プロセスが完了したか否かに関して判定を行なうことができる。１つ以上のコンタクトおよび／または１つ以上のリードの付加が完了していないものと判定される場合には、完了するまで、そのプロセスはブロック１３３０に戻ることができる。完了すれば、そのプロセスはブロック１３４０に進むことができ、形成ゾーン内での堆積材料の隔離がイネーブルにされる。より具体的には、たとえば真空装置によって、形成ゾーンから汚染物質が除去されるまで、それ以上のウェーハ処理が中断されてもよい。他の実施形態では、ウェーハは中間ゾーンに移送され、汚染物質が除去されるまでその中に収容されてもよい。
【００５６】
汚染物質が、真空チャンバの１つ以上のゾーンおよび／またはチャンバから適切に除去されると、ウェーハは組み立てゾーン内に移送されることができる。その後、ロータウェーハとステータウェーハとの位置合わせがイネーブルにされる（ブロック１３５０）。ブロック１３５５では、ウェーハが互いに封止され、ウェーハスタックを形成する。上述のように、組み立てゾーン内を真空に維持することにより、ウェーハスタックの内部チャンバを真空に維持しながら、ウェーハが互いに封止されることが可能になる。ブロック１３６０に進むと、組み立てプロセスが完了したか否かに関する判定を行うことができる。そのプロセスが完了していないものと判定される場合には、完了するまで、そのプロセスはブロック１３５５に戻ることができる。しかしながら、組み立てが完了している場合には、そのプロセスはブロック１３６５に進むことができ、ウェーハスタックの組み立てゾーンからの移送がイネーブルにされる。ブロック１３７０では、たとえば、イグジットロックを介してウェーハへのアクセスを提供することにより、組み立てられたウェーハスタックへのアクセスが提供される。
【００５７】
上記の説明は、例示および説明する目的で提供されてきた。それは、本発明を網羅的にしたり、開示されたのと同じ形態に限定したりすることを意図していない。上述の教示に鑑みて、修正または変形が可能である。しかしながら、説明された１つ以上の実施形態は、本発明の原理およびその最良の実用的な応用形態を最もわかりやすく説明し、それにより当業者が、意図された特定の用途に適するような種々の実施形態および種々の修正形態で本発明を利用できるようにするために選択され、説明された。全てのそのような修正案および変形案は、それらが公正、かつ合法的に権利を与えられる範囲に基づいて解釈される際に、特許請求の範囲によって決定されるような本発明の範囲内にある。
【００５８】
以下においては、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施形態を示す。
１．ウェーハスタックを組み立てるためのシステム（10）であって、前記ウェーハスタックがデータ記憶装置を形成するように適合され、前記ウェーハスタックが第１のウェーハ（210）と第２のウェーハ（202）とを含み、前記第１のウェーハおよび第２のウェーハがそれらの間に内部チャンバを画定し、前記システムが、
真空チャンバ（100）と、
前記第１のウェーハ上に記憶媒体を堆積させるように構成され、前記真空チャンバ内に配置された媒体堆積装置（1030）と、
前記真空チャンバ内に配置されたウェーハスタック組み立て装置（1060）であって、前記ウェーハスタック組み立て装置は、前記ウェーハスタックの内部チャンバが真空圧に維持されるように、前記真空チャンバの少なくとも一部が真空圧に維持される間に、前記第１のウェーハと前記第２のウェーハとを互いに対して位置合わせし、かつ前記第１のウェーハと前記第２のウェーハとをともに結合するように構成される、ウェーハスタック組み立て装置とを含むシステム。
２．前記真空チャンバが、媒体堆積ゾーン（102）とウェーハスタック組み立てゾーン（104）とを画定し、前記真空チャンバが、前記媒体堆積ゾーンおよび前記ウェーハスタック組み立てゾーンのうちの少なくとも１つを真空圧状態にするように適合され、
前記媒体堆積ゾーンが、前記第１のウェーハを受け取るように構成され、
前記媒体堆積装置が、前記媒体堆積ゾーン内に配置される、上記１に記載のシステム。
３．前記真空チャンバと連通し、前記真空チャンバの少なくとも一部を真空圧に維持するように適合された真空装置（1050）と、
前記真空装置と電気的に通信する制御システム（1100）であって、その制御システムが、前記真空装置に制御信号を供給するように適合され、それに応答して、前記真空装置が、前記真空チャンバの少なくとも一部の中の圧力を選択された圧力に維持するようにする、制御システムとをさらに含む、上記１に記載のシステム。
４．前記ウェーハスタック組み立て装置が、前記ウェーハスタック組み立てゾーン内に配置される、上記２に記載のシステム。
５．前記真空チャンバ内に配置された移送装置（1020、1034、1052、1062、1080）をさらに含み、前記移送装置が、前記第１のウェーハを、前記媒体堆積ゾーンから前記ウェーハスタック組み立てゾーンに移送するように適合される、上記２に記載のシステム。
６．前記媒体堆積ゾーンと選択的に連通するように構成されたエントリロック（1010）をさらに含み、前記エントリロックが、前記第１のウェーハを受け取り、前記第１のウェーハの前記媒体堆積ゾーンへの移送を容易にするように適合される、上記２に記載のシステム。
７．前記真空装置が、前記真空チャンバの少なくとも一部を、約１３．３×１０−５Ｐａ（１０−８Ｔｏｒｒ）程度の圧力に維持するように適合される、上記３に記載のシステム。
８．前記真空チャンバ内に配置された移送装置をさらに含み、前記移送装置が、前記第１のウェーハを、前記媒体堆積ゾーンから前記ウェーハスタック組み立てゾーンに移送するように適合され、
前記制御システムは、前記媒体堆積装置が前記第１のウェーハ上に自動的に記憶媒体を堆積できるようにし、前記移送装置が前記第１のウェーハを前記ウェーハスタック組み立てゾーンに移送できるようにし、前記真空装置が前記ウェーハスタック組み立てゾーンを真空圧に維持する間に、前記ウェーハスタック組み立て装置が前記第１のウェーハおよび前記第２のウェーハを互いに対して位置合わせし、かつ前記第１のウェーハおよび前記第２のウェーハをともに結合できるように構成される、上記３に記載のシステム。
９．データ記憶装置を形成するための方法であって、
第１および第２のウェーハを準備するステップであって、前記第１および第２のウェーハがそれらの間に内部チャンバを画定するように構成される、ステップと、
前記第１のウェーハを真空圧に維持するステップと、
前記第１のウェーハ上に記憶媒体を堆積させるステップと、
前記第１のウェーハの近辺から汚染物質を除去するステップと、及び
前記第１のウェーハと前記第２のウェーハとがともに結合し、前記第１のウェーハと前記第２のウェーハとがともに結合された後に、前記内部チャンバが真空圧に維持されるようにウェーハスタックを形成するステップとからなる、方法。
１０．真空チャンバを設けるステップと、
前記第１のウェーハを前記真空チャンバ内に配置するステップとをさらに含み、
前記第１のウェーハが、前記真空チャンバ内において真空圧状態に維持される、上記９に記載の方法。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、ウェーハ表面を汚染することなくデータ記憶装置を形成するためのシステムおよび方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空組み立てシステムの一実施形態を示す概略図である。
【図２】典型的なデータ記憶装置の概略的な側面図である。
【図３】線３−３に沿って見た、図２のデータ記憶装置の概略的な断面図である。
【図４】線４−４に沿って見た、図２および図３のデータ記憶装置の概略的な断面図である。
【図５】図２〜図４に示されるデータ記憶装置の記憶媒体の部分切取図である。
【図６】図２〜図５のデータ記憶装置のための典型的な読出し／書込み操作の概略図である。
【図７】図２〜図５のデータ記憶装置のための典型的な読出し／書込み操作の概略図である。
【図８】典型的なデータ記憶装置の記憶媒体の概略図である。
【図９】典型的なコンタクトレイアウトの詳細を示す、図８の記憶媒体の部分切取図である。
【図１０】典型的なチャンバ構成要素の詳細を示す、図１の真空チャンバの一実施形態を示す概略図である。
【図１１】典型的な制御システムの詳細を示す、図１の真空チャンバの一実施形態を示す概略図である。
【図１２】図１１の制御システムを実現するために使用され得るコンピュータまたはプロセッサベースのシステムの概略図である。
【図１３】図１２の制御システムの一実施形態の機能性を示す流れ図である。
【符号の説明】
10  真空組み立てシステム
100  真空チャンバ
102  ウェーハ形成ゾーン
104  ウェーハスタック組み立てゾーン
200  データ記憶装置
202  外部筐体
210  記憶媒体
1030  媒体堆積装置
1050  真空装置
1060  位置合わせ／封止装置
【図１】
0004130339.tif 000002
【図２】
0004130339.tif 000003
【図３】
0004130339.tif 000004
【図４】
0004130339.tif 000005
【図５】
0004130339.tif 000006
【図６】
0004130339.tif 000007
【図７】
0004130339.tif 000008
【図８】
0004130339.tif 000009
【図９】
0004130339.tif 000010
【図１０】
0004130339.tif 000011
【図１１】
0004130339.tif 000012
【図１２】
0004130339.tif 000013
【図１３】
0004130339.tif 000014