JP6790134B2 - ウェット処理システムのためのワークピース保持具 - Google Patents
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関連出願との相互参照
本出願は、２０１６年６月２７日に出願された米国特許出願第１５／１９３，５９５号明細書に関連し、その優先権を主張しており、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれている。
本出願は、２０１６年６月２７日に出願された米国特許出願第１５／１９３，５９５号明細書に関連し、その優先権を主張しており、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれている。
本発明は、半導体基板の電気メッキを含む電気化学的堆積のための方法およびシステムに関する。より具体的には、本発明は、薄い基板を保持し、取り扱いかつ輸送するためのシステムおよび方法に関する。
他のプロセスのなかでも、電気化学的堆積は、さまざまな構造体および表面への、たとえば、半導体ウエハ、シリコンワークピース、または薄いパネルなどへの、フィルムを付着させるための製造技法として使用されている。そのようなフィルムは、スズ、銀、ニッケル、銅、または他の金属層を含み得る。電気化学的堆積は、金属イオンを含む溶液の中に基板を位置決めすることと、次いで、電流を印加し、溶液からの金属イオンが基板の上に堆積されることを引き起こすことを必要とする。典型的に、電流が、２つの電極の間に、すなわち、カソードとアノードとの間に流れる。基板がカソードとして使用されるとき、金属がその上に堆積され得る。メッキ溶液は、１以上の金属イオン種、酸、キレート剤、錯化剤、および、メッキによって特定の金属を支援するいくつかの他のタイプの添加剤のいずれかを含み得る。堆積された金属フィルムは、金属および金属合金、たとえば、スズ、銀、ニッケル、銅など、および、その合金を含み得る。
電気化学的堆積システムは、典型的に、メッキ流体のタンクへ基板を輸送すること、電流を介して基板の上に１以上の金属をメッキすること、および、次いで、さらなる処理のためにタンクから基板を取り出すことを必要とする。さまざまな基板の効果的な輸送および取り扱いは、基板を適正にメッキすること、および、基板に対する損傷を防止することに有益である。さまざまなタイプの基板を輸送および保持することは、基板サイズ、厚さ、可撓性などに応じて、挑戦的なものである可能性がある。２つの従来のタイプの基板幾何学形状は、半導体ウエハおよびパネルタイプ幾何学形状を含み、半導体ウエハは、比較的硬質なシリコン円形ディスクによって特徴付けられており、パネルタイプ幾何学形状は、典型的により大きくてより可撓性の長方形形状の基板によって特徴付けられている。
本明細書における技法は、輸送および電気化学的堆積のために、比較的可撓性を有する薄い基板を保持し得るワークピース保持具を提供する。１つの実施形態は、ワークピースの両面においてワークピースを把持することによって、ワークピースを保持するように構成されているワークピース保持具枠体を含む。ワークピース保持具枠体は、ヘッダー部材を有しており、ヘッダー部材は、把持され、処理セルへおよび処理セルから輸送されるように構成されており、処理セルは、ワークピースの両面においてワークピースを処理することが可能である。第１の撓曲脚体(flexure leg)は、ヘッダー部材の第１の端部から延在しており、ワークピースの第１の縁部を把持するように構成されている。第１の撓曲脚体は、第１の対の撓曲接触シールストリップを有しており、第１の対の撓曲接触シールストリップは、第１の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられており、使用時に、第１の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、ワークピースの第１の縁部の両面にシール可能に接触し、それらの間に第１の縁部を締め付けるようになっている。第２の撓曲脚体は、ヘッダー部材の第２の端部から延在しており、ワークピースの第２の縁部を把持するように構成されている。第２の撓曲脚体は、第２の対の撓曲接触シールストリップを有しており、第２の対の撓曲接触シールストリップは、第２の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられており、使用時に、第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、ワークピースの第２の縁部の両面にシール可能に接触し、それらの間に第２の縁部を締め付けるようになっている。
別の実施形態は、ヘッダー部材を含み、ヘッダー部材は、細長くなっている。ヘッダー部材は、互いに長手方向反対側にある第１の端部および第２の端部を有している。第１の脚部材は、ヘッダー部材の第１の端部から延在しており、ヘッダー部材に対して垂直になっている。第２の脚部材は、ヘッダー部材の第２の端部から延在しており、ヘッダー部材に対して垂直になっており、第１の脚部材および第２の脚部材が互いに同じ方向に延在し、平面内にあるようになっている。第１の脚部材は、第１の締付機構を有しており、第２の脚部材は、第２の締付機構を有している。それぞれの締付機構は、電気伝導性を有する対向する締付接点を有している。それぞれの締付機構は、対向する締付接点の間に一定の締付力を印加するように構成されている。対向する締付接点の間にワークピースを受け入れるために、対向する締付接点が十分に分離可能となるように、それぞれの締付機構は構成されている。それぞれの締付機構は、平面的なワークピースを含むワークピースを保持するのに十分な力を有している。それぞれの締付機構は、シールを含み、シールは、対向する締付接点がワークピースを保持しているときに、対向する締付接点の周りに流体シールを提供するように構成されている。締付機構は、第１の脚部材と第２の脚部材との間にワークピースを保持するように構成されている。ワークピースが第１の脚部材と第２の脚部材との間に保持されているときに、ワークピースは、第１の脚部材の締付接点と第２の脚部材の締付接点との間に電気的な経路を提供し、ワークピースが導電性表面を含むときに、いずれかの締付機構に印加される電流が、ワークピースを通って進行するようになっている。
当然のことながら、本明細書で説明されているような異なるステップの議論の順序は、明確化のために提示されてきた。一般的に、これらのステップは、任意の適切な順序で実施され得る。追加的に、本明細書において異なる特徴、技法、構成などのそれぞれが、本開示の異なる場所において議論され得るが、本概念のそれぞれは、互いから独立して、または、互いに組み合わせて実行され得るということが意図されている。したがって、本発明は、多くの異なる方式で具現化され、また、見られ得る。
この概要の章は、本開示または特許請求されている発明のすべての実施形態および／または徐々に新規な態様を特定しているのではないということに留意されたい。その代わりに、この概要は、従来の技法を上回る異なる実施形態および対応する新規性のポイントの予備的な議論を提供するだけである。本発明および実施形態の追加的な詳細および／または可能な視点に関して、読者は、さらに下記に議論されているような本開示の詳細な説明の章および対応する図に向けられる。
本発明のさまざまな実施形態およびその付随する利点の多くのより完全な理解は、添付の図面とともに考慮される以下の詳細な説明を参照して、容易に明らかになることとなる。図面は、必ずしも、正確な縮尺であるわけではなく、その代わりに、特徴、原理、および概念を図示することに重点が置かれている。
本明細書における技法は、輸送および電気化学的堆積のために、比較的可撓性を有する薄いワークピースを保持し得るワークピース保持具を提供する。ワークピースの適正な保持、輸送、および操作は、電気的に堆積されたフィルムを提供するのに有益であり、電気的に堆積されたフィルムは、均一になっており、または、対象とされる堆積エリアを有している。電気化学的堆積は、従来の半導体ウエハの上に実施され得、それは、典型的に、３００ｍｍなどのような、さまざまな直径のシリコンディスクである。他のワークピースは、比較的可撓性を有するパネルを含み、それは、形状が長方形であり得る。例示的なパネルワークピースは、３００ｍｍから７００ｍｍの高さおよび幅を有し得、厚さは０．２ｍｍから２ｍｍの範囲にある。理解され得るように、そのようなワークピースを取り扱うことは、困難であり得る。そのようなワークピースは、６ミリメートル以上の反りを有し得、また、厚さに応じて、慎重な取り扱いを必要とし得る。
本明細書における技法は、ワークピースを保持し、電気メッキ流体が所与のワークピースの接点または接触領域を濡らすことを回避しながら、信頼性の高い電気的接触を提供する、システムおよび方法を提供する。１つの実施形態は、ワークピース保持具枠体を含み、ワークピース保持具枠体は、ワークピースの両面においてワークピースを把持することによって、ワークピースを保持するように構成されている。一般的に、本明細書におけるワークピース保持具は、所与のワークピースを締め付けるための撓曲構造体を使用する。また、この撓曲構造体は、ワークピースへ電流を供給するための電気的な経路を提供する。エラストマーで被覆することは、電気的な撓曲構造体のシーリングおよび絶縁を提供する。撓曲構造体の可撓性および構成は、バネ作用または貯蔵された機械的なエネルギーを提供し、ワークピースを受動的に保持し、ワークピースとエラストマーとの間の接触場所においてシールを生成させる。したがって、ワークピースを保持するために、能動的な力またはエネルギー入力は必要とされないが、撓曲構造体または締付機構を開け、ワークピースを受け入れるかまたは、ワークピースを解放するために、能動的な入力が必要とされる。また、ワークピース保持具は、ワークピースへ張力を提供し、処理の間にワークピースを平坦に保持することを助ける。それぞれの撓曲構造体は、ワークピース表面への独立した電気的な経路を提供し得る。
ここで、より具体的には、図１〜図５を参照すると、例示的なワークピース保持具１００が図示されている。図１は斜視図であり、図２は上面図であり、図３は正面図であり、図４は側面図であり、図５は底面図である。ワークピースの両面においてワークピースを把持することによってワークピースを保持するように構成されたワークピース保持具枠体が含まれている。ワークピース保持具枠体は、ヘッダー部材１０７を含み、ヘッダー部材１０７は、把持され、処理セルへおよび処理セルから輸送されるように構成されている。そのような処理セルは、ワークピースの両面においてワークピースを処理することが可能であり得る。換言すれば、処理セルの中に降下させられるときに、電気メッキ溶液が、ワークピースの一方のまたは両方の平面的な表面と接触した状態になり得る。そのような構成は、パネル貫通孔を金属によって充填することを必要とするメッキ動作を助け得る。
第１の撓曲脚体１１１が、ヘッダー部材１０７の第１の端部から延在している。第１の撓曲脚体１１１は、ワークピースの第１の縁部を把持するように構成されている。第１の撓曲脚体１１１は、第１の対の撓曲接触シールストリップ１２１を有しており、第１の対の撓曲接触シールストリップ１２１は、第１の撓曲脚体１１１の長さに沿って取り付けられており、使用時に、第１の対の撓曲接触シールストリップ１２１の内側縁部が、ワークピースの第１の縁部の両面にシール可能に接触し、それらの間に第１の縁部を締め付けるようになっている。そのような締付は、より詳細に下記に説明されることとなる。
ワークピース保持具は、第２の撓曲脚体１１２を含み、第２の撓曲脚体１１２は、ヘッダー部材１０７の第２の端部から延在している。第２の撓曲脚体１１２は、ワークピースの第２の縁部を把持するように構成されている。第２の撓曲脚体１１２は、第２の対の撓曲接触シールストリップ１２２を有しており、第２の対の撓曲接触シールストリップ１２２は、第２の撓曲脚体１１２の長さに沿って取り付けられており、使用時に、第２の対の撓曲接触シールストリップ１２２の内側縁部が、ワークピースの第２の縁部の両面にシール可能に接触し、それらの間に第２の縁部を締め付けるようになっている。
ヘッダー部材１０７は、バネ部材を含み得、バネ部材は、保持されているときのワークピースに張力を提供するように構成されている。たとえば、ヘッダー部材１０７は、圧縮および伸長のために設計された１以上のバネを含み得る。ヘッダー部材１０７は、圧縮され得、それは、撓曲脚体同士をより近くに移動させる。この圧縮は、本質的に、ワークピース保持具に予張力をかけるように機能する。ワークピースが撓曲接触シールストリップの中に締め付けられた後に、ヘッダー部材１０７が解放され得、内部バネまたは他の張力機構が撓曲脚体に引張力を付与することを結果として生じさせ、そして、それらの間に保持されているワークピースに張力を付与することを結果として生じさせる。他の実施形態では、ワークピース保持具自身が（バネを使用することなく）、ワークピースに張力を提供するように構成され得る。たとえば、材料の構築および選択は、撓曲脚体が、外向きに（互いから離れるように）押すか、または少なくとも互いに向けて押されることに耐えるかのいずれかの傾向を有するようになされ得る。したがって、第１の撓曲脚体１１１および第２の撓曲脚体１１２は、ワークピースに対する締付の前に互いに向けて押され得、撓曲部材を解放すると、ワークピース保持具が、保持されている所与のワークピースに張力を付与するようになっている。ヘッダー部材１０７は、輸送システムによるワークピース保持具の取り扱いをより便利にするために、任意の数の幾何学形状、形状、開口部、グリップ、または突出部を含み得る。また、ワークピース保持具は、無線周波数タグなどのような識別素子を含み、それぞれのワークピース保持具を一意的に識別し得る。
図６〜図１０は、ワークピースＷを保持しているワークピース保持具１００を図示している。図６は斜視図であり、図７は上面図であり、図８は正面図であり、図９は側面図であり、図１０は底面図である。ワークピースＷは、ワークピース保持具１００によって画定される枠体の中に保持されており、撓曲脚体１１１と１１２との間に位置決めされており、撓曲接触シールストリップ１２１および１２２がワークピースＷを機械的に保持した状態になっているということに留意されたい。
ここで図１１を参照すると、第２の撓曲脚体１１２の部分的な上面断面図が図示されており、また、それは、第２の対の接触シールストリップ１２２の断面を示している。それぞれの撓曲構造体は、導電性部材１２３または導電性部材１２４を含み、それは、さまざまな導電性金属のいずれかのものであり得るということに留意されたい。それぞれの撓曲構造体は、機械的なエネルギーを提供するために、可撓性の金属から構成され得、可撓性の金属が、ワークピースＷを保持するための機械的なエネルギー、および、ワークピースＷに電流を送達するための電気的な導管の両方を提供する状態になっている。他の実施形態では、撓曲構造体（撓曲接触シールストリップ）は、接点に電流を伝導するための内部に位置決めされているワイヤーを伴う、ポリマー、プラスチック、または他の弾性的に可撓性の材料であり得る。
１つの実施形態では、機械的なエネルギーは、対向する撓曲構造体、および、撓曲構造体自身の材料特性によって提供され得る。たとえば、図１７は、第２の撓曲脚体１１２を図示しているが、撓曲構造体のうちの１つが除去された状態になっており、撓曲構造体に対向するための相手方が存在しないようになっている。線１２９は、第２の撓曲脚体１１２の中心線を図示している。対向する撓曲構造体がない状態であるので、接点１２５が線１２９を越えて進行するように、既存の撓曲構造体が装着されているということを見ることができるということに留意されたい。図１７の中の参照符号１２７は、この反り距離を図示している。したがって、ロードされていないおよび対向されていない状態において、接点１２５は、中心線またはワークピースＷに接触する場所を越えて存在している。次いで、第２の撓曲構造体は、同様に位置決めされ得るが、対向する場所に位置決めされ得る。結果は、それぞれの撓曲構造体が他方を押し返し、それによって、撓曲構造体が受動的におよび一定に互いに押し合うという点において、機械的なエネルギーを貯蔵するということである。これは、受動的締付機構を生成させ、受動的締付機構は、締め付けられた構成で維持するために、追加的な力、電気、圧力などを必要としない。
図１１は、受動的な位置において、および、ワークピースＷを保持することなしに、接点１２５および接点１２６が互いに押し付け合うことを図示している。接点１２５および１２６は、それぞれの撓曲構造体の長さを走る連続的な電気ストリップとしてそれぞれ具現化され得、または、接触点場所のアレイ、たとえば、露出された金属のポイント、ドット、または指体の線などであり得る。それぞれの撓曲構造体には、絶縁体１３１および絶縁体１３２が被覆され得る。これらの絶縁体は、接点１２５および１２６を除いて、撓曲構造体の露出された部分を被覆することができる、さまざまなエラストマーのいずれかのものであり得る。図１２において、絶縁体１３１および絶縁体１３２は、接点１２５および１２６の表面を越えて（よりも遠くに）延在しているということに留意されたい。そのような構成は、撓曲構造体がワークピース表面を圧迫するときに、撓曲構造体と所与のワークピースとの間の流体シールを可能にする。所与の絶縁体が、エラストマーとして、または、そうでなければ変形可能な材料として選択されると、絶縁体がワークピースに押し付けられるときに、流体シールが接点の周りに生成され得る。
図１３は、撓曲構造体が分離されていること、および、ワークピースＷの縁部が接点１２５と１２６との間に位置決めされていることを図示している。ワークピースＷが適切な位置にある状態で、撓曲構造体が解放され、これは、図１４に示されているように、撓曲構造体がワークピースＷに接触することを引き起こす。撓曲構造体がワークピースＷにおいて締め付けるときに、締付力は、絶縁体１３１および１３２を弾性的に変形させることによって、接点１２５および１２６の周りに流体シールを生成させることを助けるということに留意されたい。いくつかの実施形態では、接点は、第１および第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部において、内向きに延在する可撓性指体の組立体を有する、エラストマーが被覆された導電性部材を含み得る。ワークピースＷがワークピース保持具の中にロードされているとき、内向きに延在する可撓性指体の組立体は、ワークピースＷの第１および第２の縁部の両面に電気的に接触する。エラストマーが被覆された導電性部材は、エラストマーシーリングビードを含み得、エラストマーシーリングビードは、ワークピースに接触するときに、ワークピースの第１および第２の縁部の両面にシール可能に接触し、また、内向きに延在する可撓性指体のそれぞれの組立体をシール可能に取り囲む。
ワークピースが締め付けられた状態で、導電性部材１２３および１２４は、第２の撓曲脚体１１２とワークピースＷとの間に電気的な導管をそれぞれ提供する。そして、第２の撓曲脚体１１２は、電源への内部の電気的な導管を提供し得、それは、ヘッダー部材１０７への導電体をルーティングすることを含み得る。また、ヘッダー部材１０７においてワークピース保持具と接続する輸送コネクターは、電気的な接続を含み得、電気がヘッダー部材を介してワークピース保持具へ送達され得るようになっている。たとえば、電気は、第１および第２の撓曲接触ストリップ（撓曲構造体）の内側縁部において、ヘッダー部材から内向きに延在する可撓性指体の組立体へルーティングされ得る。第１および第２の撓曲脚体の導電性部材に電気絶縁材料が被覆された状態で、第１および第２の撓曲接触ストリップが電気化学的堆積処理流体の中に浸漬されるときに、ワークピース保持具の浸漬された部分は、処理セルの中の処理流体から電気的に絶縁されている。他の実施形態では、電気的な接続は、メッキの間に、撓曲脚体と直接的に確立され得る。個々の接触点の線を使用する実施形態では、それぞれの接点は、均等な電流分配のために同じ電源に接続され得、または、代替的に、それぞれの接点または指体は、ワークピースの縁部に沿って、より多くのまたはより少ない電流を所与の接触点へ提供するように、個別にアドレス可能であり得る。他の実施形態では、ワークピースのそれぞれの側面（接触点の線）は、独立した電流制御を有し得、より多くのまたはより少ない金属が、ワークピースのそれぞれの側面にメッキされ得るようになっている。
他の実施形態は、ワークピースＷの一側面だけにおいて、電気メッキを可能にするように構成され得る。図１５は、ワークピースＷの一方の側のみに電気的な接続が作製されている締付機構を図示している。図１５は、ワークピースＷを受け入れるために、開位置である撓曲構造体を示している。そのような締付機構は、すでに説明されているものと同様に機能し得る。１つの相違は、１対の撓曲構造体を使用する代わりに、硬質な支持部材１３７が撓曲構造体に対向しているということである。図１６は、締め付けられた位置でこの単一の撓曲構造体を図示しており、それは、ワークピースＷを保持すること、および、電気的な接続をワークピースＷに提供することを含む。
締付機構が受動的に締め付けられている状態で、能動的な機構が、締付機構を開き、ワークピースを受け入れるか、または、ワークピースを解放するために使用され得る。締付機構を開けるために使用され得るさまざまな機構が存在している。そのような能動的な機構は、機械式の、空気圧式の、および液圧式のシステムを含み得る。１つの例示的なシステムは、空気圧式の開放器である。ワークピース保持具は、第１および第２の対の撓曲接触シールストリップが互いの間に開口部を画定するように構成され得る。次いで、ワークピースをロードおよびアンロードしている間に、細長い作動部材１４４が、それぞれの対の撓曲接触シールストリップの間に画定された開口部の中へ、第１および第２の撓曲脚体の長さに沿って挿入される。図２１は、締付機構の中央部分の中の開口部の中に挿入された細長い作動部材１４４を図示している。特定の電気化学的堆積システムに応じて、細長い作動部材１４４が、ワークピース保持具１００に向けて移動し得る、または、ワークピース保持具１００が細長い作動部材１４４に向けて移動し得ることに留意されたい。
図１８は、締付機構の撓曲構造体同士の間に挿入された細長い作動部材１４４を有する締付機構の断面図を示している。細長い作動部材１４４は、空気袋１４６を含む空気圧式のシステムとして具現化されている。ここで図１９を参照すると、空気袋１４６は膨張している。この膨張は、細長い作動部材１４４を水平方向に拡張させ、それは、撓曲構造体または締付機構がワークピースＷを受け入れるために開く（接点１２５および１２６が互いから分離する）ことを引き起こす。ワークピースＷが締付機構の中に位置決めされている状態で、空気袋１４６が収縮させられ、それにより、撓曲構造体が元に戻り、次いで、互いの間にワークピースＷを締め付けることが可能となり、それによって、図２０に示されているように、ワークピースを保持し、電気的な接続を提供する。ワークピースＷがしっかりと締め付けられた後に、細長い作動部材１４４が次いで除去され得る。
次いで、ワークピース保持具１００が、１以上の電気化学的堆積メッキセルまたはタンクへ輸送され、その中に降下させられ得る。次いで、電気化学的堆積が、締付機構からワークピースを横切って流れる電流によって実行され得る。所与の電気化学的堆積プロセスが完了した後に、ワークピース保持具は、クリーニングおよび／または乾燥ステーションへ輸送され得る。次いで、ワークピース保持具は、保持され、メッキされたワークピースをアンロードエリアへ輸送し得、締付機構は、ワークピースを自由にするために解放され、次いで、ワークピースは、パッケージングおよび／または追加的な処理へ輸送され得る。
別の実施形態では、ワークピース保持具は、ヘッダー部材を含み、ヘッダー部材は、細長くなっている。ヘッダー部材は、互いに長手方向反対側にある第１の端部および第２の端部を有している。ヘッダー部材は、随意的に、張力調整器を含み得、張力調整器は、ヘッダー部材を長手方向に拡張または縮小させるように構成されている。たとえば、ヘッダー部材は、１以上のバネ、空気圧式のエキスパンダーなどを含み得る。第１の脚部材は、ヘッダー部材の第１の端部から延在しており、ヘッダー部材に対して垂直になっている。第２の脚部材は、ヘッダー部材の第２の端部から延在しており、ヘッダー部材に対して垂直になっており、第１の脚部材および第２の脚部材が互いに同じ方向に延在し、平面内にあるようになっている。
第１の脚部材は、第１の締付機構を有しており、第２の脚部材は、第２の締付機構を有している。それぞれの締付機構は、電気伝導性を有する対向する締付接点を有している。それぞれの締付機構は、対向する締付接点の間に一定の締付力を印加するように構成されている。対向する締付接点の間にワークピースを受け入れるために、対向する締付接点が十分に分離可能となるように、それぞれの締付機構は構成されている。ここでは、ワークピースは、概して平面的になっている。それぞれの締付機構は、ワークピースを保持するのに十分な力を有している。それぞれの締付機構は、シールをさらに含み、シールは、対向する締付接点がワークピースを保持しているときに、対向する締付接点の周りに流体シールを提供するように構成されている。これは、流体が締付接点に到達することなく、ワークピースが電気化学的堆積流体の中へ降下させられることを可能にし、それによって、接点自身に対する望ましくないメッキを防止する。たとえば、対向する締付接点は、接触点の線を有するエラストマーが被覆された導電性部材を含み得、接触点の線は、ワークピースの第１および第２の縁部においてワークピースの両面にそれぞれの締付機構が接触するように構成されている。
エラストマーが被覆された導電性部材は、エラストマーシーリングビードを含み得、エラストマーシーリングビードは、ワークピースに接触するときに、ワークピースの第１および第２の縁部の両面にシール可能に接触し、また、接触点のそれぞれの線、または、それぞれの個々の接触点をシール可能に取り囲む。別の実施形態では、それぞれの締付機構には、電気絶縁材料が被覆されており、それぞれの締付機構によって保持されているワークピースが、プロセスセルの流体媒体の中に浸漬されているときに、それぞれの締付機構の浸漬された部分、および、それぞれの締付機構の中の導電性材料が、処理セルの中の流体媒体から電気的に絶縁されるようになっている。
締付機構は、第１の脚部材と第２の脚部材との間にワークピースを保持するように構成されている。張力調整器またはワークピース保持具自身は、ワークピースが第１の脚部材と第２の脚部材との間に保持されているときに、ワークピースに張力を付与するように構成され得る。そのような張力は、（比較的可撓性を有するワークピースに関して）より平面的な表面を生成させ、および任意の反りを低減させ得る。
ワークピースが第１の脚部材と第２の脚部材との間に保持されているときに、ワークピースは、第１の脚部材の締付接点と第２の脚部材の締付接点との間に電気的な経路を提供し、ワークピースが導電性であるかまたは導電性表面を有するときに、いずれかの締付機構に印加される電流が、ワークピースを通って進行するようになっている。第１および第２の脚部材は、随意的に、ヘッダー部材から締付接点へ電気的な連続性を電気的に提供する導電性部材を含み得る。
それぞれの締付機構は、細長い作動部材を受け入れるようにサイズ決めされたキャビティーまたはスペースを画定し得、細長い作動部材は、細長い作動部材が拡張させられているときに、ワークピースを受け入れるためにおよび取り出すために、対向する締付接点を分離するように構成されている。細長い作動部材は、ワークピースが対向する締付接点の間に位置決めされているときに、ワークピースを保持するために対向する締付接点を解放するように構成されている。細長い作動部材は、膨張によって拡張させられ、また、収縮によって縮小させられるように構成され得る。
ヘッダー部材は、たとえば、ハンドル、作動されるグリップなどによって、輸送システムに連結されるように構成され得る。輸送システムは、流体媒体を含有する処理セルへワークピース保持具を輸送し、ワークピース保持具を少なくとも部分的に流体媒体の中へ降下させ、処理セルからワークピース保持具を取り出すように構成されている。ヘッダー部材は、ワークピース保持具を一意的に識別する読み取り可能な識別素子を含み得る。
別の実施形態は、ワークピース保持具組立体を含み、ワークピース保持具組立体は、ワークピース保持具を含み、ワークピース保持具は、ワークピースの両面においてワークピースを把持することによって、ワークピースを保持するように構成されているワークピース保持具枠体を有している。ワークピース保持具枠体は、ヘッダー部材を有しており、ヘッダー部材は、把持され、処理セルへおよび処理セルから輸送されるように構成されており、処理セルは、ワークピースの両面においてワークピースを処理することが可能である。第１の撓曲脚体は、ヘッダー部材の第１の端部から延在しており、ワークピースの第１の縁部を把持するように構成されている。第１の撓曲脚体は、第１の対の撓曲接触シールストリップを有しており、第１の対の撓曲接触シールストリップは、第１の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられており、使用時に、第１の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、ワークピースの第１の縁部の両面にシール可能に接触し、それらの間に第１の縁部を締め付けるようになっている。第２の撓曲脚体は、ヘッダー部材の第２の端部から延在しており、ワークピースの第２の縁部を把持するように構成されている。第２の撓曲脚体は、第２の対の撓曲接触シールストリップを有しており、第２の対の撓曲接触シールストリップは、第２の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられており、使用時に、第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、ワークピースの第２の縁部の両面にシール可能に接触し、それらの間に第２の縁部を締め付けるようになっている。
また、ワークピース保持具組立体は、ローダー組立体を含み、ローダー組立体は、１対の細長い作動部材を有しており、１対の細長い作動部材は、ワークピースをロードおよびアンロードしている間に、第１および第２の撓曲脚体の長さに沿って、それぞれの対の撓曲接触シールストリップの間の空洞の中に挿入可能である。それぞれの細長い作動部材は、空気袋を含み、空気袋は、ロードおよびアンロード動作の間に、膨張可能および収縮可能である。
また、本明細書における技法は、ワークピースを取り扱うかつ輸送する方法を含み得る。１つのそのような実施形態は、ワークピースをワークピース保持具の中へロードする方法である。空のワークピース保持具が受け入れられる。ワークピース保持具は、ワークピース保持具枠体を含み、ワークピース保持具枠体は、ワークピースの両面においてワークピースを把持することによって、ワークピースを保持するように構成されている。ワークピース保持具枠体は、ヘッダー部材を有しており、ヘッダー部材は、把持され、処理セルへおよび処理セルから輸送されるように構成されており、処理セルは、ワークピースの両面においてワークピースを処理することが可能である。ワークピース保持具は、第１の撓曲脚体を含み、第１の撓曲脚体は、ヘッダー部材の第１の端部から延在しており、ワークピースの第１の縁部を把持するように構成されている。第１の撓曲脚体は、第１の対の撓曲接触シールストリップを有しており、第１の対の撓曲接触シールストリップは、第１の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられており、使用時に、第１の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、ワークピースの第１の縁部の両面にシール可能に接触し、それらの間に第１の縁部を締め付けるようになっている。ワークピース保持具は、第２の撓曲脚体を含み、第２の撓曲脚体は、ヘッダー部材の第２の端部から延在しており、ワークピースの第２の縁部を把持するように構成されている。第２の撓曲脚体は、第２の対の撓曲接触シールストリップを有しており、第２の対の撓曲接触シールストリップは、第２の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられており、使用時に、第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、ワークピースの第２の縁部の両面にシール可能に接触し、それらの間に第２の縁部を締め付けるようになっている。
細長い作動部材が、空のワークピース保持具の第１および第２の撓曲脚体の長さに沿って、それぞれの対の撓曲接触シールストリップ同士の間の空洞の中へ挿入され得る。それぞれの細長い作動部材の中に収容されている空気袋が膨張させられ、それぞれの対の撓曲接触シールストリップに関する撓曲接触シールストリップが対向する方向に外向きに拡張し、第１および第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部において、反対側に面する接触シール同士の間のギャップを生成させるようになっている。ワークピースは、ワークピース保持具の中へ挿入され、ワークピースの第１および第２の縁部が、第１および第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部において、反対側に面する接触シール同士の間のギャップの中にスライドするようになっている。それぞれの細長い作動部材の中に収容されている空気袋が収縮させられ、第１および第２の対の撓曲接触シールストリップがワークピースの第１および第２の縁部を把持することを引き起こす。
別の実施形態は、ワークピース保持具からワークピースをアンロードする方法を含む。この方法は、ワークピースを保持しているワークピース保持具を受け入れることを含む。ワークピース保持具は、ワークピース保持具枠体を含み、ワークピース保持具枠体は、ワークピースの両面においてワークピースを把持することによって、ワークピースを保持するように構成されている。ワークピース保持具枠体は、ヘッダー部材を有しており、ヘッダー部材は、把持され、処理セルへおよび処理セルから輸送されるように構成されており、処理セルは、ワークピースの両面においてワークピースを処理することが可能である。ワークピース保持具は、第１の撓曲脚体を含み、第１の撓曲脚体は、ヘッダー部材の第１の端部から延在しており、ワークピースの第１の縁部を把持するように構成されている。第１の撓曲脚体は、第１の対の撓曲接触シールストリップを有しており、第１の対の撓曲接触シールストリップは、第１の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられており、使用時に、第１の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、ワークピースの第１の縁部の両面にシール可能に接触し、それらの間に第１の縁部を締め付けるようになっている。ワークピース保持具は、第２の撓曲脚体を含み、第２の撓曲脚体は、ヘッダー部材の第２の端部から延在しており、ワークピースの第２の縁部を把持するように構成されている。第２の撓曲脚体は、第２の対の撓曲接触シールストリップを有しており、第２の対の撓曲接触シールストリップは、第２の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられており、使用時に、第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、ワークピースの第２の縁部の両面にシール可能に接触し、それらの間に第２の縁部を締め付けるようになっている。
細長い作動部材が、空のワークピース保持具の第１および第２の撓曲脚体の長さに沿って、それぞれの対の撓曲接触シールストリップ同士の間の空洞の中へ挿入される。それぞれの細長い作動部材の中に収容されている空気袋が膨張させられ、それぞれの対の撓曲接触シールストリップに関する撓曲接触シールストリップが対向する方向に外向きに拡張し、第１および第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部において、反対側に面する接触シール同士の間のギャップを生成させるようになっている。ワークピースは、ワークピース保持具から後退させられ（または、ワークピース保持具が、ワークピースから後退させられ）、ワークピースの第１および第２の縁部が、第１および第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部において、反対側に面する接触シール同士の間のギャップの中から外へスライドするようになっている。それぞれの細長い作動部材の中に収容されている空気袋が収縮させられ、第１および第２の対の撓曲接触シールストリップが互いに接触することを引き起こす。
したがって、本明細書における技法は、可撓性のパネルを含むワークピースを保持および輸送するために使用され得る。本明細書におけるワークピース保持具は、ワークピースとのシールされた電気的接触を行いながら、電気化学的堆積システムを通して所与のワークピースを担持し得る。空のワークピース保持具は、使用の前に、ストレージバッファーの中に維持され得、次いで、必要に応じて、メッキタンクへおよびメッキタンクから輸送され得る。ワークピースは、本明細書では、張力を受けた状態で保持され得、また、フェイルセーフ締付機構によって保持され得、フェイルセーフ締付機構は、締付圧力を受動的に印加し、比較的に簡単な開放機構によって開けられ得る。したがって本明細書におけるワークピース保持具は、さまざまなワークピースの信頼性の高い正確なメッキを可能にする。
先行する説明では、処理システムの特定の幾何学形状、ならびに、さまざまな構成部材およびその中で使用されるプロセスの説明などのような、特定の詳細が記載されてきた。しかし、本明細書における技法は、これらの特定の詳細から逸脱する他の実施形態の中で実践され得るということ、および、そのような詳細は、説明の目的のためのものであり、限定のためのものではないということが理解されるべきである。本明細書で開示されている実施形態は、添付の図面を参照して説明されてきた。同様に、説明の目的のために、特定の数、材料、および構成が、徹底的な理解を提供するために記載されてきた。それにもかかわらず、実施形態は、そのような特定の詳細を備えることなく実践され得る。実質的に同じ機能的な構築を有する構成部材は、同様の参照符号によって示されており、したがって、任意の冗長な説明は省略されている可能性がある。
さまざまな技法が、さまざまな実施形態を理解することを支援するために、複数の別個の動作として説明されてきた。説明の順序は、これらの動作が必ず順序依存性のものであるということを暗示しているというように解釈されるべきではない。実際に、これらの動作は、提示の順序で実施される必要はない。説明されている動作は、説明されている実施形態とは異なる順序で実施され得る。さまざまな追加的な動作が実施され得、および／または、説明されている動作が、追加的な実施形態の中で省略され得る。
本明細書で使用されているような「ワークピース」、「基板」、または「対象基板」は、一般的に、本発明にしたがって処理されている対象物を表している。基板は、デバイスの任意の材料部分または構造体、とりわけ、半導体または他の電子機器デバイスを含み得、また、たとえば、ベース基板構造体であり得、たとえば、薄膜などのようなベース基板構造体の上のまたはそれを覆っている、半導体ウエハ、レチクル、または層であり得る。したがって、基板は、任意の特定のベース構造体に限定されず、下にある層または覆っている層に限定されず、パターン化されているかまたはパターン化されていないかということに限定されず、むしろ、任意のそのような層またはベース構造体、および、層および／またはベース構造体の任意の組み合わせを含むということが企図されている。説明は、特定のタイプの基板を参照している可能性があるが、これは例示目的のためである。
また、本発明の同じ目的を依然として実現しながら、上述した技法の動作に対して作製された多くの変形例が存在する可能性があるということを当業者は理解することとなる。そのような変形例は、本開示の範囲によって保護されているということが意図されている。そうであるので、本発明の実施形態の上記説明は、限定するものであるということは意図されていない。むしろ、本発明の実施形態に対する任意の限定は、以下の特許請求の範囲の中に提示されている。
１００ ワークピース保持具、１０７ ヘッダー部材、１１１ 第１の撓曲脚体、１１２ 第２の撓曲脚体、１２１ 第１の対の撓曲接触シールストリップ、１２２ 第２の対の撓曲接触シールストリップ、１２３ 導電性部材、１２４ 導電性部材、１２５ 接点、１２６ 接点、１２７ 反り距離、１２９ 線、１３１ 絶縁体、１３２ 絶縁体、１３７ 支持部材、１４４ 細長い作動部材、１４６ 空気袋、Ｗ ワークピース
Claims (18)
- ワークピースの両面において前記ワークピースを把持することによって、前記ワークピースを保持するように構成されているワークピース保持具枠体であって、把持され、前記ワークピースの両面において前記ワークピースを処理することが可能である処理セルへおよび前記処理セルから輸送されるように構成されているヘッダー部材を有する、ワークピース保持具枠体と、
前記ヘッダー部材の第１の端部から延在しており、前記ワークピースの第１の縁部を把持するように構成されている第１の撓曲脚体であって、前記第１の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられた第１の対の撓曲接触シールストリップを有しており、使用時に、前記第１の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、前記ワークピースの前記第１の縁部の両面にシール可能に接触し、前記第１の対の撓曲接触シールストリップの間に前記第１の縁部を締め付けるようになっている、第１の撓曲脚体と、
前記ヘッダー部材の第２の端部から延在しており、前記ワークピースの第２の縁部を把持するように構成された第２の撓曲脚体であって、前記第２の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられた第２の対の撓曲接触シールストリップを有しており、使用時に、前記第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、前記ワークピースの前記第２の縁部の両面にシール可能に接触し、前記第２の対の撓曲接触シールストリップの間に前記第２の縁部を締め付けるようになっている、第２の撓曲脚体と
を含み、
前記第１および第２の対の撓曲接触シールストリップのそれぞれは、エラストマーが被覆された導電性部材を含み、該エラストマーが被覆された導電性部材は、前記ワークピースの前記第１および第２の縁部の前記両面にシール可能に接触するエラストマーシーリングビードを含む、ワークピース保持具。 - 前記ヘッダー部材は、バネ部材を含み、前記ワークピースが前記ワークピース保持具の中にロードされると、前記バネ部材は、前記第１および第２の撓曲脚体が前記第１および第２の撓曲脚体の間に前記ワークピースを引き伸ばすことを引き起こす、請求項１に記載のワークピース保持具。
- 前記ヘッダー部材は、前記ワークピース保持具を一意的に識別する読み取り可能な識別素子を含む、請求項１に記載のワークピース保持具。
- 前記読み取り可能な識別素子は、無線周波数（ＲＦ）タグを含む、請求項３に記載のワークピース保持具。
- エラストマーが被覆された前記導電性部材は、前記第１および第２の対の撓曲接触シールストリップの前記内側縁部において、内向きに延在する可撓性指体の組立体を有し、前記ワークピースが前記ワークピース保持具の中にロードされると、内向きに延在する可撓性指体の前記組立体は、前記ワークピースの第１および第２の縁部の両面に電気的に接触する、請求項１に記載のワークピース保持具。
- 前記エラストマーシーリングビードは、前記ワークピースに接触するときに、内向きに延在する可撓性指体のそれぞれの組立体をシール可能に取り囲む、請求項５に記載のワークピース保持具。
- 前記第１および第２の撓曲脚体は、前記第１および第２の撓曲接触シールストリップの前記内側縁部において前記ヘッダー部材から内向きに延在する可撓性指体の前記組立体への電気的な連続性を生成させる第１および第２の撓曲ストリップに電気的に接触する導電性部材を含み、前記第１および第２の撓曲脚体の前記導電性部材には、電気絶縁材料が被覆されており、前記第１および第２の撓曲接触シールストリップのエラストマーが被覆された導電性部材とともに、前記ワークピース保持具の浸漬された部分が、前記処理セルの中の流体媒体から電気的に絶縁されるようになっている、請求項５に記載のワークピース保持具。
- 前記第１および第２の対の撓曲接触シールストリップは、前記第１および第２の対の撓曲接触シールストリップの内側表面同士の間に空洞を含み、細長い作動部材が、前記ワークピースをロードおよびアンロードしている間に、前記第１および第２の撓曲脚体の前記長さに沿って、それぞれの対の撓曲接触シールストリップ同士の間の前記空洞の中へ挿入されるようになっている、請求項１に記載のワークピース保持具。
- 細長いヘッダー部材であって、互いに長手方向反対側にある第１の端部および第２の端部を有している、ヘッダー部材と、
前記ヘッダー部材の前記第１の端部から延在しており、前記ヘッダー部材に対して垂直になっている、第１の脚部材と、
前記ヘッダー部材の前記第２の端部から延在しており、前記ヘッダー部材に対して垂直になっている第２の脚部材であって、前記第１の脚部材および前記第２の脚部材が互いに同じ方向に延在し、平面内にあるようになっている、第２の脚部材と
を含み、
前記第１の脚部材は、第１の締付機構を有しており、前記第２の脚部材は、第２の締付機構を有しており、それぞれの前記締付機構は、電気伝導性を有する対向する締付接点を有しており、それぞれの前記締付機構は、対向する前記締付接点の間に一定の締付力を印加するように構成されており、それぞれの前記締付機構は、対向する前記締付接点の間にワークピースを受け入れるために、前記対向する締付接点が十分に分離可能となるように構成されており、前記ワークピースは、平面的になっており、それぞれの前記締付機構は、前記ワークピースを保持するのに十分な力を有しており、それぞれの前記締付機構は、対向する前記締付接点が前記ワークピースを保持しているときに、対向する前記締付接点の周りに流体シールを提供するように構成されたシールを含み、
前記第１の締付機構および前記第２の締付機構は、前記第１の脚部材と前記第２の脚部材との間に前記ワークピースを保持するように構成されており、
前記ワークピースが前記第１の脚部材と前記第２の脚部材との間に保持されているときに、前記ワークピースは、前記第１の脚部材の締付接点と前記第２の脚部材の締付接点との間に電気的な経路を提供し、前記ワークピースが導電性表面を含むときに、いずれかの前記締付機構に印加される電流が、前記ワークピースを通って進行するようになっており、
対向する前記締付接点のそれぞれが、エラストマーが被覆された導電性部材を含み、該エラストマーが被覆された導電性部材は、前記ワークピースの前記第１および第２の縁部の両面にシール可能に接触するエラストマーシーリングビードを含む、
ワークピース保持具。 - エラストマーが被覆された前記導電性部材は接触点の線を含み、前記接触点の線は、前記ワークピースを保持しているときに、前記ワークピースの第１および第２の縁部において前記ワークピースの両面にそれぞれの前記締付機構が接触するように構成されている、請求項９に記載のワークピース保持具。
- 前記エラストマーシーリングビードは、前記ワークピースに接触するときに、前記接触点の線のそれぞれをシール可能に取り囲む、請求項１０に記載のワークピース保持具。
- 前記第１および第２の脚部材は、前記ヘッダー部材から前記締付接点へ電気的な連続性を提供する導電性部材を含む、請求項９に記載のワークピース保持具。
- それぞれの前記締付機構には、電気絶縁材料が被覆されており、それぞれの前記締付機構によって保持されている前記ワークピースがプロセスセルの流体媒体の中に浸漬されているときに、それぞれの前記締付機構の浸漬された部分、および、それぞれの前記締付機構の中の導電性材料が、処理セルの中の前記流体媒体から電気的に絶縁されるようになっている、請求項９に記載のワークピース保持具。
- それぞれの前記締付機構は、細長い作動部材を受け入れるようにサイズ決めされたキャビティーを画定しており、前記作動部材は、前記細長い作動部材が拡張させられているときに、前記ワークピースを受け入れるためにおよび取り出すために、対向する締付接点を分離するように構成されており、細長い前記作動部材は、前記ワークピースが対向する前記締付接点の間に位置決めされているときに、前記ワークピースを保持するために対向する前記締付接点を解放するように構成されている、請求項９に記載のワークピース保持具。
- 細長い前記作動部材は、膨張によって拡張させられ、かつ、収縮によって縮小させられるように構成されている、請求項１４に記載のワークピース保持具。
- 前記ヘッダー部材は、輸送システムに連結されるように構成されており、前記輸送システムは、流体媒体を含有する処理セルへ前記ワークピース保持具を輸送し、前記ワークピース保持具を少なくとも部分的に前記流体媒体の中へ降下させ、前記処理セルから前記ワークピース保持具を取り出すように構成されており、前記ヘッダー部材は、前記ワークピース保持具を一意的に識別する読み取り可能な識別素子を含む、請求項９に記載のワークピース保持具。
- 前記ヘッダー部材は、前記ヘッダー部材を長手方向に拡張または縮小させるように構成された張力調整器を含み、前記張力調整器は、前記ワークピースが前記第１の脚部材と前記第２の脚部材との間に保持されているときに、前記ワークピースに張力を付与するように構成されている、請求項９に記載のワークピース保持具。
- ワークピース保持具と、
ローダー組立体と
を含み、
前記ワークピース保持具は、
ワークピースの両面において前記ワークピースを把持することによって、前記ワークピースを保持するように構成されているワークピース保持具枠体であって、前記ワークピース保持具枠体は、ヘッダー部材を有しており、前記ヘッダー部材は、把持され、処理セルへおよび処理セルから輸送されるように構成されており、前記処理セルは、前記ワークピースの両面において前記ワークピースを処理することが可能である、ワークピース保持具枠体と、
前記ヘッダー部材の第１の端部から延在しており、前記ワークピースの第１の縁部を把持するように構成されている第１の撓曲脚体であって、前記第１の撓曲脚体は、前記第１の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられた第１の対の撓曲接触シールストリップを有しており、使用時に、前記第１の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、前記ワークピースの前記第１の縁部の両面にシール可能に接触し、前記第１の対の撓曲接触シールストリップの間に前記第１の縁部を締め付けるようになっている、第１の撓曲脚体と、
前記ヘッダー部材の第２の端部から延在しており、前記ワークピースの第２の縁部を把持するように構成された第２の撓曲脚体であって、前記第２の撓曲脚体の長さに沿って取り付けられた第２の対の撓曲接触シールストリップを有しており、使用時に、前記第２の対の撓曲接触シールストリップの内側縁部が、前記ワークピースの前記第２の縁部の両面にシール可能に接触し、前記第２の対の撓曲接触シールストリップの間に前記第２の縁部を締め付けるようになっている、第２の撓曲脚体と
を含み、
前記ローダー組立体は、
１対の細長い作動部材であって、前記１対の細長い作動部材は、前記ワークピースをロードおよびアンロードしている間に、前記第１および第２の撓曲脚体の長さに沿って、それぞれの対の前記撓曲接触シールストリップの間の空洞の中に挿入可能であり、それぞれの細長い前記作動部材は、ロードおよびアンロードする動作の間に、膨張可能および収縮可能である空気袋を含む、１対の細長い作動部材を含む、ワークピース保持具組立体。
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