TWI656599B - 濕式處理系統用工件固持器 - Google Patents

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亞瑟 凱格勒
大衛 G 瓜爾納恰
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美商東京威力科創奈克斯股份有限公司
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Abstract

本文的技術提供可固持相對撓性及薄之工件的工件固持器，用於傳送 及電化學沉積，且同時避免電鍍流體潤濕一給定工件的接觸件或接觸區域。工件固持器框架藉由在工件的相反側上夾持工件而固持工件。撓曲結構係用於夾持一給定工件，及用於提供將電流供應至工件的電路徑。彈性體覆蓋件提供電性撓曲結構的密封及絕緣。工件固持器亦對工件提供張力，以在處理期間幫助使工件保持平坦。各撓曲結構可對工件表面提供獨立的電路徑。

Description

濕式處理系統用工件固持器
相關申請案的交互參照：本申請案係關於且主張於2016年6月27日申請之美國專利申請案序號第15/193,595號的優先權，其全部內容於此藉由參照納入本案揭示內容。
本發明關於電化學沉積的方法及系統，該電化學沉積包含半導體基板的電鍍。更具體而言，本發明關於用於固持、搬運、及傳送薄基板的系統及方法。
電化學沉積以及其他製程係作為將膜塗佈至各種結構及表面(諸如塗佈至半導體晶圓、矽工件、或薄面板)的製造技術。此等膜可包含錫銀、鎳、銅、或其他金屬層。電化學沉積包含在包括金屬離子的溶液之內將基板加以定位，及接著施加電流以使金屬離子自該溶液在基板上加以沉積。通常，電流在二電極之間(即在陰極與陽極之間)流動。當基板係作為陰極時，金屬可在其上加以沉積。電鍍溶液可包含一種以上金屬離子類型、酸、螯合劑、錯合劑、及有助於電鍍特定金屬的一些其他類型之添加劑的其中任一者。沉積的金屬膜可包含金屬及金屬合金，諸如錫、銀、鎳、銅等及其合金。
電化學沉積系統通常包含將基板傳送至電鍍流體的槽，藉由電流在基板上鍍覆一種以上金屬，且接著自該槽移除基板以進一步處理。各種基板的有效傳送及搬運係有利於適當地置放基板及防止對基板的損壞。取決於基板尺寸、厚度、撓性等，傳送及固持各種類型的基板可為挑戰性的。兩種傳統類型的基板幾何形狀包含半導體晶圓及面板類型的幾何形狀，前者的特徵在於相對剛性的矽圓盤，後者的特徵在於通常較大及較具撓性的矩形基板。
本文的技術提供可固持相對撓性及薄之基板的工件固持器，用於傳送及電化學沉積。一實施例包含一工件固持器框架，其係配置成藉由在一工件的相反側上夾持該工件而固持該工件。該工件固持器框架具有一頭座構件，該頭座構件係配置成被夾持且被傳送進出能夠在該工件的相反表面上處理該工件的一處理單元。一第一撓曲腿部自該頭座構件的一第一端延伸，且係配置成夾持該工件的一第一邊緣。該第一撓曲腿部具有沿該第一撓曲腿部之長度附接的一第一對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第一對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸該工件之該第一邊緣的相反側，且將該第一邊緣夾持於其間。一第二撓曲腿部自該頭座構件的一第二端延伸，且係配置成夾持該工件的一第二邊緣。該第二撓曲腿部具有沿該第二撓曲腿部之長度附接的一第二對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第二對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸該工件之該第二邊緣的相反側，且將該第二邊緣夾持於其間。
另一實施例包含細長的一頭座構件。該頭座構件具有彼此縱向相反的一第一端及一第二端。一第一腿部構件自該頭座構件的該第一端延伸且係垂直於該頭座構件。一第二腿部構件自該頭座構件的該第二端延伸且係垂直於該頭座構件，使得該第一腿部構件及該第二腿部構件以一相同的方向延伸且係彼此同平面。該第一腿部構件具有一第一夾持機構且該第二腿部構件具有一第二夾持機構。各夾持機構具有導電之相對的夾持接觸件。各夾持機構係配置成 在該等相對的夾持接觸件之間施加一恆定的夾持力。各夾持機構係加以配置使得該等相對的夾持接觸件可足夠分離，以在該等相對的夾持接觸件之間接收一工件。各夾持機構具有足夠的力以固持工件(包含平面工件)。各夾持機構包含一密封件，當該等相對的夾持接觸件係固持該工件時，該密封件係配置以在該等相對的夾持接觸件周圍提供流體密封。該等夾持機構係配置成在該第一腿部構件與該第二腿部構件之間固持該工件。當該工件係在該第一腿部構件與該第二腿部構件之間加以固持時，該工件在該第一腿部構件的夾持接觸件與該第二腿部構件的夾持接觸件周圍提供一電路徑，使得當該工件具有一導電表面時，施加至任一夾持機構的電流流經該工件。
當然，為了清楚起見，呈現如此處描述之不同步驟的討論順序。通常，這些步驟可以任何適當的順序加以執行。此外，雖然此處各個不同的特徵、技術、配置等可在本揭示內容的不同地方加以討論，但各個概念可彼此獨立或彼此結合而加以實行。因此，本發明可以許多不同的方式體現及審視。
注意此發明內容章節未明確指出本揭示內容或所請發明的各個實施例及/或增加的新穎實施態樣。取而代之的是，此發明內容僅提供不同實施例的初步討論，及優於習知技術的新穎性對應點。對於本發明及實施例的額外細節及/或可能的看法，讀者可參照下方進一步討論的實施方式章節及本揭示內容之相對應的圖示。
100‧‧‧工件固持器
107‧‧‧頭座構件
111‧‧‧撓曲腿部
112‧‧‧撓曲腿部
121‧‧‧接觸密封條
122‧‧‧接觸密封條
123‧‧‧導電構件
124‧‧‧導電構件
125‧‧‧接觸件
126‧‧‧接觸件
127‧‧‧偏斜距離
129‧‧‧線
131‧‧‧絕緣體
132‧‧‧絕緣體
137‧‧‧剛性支撐構件
144‧‧‧致動構件
146‧‧‧氣囊
本發明的各種實施例之更完整的理解及伴隨其中的許多優點，參照以下詳細說明，特別是結合隨附圖式考量時，將更容易理解。圖式係未必按照比例，而是將重點放在說明特徵、原理及概念上。
圖1係根據本文揭示的實施例之工件固持器的透視圖。
圖2係根據本文揭示的實施例之工件固持器的頂視圖。
圖3係根據本文揭示的實施例之工件固持器的前視圖。
圖4係根據本文揭示的實施例之工件固持器的側視圖。
圖5係根據本文揭示的實施例之工件固持器的底視圖。
圖6係根據本文揭示的實施例之固持工件之工件固持器的透視圖。
圖7係根據本文揭示的實施例之固持工件之工件固持器的頂視圖。
圖8係根據本文揭示的實施例之固持工件之工件固持器的前視圖。
圖9係根據本文揭示的實施例之固持工件之工件固持器的側視圖。
圖10係根據本文揭示的實施例之固持工件之工件固持器的底視圖。
圖11係根據本文揭示的實施例之閉合的夾持機構之局部橫剖面頂視圖。
圖12係根據本文揭示的實施例之打開的夾持機構之局部橫剖面頂視圖。
圖13係根據本文揭示的實施例之接收工件之打開的夾持機構之局部橫剖面頂視圖。
圖14係根據本文揭示的實施例之固持工件之閉合的夾持機構之局部橫剖面頂視圖。
圖15係根據本文揭示的實施例之接收工件之打開的夾持機構之局部橫剖面頂視圖。
圖16係根據本文揭示的實施例之固持工件之閉合的夾持機構之局部橫剖面頂視圖。
圖17係根據本文揭示的實施例之說明撓曲的夾持機構之局部橫剖面頂視圖。
圖18係根據本文揭示的實施例之具有插入的膨脹機構之一閉合的夾持機構之局部橫剖面圖的頂視圖。
圖19係根據本文揭示的實施例之使用膨脹機構加以打開及接收一工件之一打開的夾持機構之局部橫剖面圖的頂視圖。
圖20係根據本文揭示的實施例之具有插入的膨脹機構之固持工件之一閉合夾持機構之局部橫剖面圖的頂視圖。
圖21係根據本文揭示的實施例之具有插入的膨脹機構及固持一工件之一工件固持器的透視圖。
本文的技術提供可固持相對撓性及薄之工件的工件固持器，用於傳送及電化學沉積。工件之適當的固持、傳送及操作係有利於提供均勻或具有目標沉積區域之電沉積的膜。電化學沉積可在傳統的半導體晶圓上加以執行，傳統的半導體晶圓通常係各種直徑的矽盤，諸如300mm。其他工件包含相對撓性的面板，其可為矩形的形狀。示例面板工件可具有300至700mm的高度及寬度，及在0.2mm至2mm之間的厚度。可理解搬運此等工件可能是具有挑戰性的。此等工件可具有六毫米以上的翹曲，且根據厚度可能需要仔細的搬運。
本文的技術提供固持工件的系統及方法，以提供可靠的電接觸件且同時避免電鍍流體潤濕一給定工件的接觸件或接觸區域。一實施例包含工件固持器框架，其係配置成藉由在工件的相反側上夾持工件而固持工件。通常， 本文的工件固持器使用撓曲結構，用於夾持一給定工件。此撓曲結構亦提供電路徑，用於將電流供應至工件。彈性體覆蓋件提供電性撓曲結構的密封及絕緣。該撓曲結構的可撓性及配置提供彈性作用或儲存的機械能，以被動地固持工件及在工件與彈性體之間的接觸位置產生密封。因此，不需主動的力或能量輸入以固持工件，儘管需要主動輸入以打開撓曲結構或夾持機構以接收或釋放工件。工件固持器亦對工件提供張力，以在處理期間幫助使工件保持平坦。各撓曲結構可對工件表面提供獨立的電路徑。
現在，更具體而言，參照圖1-5，一示例工件固持器100係加以描繪。圖1係透視圖，圖2係頂視圖，圖3係前視圖，圖4係側視圖，而圖5係底視圖。所包含係一工件固持器框架，其係配置成藉由在工件的相反側上夾持工件而固持工件。工件固持器框架包含頭座構件107，該頭座構件107係配置成被夾持且被傳送進出一處理單元。此種處理單元可能能夠在工件的相反表面上處理工件。換句話說，當工件係在處理單元中下降時，電鍍溶液可能接觸該工件的平坦表面一者或二者。這樣的配置可能有助於電鍍操作，其包含使用金屬填充面板通孔。
第一撓曲腿部111自頭座構件107的第一端延伸。第一撓曲腿部111係配置成夾持工件的第一邊緣。第一撓曲腿部111具有沿第一撓曲腿部111之長度附接的第一對撓曲接觸密封條121，使得當使用時，該第一對撓曲接觸密封條121的內邊緣可密封地接觸工件之第一邊緣的相反側，且將第一邊緣夾持於其間。此種夾持操作將在下面更詳細地加以描述。
工件固持器包含自頭座構件107之第二端延伸的第二撓曲腿部112。第二撓曲腿部112係配置成夾持工件的第二邊緣。第二撓曲腿部112具有沿該第二撓曲腿部112之長度附接的第二對撓曲接觸密封條122，使得當使用時， 該第二對撓曲接觸密封條122的內邊緣可密封地接觸工件之第二邊緣的相反側，且將第二邊緣夾持於其間。
頭座構件107可包含彈簧構件，該彈簧構件係配置成對被固持的一工件提供張力。舉例而言，頭座構件107可包含設計用於壓縮及張緊的一個以上彈簧。頭座構件107可加以壓縮，其將該等撓曲腿部移動更靠近在一起。此壓縮實質上用於預張緊工件固持器。在工件係在該等撓曲接觸密封條中加以夾持之後，頭座構件107可加以釋放，造成內部彈簧或其他張力機構對撓曲腿部施加張力，且從而對被固持於其間的工件施加張力。在其他實施例中，工件固持器本身(沒有使用彈簧)可配置成對工件提供張力。舉例而言，材料的配置及選擇可為諸如具有傾向使撓曲腿部向外推(彼此遠離)或至少抵抗朝彼此按壓。因此，第一撓曲腿部111及第二撓曲腿部112可在工件上夾持之前朝彼此按壓，使得一旦釋放撓曲構件，工件固持器對被固持的一給定工件施加張力。頭座構件107可包含任何數量的幾何結構、形狀、開口、把手、或突出部，以使工件固持器藉由傳送系統的搬運更方便。工件固持器亦可包含諸如射頻標籤的識別元件，以唯一地標識各工件固持器。
圖6-10描繪固持工件W的工件固持器100。圖6係透視圖，圖7係頂視圖，圖8係前視圖，圖9係側視圖，而圖10係底視圖。注意工件W係在由工件固持器100定義的框架之內加以固持，及在撓曲腿部111與112之間加以配置，且撓曲接觸密封條121及122機械地固持工件W。
現參照圖11，第二撓曲腿部112的局部橫剖面頂視圖係加以描繪，圖11亦顯示該第二對接觸密封條122的橫剖面。注意，每一撓曲結構包含導電構件123或導電構件124，其可為各種導電金屬的任一者。為了提供機械能，各撓曲結構可由撓性金屬所構成，其中撓性金屬提供用於固持工件W的機械能及用於將電流傳遞至工件W的電導管兩者。在其他實施例中，撓曲結構(撓曲 接觸密封條)可為聚合物、塑膠、或其他彈性撓性材料，具有內部配置的導線用於將電流傳導至接觸件。
在一實施例中，機械能可藉由撓曲結構本身之相對的撓曲結構及材料特性加以提供。舉例而言，圖17描繪第二撓曲腿部112，但撓曲結構的其中一者係加以移除，使得沒有與該撓曲結構相對的對應物。線129說明第二撓曲腿部112的中心線。注意在沒有相對之撓曲結構的情況下，可觀察到存在的撓曲結構係安裝成使得接觸件125行進超過線129。圖17中的參考符號127描繪此偏斜距離。因此，在卸載且未受對抗的狀態下，接觸件125可位在超出中心線或接觸工件W的位置。第二撓曲結構可接著類似地加以配置但在相對的位置。結果是每一撓曲結構將另一者往後推，從而以撓曲結構抵著彼此被動地且持續地加以推壓之方式儲存機械能。此產生被動夾持機構，其不需要額外的力、電、壓力等以在一夾持配置內加以維持。
圖11描繪在被動位置且在沒有固持工件W的情況下，接觸件125及接觸件126抵著彼此按壓。接觸件125及126可各自體現為延伸每一各別撓曲結構之長度的連續電條，或可為諸如一列曝露的金屬尖端、點、或指部之接觸尖端位置的陣列。各別撓曲結構可使用絕緣體131及絕緣體132加以塗佈。這些絕緣體可為各種彈性體的其中任何一者，其可覆蓋除了接觸件125及126之外之撓曲結構的曝露部分。注意在圖12中，絕緣體131及絕緣體132延伸超過(更遠於)接觸件125及126的表面。當撓曲結構抵著工件表面加以按壓時，這樣的構造允許在撓曲結構與一給定工件之間的流體密封。在一給定絕緣體係被選擇為以其他方式可變形的彈性體或材料之情況下，當絕緣體係抵著工件加以按壓時，流體密封可在接觸件周圍加以產生。
圖13描繪加以分離的撓曲結構，及在接觸件125與126之間加以配置之工件W的邊緣。在工件W係在就定位的情況下，撓曲結構係加以釋放，其造 成撓曲結構接觸工件W，如圖14所示。注意當撓曲結構係在工件W上加以夾持時，夾持力有助於藉由使絕緣體131及132彈性地變形而在接觸件125及126周圍產生流體密封。在一些實施例中，接觸件可包含塗佈彈性體的導電構件，該導電構件具有在第一及第二對撓曲接觸密封條之內邊緣處之向內延伸撓性指部的組件。當工件W係在工件固持器中加以裝載時，該向內延伸撓性指部的組件電接觸該工件W之第一及第二邊緣的相反側。該塗佈彈性體的導電構件可包含彈性密封珠，當接觸工件時，該彈性密封珠可密封地接觸工件之第一及第二邊緣的相反側，且可密封地圍繞每一向內延伸撓性指部的組件。
在工件係被夾持的情況下，導電構件123及124各自在第二撓曲腿部112與工件W之間提供電導管。第二撓曲腿部112可從而對電源提供內部電導管，這可包含將導體佈線至頭座構件107。一傳送連接器，其在頭座構件107與工件固持器連接，亦可包含電連接件，使得電可經由該頭座構件遞送至工件固持器。舉例而言，電可從頭座構件通至在第一及第二撓曲接觸條(撓曲結構)之內邊緣處之向內延伸的撓性指部之組件。在第一及第二撓曲腿部的導電構件係使用電絕緣材料加以塗佈的情況下，當第一及第二撓曲接觸條係在電化學沉積處理流體中加以浸沒時，工件固持器的浸沒部分係與在處理單元內的處理流體電絕緣。在其他實施例中，在電鍍期間可直接建立與撓曲腿部的電連接。在使用一列個別的接觸尖端之實施例中，各接觸件可連接至相同的電源，用於等電流分佈，或者，各接觸件或指部可單獨地可定址，以沿工件的邊緣對一給定的接觸尖端提供較多或較少電流。在其他實施例中，工件的每一面(每一列接觸尖端)可具有獨立電流控制，使得較多或較少的金屬可在工件的各面上加以鍍覆。
其他實施例可加以配置以允許僅在工件W的一面上進行電鍍。圖15描繪一夾持機構，其中構成僅至工件W的一面之電連接。圖15顯示在一打開 位置以接收工件W的撓曲結構。此種夾持機構的作用可類似於已描述之夾持機構的作用。一個差異係在於剛性支撐構件137對置於該撓曲結構，而非使用一對撓曲結構。圖16描繪在夾持位置的此單一撓曲結構，其包含固持工件W且將電連接提供至工件W。
在夾持機構係加以被動夾持的情況下，一主動機構可用以打開該夾持機構以接收工件或釋放工件。有各種可用以打開夾持機構的機構。此種主動機構可包含機械的、氣動的、及液壓的系統。一示例系統係氣動開啟器。工件固持器可配置成使得第一及第二對撓曲接觸密封條在彼此之間定義一開口。在工件的裝載與卸載期間，細長的致動構件144係接著沿第一及第二撓曲腿部的長度插進在每對撓曲接觸密封條之間之定義的開口。圖21描繪已被插入夾持機構中心部分中之開口內的細長致動構件144。注意，依據特定的電化學沉積系統，細長的致動構件144可朝工件固持器100移動，或工件固持器100可朝細長的致動構件144移動。
圖18顯示一夾持機構的橫剖面圖，該夾持機構具有插在夾持機構的撓曲結構之間的細長致動構件144。細長致動構件144係被體現為包含氣囊146的氣動系統。現參照圖19，氣囊146係加以充氣。此充氣橫向地擴張該細長致動構件144，此造成撓曲結構或夾持機構打開(接觸件125及126彼此分離)以接收工件W。在工件W係位在夾持機構內的情況下，氣囊146係加以放氣，其允許撓曲結構返回且接著在彼此之間夾持工件W，從而固持工件且提供電連接，如圖20所示。在工件W係牢固地加以夾持之後，細長致動構件144可接著加以移除。
工件固持器100可接著被傳送至一個以上電化學沉積電鍍單元或槽，且於其中下降。電化學沉積可接著使用自夾持機構通過工件流動的電流加以執行。在一給定的電化學沉積製程係加以完成之後，工件固持器可被傳送至清潔及/或乾燥工作站。工件固持器可接著將被固持及電鍍的工件傳送至卸載 區，且夾持機構係加以鬆開以釋放工件，該工件可接著加以傳送以進行封裝及/或額外的處理。
在另一實施例中，工件固持器包含細長的頭座構件。該頭座構件具有彼此縱向相對的第一端及第二端。該頭座構件可選用性地包含張力器，該張力器係配置成縱向地擴張或收縮該頭座構件。舉例而言，該頭座構件可包含一個以上彈簧、氣動擴張器等。第一腿部構件自頭座構件的第一端延伸，且係垂直於該頭座構件。第二腿部構件自頭座構件的第二端延伸，且垂直於該頭座構件，使得第一腿部構件及第二腿部構件在相同的方向上延伸且係彼此同平面。
第一腿部構件具有第一夾持機構，且第二腿部構件具有第二夾持機構。每一夾持機構具有導電之相對的夾持接觸件。每一夾持機構係配置成在相對的夾持接觸件之間施加固定的夾持力。每一夾持機構係加以配置使得相對的夾持接觸件係可足夠分離的，以在相對的夾持接觸件之間接收工件。本文的工件一般係平面的。每一夾持機構具有足夠的力以固持工件。每一夾持機構更包含一密封件，該密封件係配置成當相對的夾持接觸件係將工件加以固持時，在該等相對的夾持接觸件周圍提供流體密封。此允許將工件降低進入電化學沉積流體中而沒有流體到達夾持接觸件，從而防止在接觸件本身上之不期望的電鍍。舉例而言，相對的夾持接觸件可包含具有一列接觸尖端之塗佈彈性體的導電構件，該列接觸尖端係加以配置使得每一夾持機構在工件的第一及第二邊緣上接觸工件的相反側。
塗佈彈性體的導電構件可包含彈性體密封珠，該彈性體密封珠當接觸工件時可密封地接觸工件之第一及第二邊緣的相反側，且可密封地圍繞接觸尖端的每一列或每一單獨的接觸尖端。在另一實施例中，每一夾持機構係使用電絕緣材料加以塗佈，使得當藉由各夾持機構固持的工件係在處理單元的流 體介質中加以浸沒時，每一夾持機構的浸沒部分及在每一夾持機構內的導電材料係與處理單元內的流體介質電絕緣。
夾持機構係配置成在第一腿部構件與第二腿部構件之間固持工件。當工件係在第一腿部構件與第二腿部構件之間加以固持時，張力器或工件固持器本身可配置成對工件施加張力。此張力可(針對相對撓性的工件)產生較平坦的表面及減少任何翹曲。
當工件係在第一腿部構件與第二腿部構件之間加以固持時，工件在第一腿部構件的夾持接觸件與第二腿部構件的夾持接觸件之間提供電路徑，使得當工件係導電的或具有導電表面時，施加至夾持機構的電流流經工件。第一及第二腿部構件可選用性地包含導電構件，該導電構件將電連續性自頭座構件電性提供至夾持接觸件。
各夾持機構可定義一空隙或空間，該空隙或空間係加以選擇尺寸以接收細長致動構件，當該細長致動構件係加以擴張時，其係配置成將相對的夾持接觸件分離，用於接收及移除工件。當工件係在相對的夾持接觸件之間加以配置時，該細長致動構件係配置成釋放相對的夾持接觸件以固持工件。該細長致動構件可配置成藉由充氣加以擴張及藉由放氣加以收縮。
頭座構件可配置成諸如藉由具有握柄、致動夾具等而耦接至傳送系統。該傳送系統係配置成：將工件固持器傳送至容納流體介質的處理單元，將工件固持器降低而至少部分進入流體介質，及自處理單元移除工件固持器。頭座構件可包含唯一地標識工件固持器的可讀識別元件。
另一實施例包含工件固持器組件，該工件固持器組件包含具有工件固持器框架的工件固持器，該工件固持器框架係配置成藉由在工件的相反側上夾持工件而固持工件。工件固持器框架具有頭座構件，該頭座構件係配置成被夾持且被傳送進出能夠在工件的相反表面上處理工件的處理單元。第一撓曲 腿部自頭座構件的第一端延伸，且係配置成夾持工件的第一邊緣。第一撓曲腿部具有沿第一撓曲腿部之長度附接的第一對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第一對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸工件之第一邊緣的相反側，且將第一邊緣夾持於其間。第二撓曲腿部自頭座構件的第二端延伸，且係配置成夾持工件的第二邊緣。第二撓曲腿部具有沿第二撓曲腿部之長度附接的第二對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第二對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸工件之第二邊緣的相反側，且將第二邊緣夾持於其間。
工件固持器組件亦包含具有一對細長致動構件的裝載器組件，該對細長致動構件在工件的裝載與卸載期間，係沿第一及第二撓曲腿部的長度可插入在每對撓曲接觸密封條之間的空隙內。每一細長致動構件包含一氣囊，該氣囊在裝載及卸載操作期間係可充氣及可放氣。
本文的技術亦可包含搬運及傳送工件的方法。一個這樣的實施例係將工件裝載進工件固持器的方法。空的工件固持器持係加以接收。該工件固持器包含工件固持器框架，該工件固持器框架係配置成藉由在工件的相反側上夾持工件而固持工件。該工件固持器框架具有頭座構件，該頭座構件係配置成被夾持且被傳送進出能夠在工件的相反表面上處理工件的處理單元。該工件固持器包含自頭座構件的第一端延伸的第一撓曲腿部，且配置成夾持工件的第一邊緣。第一撓曲腿部具有沿第一撓曲腿部之長度附接的第一對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第一對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸工件之第一邊緣的相反側，且將第一邊緣夾持於其間。該工件固持器具有自頭座構件的第二端延伸的第二撓曲腿部，且配置成夾持工件的第二邊緣。第二撓曲腿部具有沿第二撓曲腿部之長度附接的第二對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第二對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸工件之第二邊緣的相反側，且將第二邊緣夾持於其間。
細長的致動構件可沿空的工件固持器之第一及第二撓曲腿部的長度插入在每對撓曲接觸密封條之間的空隙。在各細長致動構件內配置的氣囊係加以充氣，使得每對撓曲接觸密封條的撓曲接觸密封條以相反的方向向外擴張，以在該第一及第二對的撓曲接觸密封條的內邊緣處在面對面的接觸密封件之間產生間隙。該工件係插入工件固持器，使得工件的第一及第二邊緣在該第一及第二對撓曲接觸密封條的內邊緣處在面對面的接觸密封件之間的間隙內滑動。在各細長致動構件內配置的氣囊係加以放氣，以造成該第一及第二對撓曲接觸密封條夾持工件的第一及第二邊緣。
另一實施例包含一種從工件固持器卸載工件的方法。此方法包含接收固持工件的工件固持器。該工件固持器包含工件固持器框架，該工件固持器框架係配置成藉由在工件的相反側上夾持工件而固持工件。該工件固持器框架具有頭座構件，該頭座構件係配置成被夾持且被傳送進出能夠在工件的相反表面上處理工件的處理單元。該工件固持器包含自頭座構件的第一端延伸的第一撓曲腿部，且配置成夾持工件的第一邊緣。第一撓曲腿部具有沿第一撓曲腿部之長度附接的第一對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第一對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸工件之第一邊緣的相反側，且將第一邊緣夾持於其間。該工件固持器具有自頭座構件的第二端延伸的第二撓曲腿部，且配置成夾持工件的第二邊緣。第二撓曲腿部具有沿第二撓曲腿部之長度附接的第二對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第二對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸工件之第二邊緣的相反側，且將第二邊緣夾持於其間。
細長致動構件係沿空的工件固持器之第一及第二撓曲腿部的長度插入在每對撓曲接觸密封條之間的空隙中。在各細長致動構件內配置的氣囊係加以充氣，使得每對撓曲接觸密封條的撓曲接觸密封條以相反的方向向外擴張，以在該第一及第二對的撓曲接觸密封條的內邊緣處在面對面的接觸密封件 之間產生間隙。工件係自工件固持器縮回(或工件固持器係自工件縮回)，使得工件的第一及第二邊緣自在該第一及第二對撓曲接觸密封條的內邊緣處在面對面的接觸密封件之間的間隙內滑出。在各細長致動構件內配置的氣囊係加以放氣，造成該第一及第二對撓曲接觸密封條接觸另一者。
相應地，本文的技術可用以固持及傳送包含撓性面板的工件。本文的工件固持器可攜帶一給定的工件通過電化學沉積系統，且同時與工件進行密封的電接觸。空的工件固持器可在使用前保存在儲存緩衝器內，且接著依需要傳送進出電鍍槽。此處，工件可在張力下加以固持，且使用一失效仍安全(failafe)的夾持機構加以固持，該故障自動防護的夾持機構係被動地施加夾持壓力，且使用相對簡單的打開機構加以打開。因此，本文的工件固持器允許各種工件之可靠且精確的電鍍。
在先前的描述中具體細節已加以說明，諸如處理系統的特殊幾何結構及其中使用的各種元件與製程的描述。然而應理解，此處技術可在背離這些具體細節的其他實施例中加以實行，且此等細節係以解釋而非限制為目的。此處揭示的實施例已參考隨附圖示加以描述。同樣地，為了解擇的目的，特定的數字、材料、及配置已加以說明以提供完整的理解。僅管如此，實施例可在無此等具體細節的情況下加以實施。具有實質上相同功能性結構之元件以類似的參考符號表示，且因此任何冗餘的描述可加以省略。
各種技術，為了有助於理解各種實施例，以多個分立操作加以描述。描述的順序不應被解釋為暗示這些操作係必然順序相依。的確，這些操作不需以陳述的順序加以執行。所述操作可以不同於所述實施例的順序加以執行。在額外的實施例中，各種額外的操作可加以執行及/或所述操作可加以省略。
如此處使用的「工件」、「基板」、或「目標基板」泛指根據本發明所處理的物件。基板可包含元件(尤其是半導體或其他電子元件)的任何 材料部分或結構，及例如可為基底基板結構，諸如半導體晶圓、倍縮光罩、或基底基板結構之上或覆蓋基底基板結構的一層(諸如薄膜)。因此，基板係非限於任何特定的基底結構、底層或覆蓋層、圖案化或未圖案化，而是，係設想以包含任何這樣的層或基底結構，及層及/或基底結構的任何組合。此描述可論及特殊的基板類型，但此係僅用於說明之目的。
精於本項技術之人士亦將理解對於以上所述技術的操作，可做出許多變化，且仍達到本發明的相同目標。此等變化係意圖由本揭示內容的範圍所包含。因此，本發明之實施例的先前描述係非意圖為限制性的。更準確地說，本發明之實施例的任何限制係呈現於以下申請專利範圍中。

Claims (18)

  1. 一種工件固持器，包含： 一工件固持器框架，配置成藉由在一工件的相反側上夾持該工件而固持該工件，該工件固持器框架具有一頭座構件，該頭座構件係配置成被夾持且被傳送進出能夠在該工件的相反表面上處理該工件的一處理單元； 一第一撓曲腿部，自該頭座構件的一第一端延伸，且配置成夾持該工件的一第一邊緣，該第一撓曲腿部具有沿該第一撓曲腿部之長度附接的一第一對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第一對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸該工件之該第一邊緣的相反側，且將該第一邊緣夾持於其間；及 一第二撓曲腿部，自該頭座構件的一第二端延伸，且配置成夾持該工件的一第二邊緣，該第二撓曲腿部具有沿該第二撓曲腿部之長度附接的一第二對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第二對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸該工件之該第二邊緣的相反側，且將該第二邊緣夾持於其間。
  2. 如申請專利範圍第1項之工件固持器，其中，該頭座構件包含一彈性構件，當該工件係在該工件固持器中加以裝載時，該彈性構件造成該第一及第二撓曲腿部將該工件伸張於其間。
  3. 如申請專利範圍第1項之工件固持器，其中，該頭座構件包含一可讀識別元件，該可讀識別元件唯一地標識該工件固持器。
  4. 如申請專利範圍第3項之工件固持器，其中，該可讀識別元件包含一射頻（RF）標籤。
  5. 如申請專利範圍第1項之工件固持器，其中，該第一及第二對撓曲接觸密封條的每一者包含一塗佈彈性體的導電構件，該塗佈彈性體的導電構件在該第一及第二對撓曲接觸密封條的內邊緣處具有一向內延伸撓性指部的組件，且其中，當該工件係在該工件固持器中加以裝載時，該向內延伸撓性指部的組件電接觸該工件之該第一及第二邊緣的相反側。
  6. 如申請專利範圍第5項之工件固持器，其中，該塗佈彈性體的導電構件包含一彈性密封珠，當接觸該工件時，該彈性密封珠可密封地接觸該工件之該第一及第二邊緣的該等相反側，且可密封地圍繞每一向內延伸撓性指部的組件。
  7. 如申請專利範圍第5項之工件固持器，其中，該第一及第二撓曲腿部包含一導電構件，該導電構件電接觸該第一及第二對撓曲接觸密封條，而自該頭座構件至在該第一及第二對撓曲接觸密封條的內邊緣處的該向內延伸撓性指部的組件產生電連續性，且其中，該第一及第二撓曲腿部的該導電構件係使用一電絕緣材料加以塗佈，使得和該第一及第二對撓曲接觸密封條的該塗佈彈性體的導電構件一起，該工件固持器的浸沒部分係與在該處理單元內的一流體介質電絕緣。
  8. 如申請專利範圍第1項之工件固持器，其中，該第一及第二對撓曲接觸密封條包含在該第一及第二對撓曲接觸密封條之內表面之間的一空隙，使得一細長致動構件可在該工件的裝載與卸載期間，沿該第一及第二撓曲腿部的長度插入在每對撓曲接觸密封條之間的該空隙內。
  9. 一種工件固持器，包含： 細長的一頭座構件，該頭座構件具有彼此縱向相反的一第一端及一第二端； 一第一腿部構件，自該頭座構件的該第一端延伸且係垂直於該頭座構件； 一第二腿部構件，自該頭座構件的該第二端延伸且係垂直於該頭座構件，使得該第一腿部構件及該第二腿部構件以一相同的方向延伸且係彼此同平面； 該第一腿部構件具有一第一夾持機構且該第二腿部構件具有一第二夾持機構，各夾持機構具有導電之相對的夾持接觸件，各夾持機構係配置成在該等相對的夾持接觸件之間施加一恆定的夾持力，各夾持機構係加以配置使得該等相對的夾持接觸件可足夠分離，以在該等相對的夾持接觸件之間接收一工件，該工件係平面的，各夾持機構具有足夠的力以固持該工件，各夾持機構包含一密封件，當該等相對的夾持接觸件係固持該工件時，該密封件係配置以在該等相對的夾持接觸件周圍提供流體密封； 該第一夾持機構及該第二夾持機構係配置成在該第一腿部構件與該第二腿部構件之間固持該工件；及 當該工件係在該第一腿部構件與該第二腿部構件之間加以固持時，該工件在該第一腿部構件的夾持接觸件與該第二腿部構件的夾持接觸件之間提供一電路徑，使得當該工件具有一導電表面時，施加至任一夾持機構的電流流經該工件。
  10. 如申請專利範圍第9項之工件固持器，其中，該等相對的夾持接觸件包含一塗佈彈性體的導電構件，該塗佈彈性體的導電構件具有一列接觸尖端，該列接觸尖端係加以配置，使得當各夾持機構固持該工件時，各夾持機構接觸在該工件的第一及第二邊緣上之該工件的相反側。
  11. 如申請專利範圍第10項之工件固持器，其中，該塗佈彈性體的導電構件包含一彈性密封珠，當接觸該工件時，該彈性密封珠可密封地接觸該工件之該第一及第二邊緣的該等相反側，且可密封地圍繞各列接觸尖端。
  12. 如申請專利範圍第9項之工件固持器，其中，該第一腿部構件及該第二腿部構件包含一導電構件，該導電構件自該頭座構件至該等夾持接觸件提供電連續性。
  13. 如申請專利範圍第9項之工件固持器，其中，各夾持機構係使用電絕緣材料加以塗佈，使得當藉由各夾持機構固持的工件係在一處理單元的一流體介質中加以浸沒時，各夾持機構的浸沒部分及在各夾持機構內的導電材料係與在一處理單元內的該流體介質電絕緣。
  14. 如申請專利範圍第9項之工件固持器，其中，各夾持機構定義一空隙，該空隙係加以選擇尺寸以接收一細長致動構件，當該細長致動構件係加以擴張時，該細長致動構件係配置成將該等相對的夾持接觸件分離，用於接收及移除該工件，當該工件係在該等相對的夾持接觸件之間加以配置時，該細長致動構件係配置成釋放該等相對的夾持接觸件以固持該工件。
  15. 如申請專利範圍第14項之工件固持器，其中，該細長致動構件係配置成藉由充氣加以擴張及藉由放氣加以收縮。
  16. 如申請專利範圍第9項之工件固持器，其中，該頭座構件係配置成耦接至一傳送系統，該傳送系統係配置成：將該工件固持器傳送至容納一流體介質的一處理單元，將該工件固持器降低而至少部分進入該流體介質，及自該處理單元移除該工件固持器，該頭座構件包含唯一地標識該工件固持器的一可讀識別元件。
  17. 如申請專利範圍第9項之工件固持器，其中，該頭座構件包含一張力器，該張力器係配置成縱向地擴張或收縮該頭座構件，當該工件係在該第一腿部構件與該第二腿部構件之間加以固持時，該張力器係配置成對該工件施加張力。
  18. 一種工件固持器組件，包含： 一工件固持器，包含： 一工件固持器框架，配置成藉由在一工件的相反側上夾持該工件而固持該工件，該工件固持器框架具有一頭座構件，該頭座構件係配置成被夾持且被傳送進出能夠在該工件的相反表面上處理該工件的一處理單元； 一第一撓曲腿部，自該頭座構件的一第一端延伸，且配置成夾持該工件的一第一邊緣，該第一撓曲腿部具有沿該第一撓曲腿部之長度附接的一第一對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第一對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸該工件之該第一邊緣的相反側，且將該第一邊緣夾持於其間；及 一第二撓曲腿部，自該頭座構件的一第二端延伸，且配置成夾持該工件的一第二邊緣，該第二撓曲腿部具有沿該第二撓曲腿部之長度附接的一第二對撓曲接觸密封條，使得當使用時，該第二對撓曲接觸密封條的內邊緣可密封地接觸該工件之該第二邊緣的相反側，且將該第二邊緣夾持於其間；及 一裝載器組件，包含： 一對細長致動構件，該對細長致動構件在該工件的裝載與卸載期間係沿該第一及第二撓曲腿部的長度可插入在每對撓曲接觸密封條之間的一空隙內，每一細長致動構件包含一氣囊，該氣囊在裝載及卸載操作期間係可充氣及可放氣。
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