TWI821659B - 用於化學或電解或化學及電解表面處理之基板固持及鎖持系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之基板固持及鎖持系統，及一種用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之基板固持及鎖持方法。

用於化學及/或電解表面處理之該基板固持及鎖持系統包括一第一元件、一第二元件、一減壓保持單元及一磁性鎖持單元。該第一元件及該第二元件經構形以將該基板固持在彼此之間。該減壓保持單元包括用以將該基板固持及鎖持系統內部之一內部壓力減小至低於大氣壓之一泵。該磁性鎖持單元經構形以將該第一元件及該第二元件彼此鎖持。該磁性鎖持單元包括一磁鐵控制件及至少一磁鐵。該磁鐵配置於該第一元件及該第二元件之一者處。該磁鐵控制件經組態以控制該第一元件與該第二元件之間的一磁力。

Description

用於化學或電解或化學及電解表面處理之基板固持及鎖持系統及方法

本發明係關於一種用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之基板固持及鎖持系統，及一種用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之基板固持及鎖持方法。

在半導體產業中，各種程序可用於將材料沈積於晶圓之表面上或自晶圓之表面移除材料。

例如，電化學沈積(ECD)或電化學機械沈積(ECMD)程序可用於將導體(諸如銅)沈積於先前經圖案化之晶圓表面上以製造裝置互連結構。

化學機械拋光(CMP)通常用於一材料移除步驟。另一技術(電拋光或電蝕刻)亦可用於自晶圓之表面移除過量材料。

將材料電化學(或電化學機械)沈積於晶圓表面上或自該等晶圓表面電化學(或電化學機械)移除材料統稱為「電化學處理」。電化學、化學及/或電解表面處理技術可包括電拋光(或電蝕刻)、電化學機械拋光(或電化學機械蝕刻)、電化學沈積及電化學機械沈積。所有技術利用一製程流體。

化學及/或電解表面處理技術涉及以下步驟。一待處理基板附接至一基板固持件，浸入至一電解製程流體中且用作一陰極。一電極經浸入至該製程流體中且用作一陽極。一直流電經施加至該製程流體且使帶正電荷之金屬離子在該陽極處解離。該等離子接著遷移至該陰極，在該陰極處其等電鍍附接至該陰極之該基板。

可改良一基板在一製程流體中之此化學及/或電解表面處理之一處置。

因此，可能需要提供用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之一改良系統，該改良系統特定言之改良該基板之一處置。

可藉由獨立技術方案之標的物來解決此目的，其中進一步實施例被併入於附屬技術方案中。應注意，下文所描述之本發明之態樣亦適用於用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之基板固持及鎖持系統及用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之基板固持及鎖持方法。

根據本發明，提出一種用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之基板固持及鎖持系統。

化學及/或電解表面處理可為任何材料沈積、鍍鋅塗佈、化學或電化學蝕刻、陽極氧化、金屬分離或類似者。

基板可包括一導體板、一半導體基板、一膜基板、一基本上板狀、金屬或金屬化工件或類似者。待處理表面之一表面可至少部分經遮罩或未遮罩。

用於化學及/或電解表面處理之基板固持及鎖持系統包括一第一元件、一第二元件、一減壓保持單元及一磁性鎖持單元。

該第一元件及該第二元件經構形以脣該基板固持在彼此之間。第一元件可為一第一接觸環且第二元件可為一第二接觸環。其等可將一個基板固持在彼此之間以用於單側或雙側表面處理。第一元件亦可為一基板固持件且僅第二元件係一接觸環(在下文中為一所謂之接觸環圈，以區分此構形)。一第二、不同基板接著可被固持於基板固持件之一背側上。

減壓保持單元包括用以將基板固持及鎖持系統內部之一內部壓力減小至低於大氣壓之一泵。該內部壓力可被減小至剛好低於大氣壓及/或減小至真空。

磁性鎖持單元經構形以將第一元件及第二元件彼此鎖持。磁性鎖持單元包括一磁鐵控制件及至少一磁鐵。該磁鐵配置於第一元件及第二元件之一者處。該磁鐵控制件經組態以控制第一元件與第二元件之間的一磁力。該磁鐵控制件可影響該磁力以打開磁性鎖持單元及自基板固持件釋放基板。

因此，用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之根據本發明之基板固持及鎖持系統容許容易處置(若干)基板及基板固持件。不需要外部螺釘或類似者。(若干)基板可非常容易地由基板固持件鎖持及固持且被解鎖及釋放。該程序可易於自動化。

減壓或真空保持單元增加磁性鎖持之安全性。減壓保持及磁性鎖持之組合即使在(例如)增加製造公差、降低製造品質、未對準等之情況下仍保持鎖持及緊密，且從而避免洩漏。

因此，(若干)基板係由基板固持件非常安全地固持，此使(例如)表面處理期間之一均勻材料沈積、在基板固持件中且由基板固持件保護之(若干)基板之一運輸等容易。因此，根據本發明之基板固持及鎖持系統改良整個表面處理程序。

此外，基板固持及鎖持系統係非常靈活的，此係因為其可用於處理一個或兩個基板，且在表面處理一個基板時，其可用於單側或雙側表面處理。

在一種情況下，第一元件及第二元件可為將一個基板固持在其等之間之兩個接觸環。在此實例中，第一元件係一第一接觸環且第二元件係一第二接觸環，兩者經構形以將一個基板固持在彼此之間。第一元件及第二元件可固持單個基板以用於單側或雙側表面處理。甚至延伸穿過基板之通道孔或導通孔之一表面處理係可能的。

在另一情況下，第一元件可為一基板固持件且第二元件可為一所謂之接觸環圈。該接觸環圈可與一接觸環相同。基板固持件可經構形以固持基板。基板固持件可經構形以固持一個基板(單側或雙側表面處理)或兩個基板(在基板固持件之每側上各一個基板)。在該實例中，第一元件係一基板固持件且第二元件係一接觸環圈。該基板固持件及該接觸環圈經構形以將一個基板固持在彼此之間。此構形可比第一種情況更穩定。

此外，此構形可用於同時進行兩個基板之一表面處理。在該實例中，用於一基板之化學及/或電解表面處理之基板鎖持系統可進一步包括一額外接觸環圈，該額外接觸環圈經構形以將一額外基板固持在基板固持件之一反面與該額外接觸環圈之間。基板固持件接著可固持兩個基板，在基板固持件之每側上各一個基板。

減壓保持單元包括用以將基板固持及鎖持系統內部之一內部壓力減小至低於大氣壓之一泵或真空源。措辭「低於大氣壓」可被理解為750毫巴(75000Pa)或更小之一壓力。

在一實例中，泵配置於第一元件及第二元件之外作為一外部泵。此意謂泵可配置於基板固持件及其組件(接觸環或接觸環圈)之外，且可藉助於(例如)基板固持件處之一壓力管線及一介面連接至基板固持件及其組件之內部。

在另一實例中，泵配置於第一元件及/或第二元件處作為一內部泵。又，倘若基板固持及鎖持系統係由一液體或流體圍繞及/或在不同處置模組之間具有一通道之情況下，泵接著可控制基板固持件及其組件內部之內部壓力。措辭「由一液體或流體圍繞」可被理解為浸入或浸沒於一液體或流體中，由一液體或流體噴射及類似者。該液體或流體可被理解為製程流體，例如，一電鍍電解質及類似者。因此，基板固持及鎖持系統係自給自足的以控制基板固持件及其組件內部之壓力情況。泵可獨立於一外部真空供應源而維持基板固持件及其組件內部之減壓。

在又另一實例中，泵配置於第一元件及/或第二元件處且一額外外部減壓系統配置於第一元件及第二元件之外。此意謂，倘若基板固持及鎖持系統被浸入或浸沒至製程流體，則泵可用作用以控制基板固持件及其組件內部之減壓之一內部泵，且在基板固持及鎖持系統在製程流體外部時，可使用額外外部減壓系統。泵及額外外部減壓系統可在尺寸、功能及功率方面類似。

然而，額外外部減壓系統亦可經定尺寸及用於達成基板固持件及其組件內部之減壓且泵可僅經定尺寸及用於控制基板固持件及其組 件內部已達成之減壓。因此，基板固持件及其組件內部之泵可比額外外部減壓系統更小及/或更不有力，此係因為基板固持件及其組件內部之減壓之「主要工作負載」被延遲至固定額外外部減壓系統。

在一實例中，減壓保持單元進一步包括一能量供應器。該能量供應器可配置於第一元件及/或第二元件處。能量供應器可提供能量以運行泵及/或控制磁性鎖持單元。換言之，泵可獨立於一外部能量供應器(例如，在一緊急停止期間)被供應能量以保持磁性鎖持單元閉合及/或維持基板固持件及其組件內部中之一減壓。能量供應器亦可對以下群組之至少一者提供能量：一資料傳輸器、一感測器單元及一閥單元(參見下文)。能量供應器可為至少一個電池或可再充電電池。

能量供應器亦可配置於第一元件及第二元件之外。此意謂能量供應器可配置於基板固持件及其組件(接觸環或接觸環圈)之外且可藉助於(例如)一電導線、感應等連接至基板固持件及其組件之內部。能量供應器亦可為額外外部減壓系統提供能量或可存在用於額外外部減壓系統之一額外能量供應器(其亦配置於第一元件及第二元件之外)。

在一實例中，減壓保持單元進一步包括一資料傳輸器以供應用以監測及/或控制內部壓力之資料。該資料傳輸器可配置於第一元件及/或第二元件處。資料傳輸器可為一發送器或一接收器，例如，一RFID發送器或接收器。該發送器或接收器之其他部分可配置於基板固持件及其組件(接觸環或接觸環圈)之外且可(例如)無線地連接至配置於第一元件及/或第二元件處之資料傳輸器。資料傳輸器可將(例如，藉助於一感測器單元)在基板固持件及其組件內部偵測到之資料傳輸至基板固持件及其組件之外之一控制單元。該控制單元可為一處理器。控制單元可控制用於以下 群組之至少一者之能量供應器：泵、額外外部減壓系統、調節基板固持件及其組件內部之一壓力之一閥單元，及用以對資料傳輸器提供資料之一感測器單元(參見下文)。

在一實例中，減壓保持單元進一步包括用以對資料傳輸器提供資料之一感測器單元。該感測器單元可配置於第一元件及/或第二元件處。感測器單元可為一壓力感測器。感測器單元亦可包括一溫度感測器、一濕度感測器及/或類似者。一監測器單元可配置於第一元件及第二元件之外。感測器單元及監測器單元容許基板固持及鎖持系統之壓力監測。

在一實例中，減壓保持單元進一步包括用以實施基板固持及鎖持系統中之內部壓力之一控制之一閥單元。該閥單元可包括至少一閥。閥單元可經致動以開啟或關閉減壓。閥單元可經致動以根據系統之一當前操作來控制減壓。閥單元可經致動以使基板固持件之一罩蓋通風。可在裝載及卸載基板時致動閥單元。閥單元可由控制單元致動。可基於(例如，藉助於感測器單元)在基板固持件及其組件內部偵測到之資料來致動閥單元。閥單元可配置於第一元件及/或第二元件處。閥單元亦可配置於第一元件及第二元件之外。此意謂閥單元可配置於基板固持件及其組件(接觸環或接觸環圈)之外且可藉助於(例如)一壓力管線連接至基板固持件及其組件之內部。

在一實例中，磁鐵控制件經組態以藉由施加一電壓來控制第一元件與第二元件之間的磁力。磁鐵控制件可為一處理器。在一實例中，磁鐵控制件經組態以至少減小永久磁鐵之磁力以容許自第一元件釋放第二元件。在一實例中，磁鐵控制件經組態以消除永久磁鐵之磁力以容許 自第一元件釋放第二元件。在一實例中，磁鐵控制件經組態以使永久磁鐵之磁力反向以容許第二元件相對於第一元件之排斥。磁鐵控制件可藉此容許打開磁性鎖持單元及自基板固持件釋放(若干)基板。

在一實例中，磁鐵係經構形以將第一元件鎖持至第二元件之一永久磁鐵。在一實例中，磁性鎖持單元之磁鐵配置於第一元件處。當然，其亦可配置於第二元件處。在一實例中，磁性鎖持單元包括沿著一待固持基板分佈於第一元件處之若干磁鐵。此可改良磁性鎖持力之一均勻性及/或強度。

第一元件及第二元件之不包括磁鐵之一者可為磁性的。倘若該一者係第二元件，則其可至少部分包括一磁性材料。在此實例中，第二元件亦可為至少部分導電的。

倘若基板固持件經構形以固持兩個基板，則磁性鎖持單元可經構形以同時或彼此獨立地開啟及關閉兩個基板之鎖持。在一實例中，磁性鎖持單元因此經構形以同時將兩個接觸環圈及基板固持件彼此鎖持。在另一實例中，磁性鎖持單元因此經構形以獨立地將各接觸環圈及基板固持件彼此鎖持。

第一元件及第二元件之不包括磁鐵之一者可至少包括一磁性接觸指。倘若該一者係第二元件，則第二元件可包括由磁性材料製成之若干接觸指。在一進一步實例中，第二元件包括配置成與分佈於第一元件處之若干磁鐵接觸之若干接觸指陣列。

倘若正是第一元件固持磁鐵，則第一元件可包括沿著第一元件延伸之至少一電導體棒。在一實例中，接觸指之一端接觸磁鐵，該磁鐵接觸該電導體棒。

當然，倘若第一元件及第二元件之功能交換，則針對第一元件及第二元件之一者所述之全部內容亦可適用於第一元件及第二元件之另一者。當然，第一元件及第二元件亦可混合使得(例如)第一元件及第二元件之各者係磁性的且包括一起作用之磁鐵。

在一實例中，用於一基板之化學及/或電解表面處理之基板固持及鎖持系統進一步包括配置於第一元件與第二元件之間的一密封單元。該密封單元可經構形以確保基板、第一元件及第二元件之間的一液密連接。在一實例中，密封單元包括經構形以確保基板與接觸環圈之間的一液密連接之一內部密封件。在一實例中，密封單元包括經構形以確保基板固持件與接觸環圈之間的一液密連接之一外部密封件。內部密封件及/或外部密封件可係可替換的。

根據本發明，亦提出一種用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之裝置。用於化學及/或電解表面處理之該裝置包括如上文所描述之一基板固持及鎖持系統，及一分配本體。

該分配本體經構形以引導製程流體及/或一電流流動至基板。分配本體特定言之可在其形狀及尺寸上對應於待處理基板。分配系統可為具有其中垂直插入基板之一垂直電鍍腔室之一垂直分配系統。分配系統亦可為具有其中水平插入基板之一水平電鍍腔室之一水平分配系統。

用於化學及/或電解表面處理之裝置可進一步包括一基板固持件。該基板固持件可經構形以固持基板。基板固持件可經構形以固持一個基板(單側或雙側表面處理)或兩個基板(在基板固持件之每側上各一個基板)。用於化學及/或電解表面處理之裝置可進一步包括一個或兩個基板。

用於化學及/或電解表面處理之裝置可進一步包括一陽極。該陽極可為一多區陽極。此外，用於化學及/或電解表面處理之裝置可包括一電源供應器。用於化學及/或電解表面處理之裝置可進一步包括一製程流體供應源。

根據本發明，亦提出一種用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之基板固持及鎖持方法。用於化學及/或電解表面處理之該方法包括並不一定按此順序之以下步驟：a)將一基板配置於一第一元件與一第二元件之間，b)藉助於一磁性鎖持單元將該第一元件及該第二元件彼此鎖持，c)藉助於一減壓保持單元之一泵將該基板固持及鎖持系統內部之一內部壓力減小至低於大氣壓。

磁性鎖持單元包括一磁鐵控制件及至少一磁鐵。該磁鐵配置於第一元件及第二元件之一者處。磁鐵控制件經組態以控制第一元件與第二元件之間的一磁力。

根據本發明之基板固持及鎖持方法容許容易處置(若干)基板及基板固持件。特定言之，(若干)基板可非常容易地由基板固持件鎖持及固持且被解鎖及釋放。

根據本發明之系統、裝置及方法可適於處理結構化半導體基板、導體板、膜基板，平坦金屬及金屬化基板之整個表面等。系統、裝置及方法亦可用於製造用於太陽能發電之大表面光電面板、大型顯示器面板(monitor panel)或類似者。

應理解，根據獨立技術方案之用於一基板在一製程流體中 之化學及/或電解表面處理之系統、裝置及方法具有(特定言之，如在附屬技術方案中定義之)類似及/或相同較佳實施例。應進一步理解，本發明之一較佳實施例亦可為附屬技術方案與各自獨立技術方案之任何組合。

將自下文所描述之實施例變得明白及參考下文所描述之實施例闡明本發明之此等及其他態樣。

10:基板固持及鎖持系統/基板鎖持系統

20:基板固持件

21:分配本體

22:陽極

27:電導體棒/第一導體棒/第二導體棒

30:基板/矩形基板

40:接觸環或接觸環圈

41:額外接觸環圈

42:磁性接觸指/接觸指/接觸指陣列

43:接觸指

44:密封單元/外部密封件

45:密封單元/內部密封件

46:接觸環/第一接觸環/第二接觸環

50:磁性鎖持單元

51:磁鐵/永久磁鐵

60:能量供應器

70:資料傳輸器

80:泵

100:裝置

A:第一元件

B:第二元件

S1:第一步驟

S2:第二步驟

S3:第三步驟

將在下文參考附圖來描述本發明之例示性實施例：圖1示意性及例示性地展示用於基板在製程流體中之化學及/或電解表面處理之一裝置之一實施例。

圖2示意性及例示性地展示固持兩個基板之一基板固持件之一實施例。

圖3示意性及例示性地展示根據本發明之用於基板在製程流體中之化學及/或電解表面處理之一基板固持及鎖持系統的另一實施例。

圖4示意性及例示性地展示第二元件之一實施例。

圖5示意性及例示性地展示如圖2中所展示之基板固持件之一部分之一橫截面。

圖6示意性及例示性地展示根據本發明之基板固持及鎖持系統之一部分之一更靠近的橫截面。

圖7示意性及例示性地展示根據本發明之用於基板在製程流體中之化學及/或電解表面處理之一基板固持及鎖持系統的進一步實施例。

圖8展示圖7之一基板固持及鎖持系統之進一步實施例之不同視圖。

圖9示意性及例示性地展示圖7及圖8之實施例之一分解視圖。

圖10示意性及例示性地展示根據本發明之用於基板在製程流體中之化學及/或電解表面處理之一基板固持及鎖持系統的一實施例。

圖11示意性及例示性地展示根據本發明之用於基板在製程流體中之化學及/或電解表面處理之一基板固持及鎖持系統的一實施例。

圖12展示根據本發明之用於一基板在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之一分配方法之一實例的基本步驟。

圖1示意性及例示性地展示用於一基板30在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之一裝置100之一實施例。用於化學及/或電解表面處理之裝置100包括用於此處兩個基板30在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之一基板固持及鎖持系統10。基板30係由一基板固持件20固持。

圖2示意性及例示性地展示基板固持件20之一實施例。該基板固持件20經構形以固持一個或兩個基板30，在基板固持件20之每側上各一個基板30。基板固持件20此處固持具有修圓邊角及(例如)370 x 470mm之一尺寸之矩形基板30。當然，用於化學及/或電解表面處理之裝置100亦可與一基板固持件一起使用，該基板固持件經構形以在一較佳水平配置中僅固持僅一個基板30以用於單側或雙側表面處理。

基板30可為用於製造電組件或電子組件之一基本上板狀上件，該基本上板狀工件機械地固定於基板固持件20中，且待處理之其表面浸浴於作為來自一分配本體21之處理介質之製程流體中。在一特殊情況下，基板30可為一經遮罩或未遮罩導體板、一半導體基板或一膜基板或甚至具有一近似平坦表面之任何金屬或金屬化工件。

返回參考圖1，用於化學及/或電解表面處理之裝置100進一步包括一分配本體21。分配本體21產生用於化學及/或電解表面處理之標定流動及電流密度型樣且被浸沒於製程流體(未展示)中。附接至基板固持件20之基板30與各分配本體21相對。基板30之表面係藉由製程流體濕潤。分配本體21包括指向基板30之複數個分配開口(未展示)。該複數個分配開口包括用以引導製程流體流動至基板30之出口開口及/或用以自基板30接收製程流體之回流之回流開口。基板30充當陽極之一反電極，或換言之充當一陰極。分配本體21可有利地包括塑膠，以尤其有利方式包括聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、丙烯酸玻璃(即，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚四氟乙烯或將不被製程流體分解之另一材料。

用於化學及/或電解表面處理之裝置100進一步包括各定位於分配本體21之一者之與基板30相對之一側上且亦浸浴於製程流體中之陽極22。各陽極22附接於各自分配本體21之一後方區域中，與分配本體21機械接觸或與分配本體21空間分離，使得電流流動在陽極22與在製程流體內作為反電極之基板30之間進行。取決於所使用之表面處理方法，陽極22可包括不溶於製程液體中之一材料(諸如鍍鉑鈦)或另外一可溶材料(舉例而言，諸如待流電分離之金屬)。

圖3至圖6示意性及例示性地展示根據本發明之用於基板30在製程流體中之化學及/或電解表面處理之一基板固持及鎖持系統10之實施例。基板固持及鎖持系統10包括一第一元件A、一第二元件B、一減壓保持單元(展示於圖10及圖11中)及一磁性鎖持單元50。

第一元件A及第二元件B經構形以將基板30固持在彼此之間。此處，第一元件A係基板固持件20且第二元件B係一接觸環或接觸環 圈40。此處，基板固持及鎖持系統10進一步包括一額外接觸環圈41，該額外接觸環圈41將一額外基板30固持在基板固持件20之一反面與額外接觸環圈41之間(亦參見圖5中之一更詳細橫截面)。基板固持件20接著固持兩個基板30，在基板固持件20之每側上各一個基板30。

磁性鎖持單元50經構形以將第一元件A、基板固持件20及第二元件B、接觸環圈40彼此鎖持。磁性鎖持單元50包括一磁鐵控制件(未展示)及配置於第一元件A、基板固持件20處且沿著第一元件A、基板固持件20分佈之若干磁鐵51。磁鐵控制件控制第一元件A、基板固持件20及第二元件B、接觸環圈40之間的一磁力以閉合、鎖持及固持基板30或將基板30自基板固持件20解鎖、打開及釋放。因此，根據本發明之基板固持及鎖持系統10容許非常容易且靈活地處置基板30及基板固持件20。

此處，磁鐵51係沿著基板固持件20分佈之永久磁鐵，而接觸環圈40係由一磁性材料製成。磁鐵控制件藉由施加一電壓來控制第一元件A(基板固持件20)與第二元件B(接觸環圈40)之間的磁力。

圖4示意性及例示性地展示第二元件B(此處，其係接觸環圈40)之一實施例。接觸環圈40包括將在一閉合構形中與沿著基板固持件20分配之磁鐵51接觸之磁性接觸指42之若干陣列。此處，接觸指42係筆直或直立的。接觸環圈40進一步包括將與基板30接觸且因此可為平坦或平置之接觸指43之若干陣列。

圖5示意性及例示性地展示如圖2中所展示之基板固持件20之一部分之一橫截面。所謂之電導體棒27至少部分沿著基板固持件20之四個邊緣中之至少一些延伸。此處，一第一導體棒27沿著基板固持件20之一較長側延伸且在一邊角中與沿著基板固持件20之一較短側延伸之一第 二導體棒27交會。接觸指陣列42之一自由端在基板固持件20處接觸磁鐵51，該磁鐵51接觸電導體棒27。

圖6示意性及例示性地展示基板固持及鎖持系統10之一部分之一更靠近的橫截面。其進一步包括一密封單元44、45。該密封單元包括位於接觸環圈40與基板固持件20之間且確保第一元件A與第二元件B之間的一液密連接之一外部密封件44。基板固持及鎖持系統10進一步包括位於接觸環圈40與基板30之間且確保基板30與第二元件B之間的一液密連接之一內部密封件45。

圖7至圖9示意性及例示性地展示根據本發明之用於基板30之化學及/或電解表面處理之一基板固持及鎖持系統10的進一步實施例。基板固持及鎖持系統10包括一第一元件A、一第二元件B、一減壓保持單元(展示於圖10及圖11中)及一磁性鎖持單元50。

此處，第一元件A及第二元件B係將一個基板30固持在其等之間之兩個接觸環46。不存在基板固持件。此處，兩個接觸環46固持一單個基板30以用於雙側表面處理。兩個接觸環46因此具備使基板30可自兩側接達之一凹部。

磁性鎖持單元50將第一元件A及第二元件B彼此鎖持。磁性鎖持單元50包括一磁鐵控制件(未展示)及配置於第一元件A、兩個接觸環46之一者處且沿著第一元件A、兩個接觸環46之一者分佈之若干磁鐵51。磁鐵控制件控制作為第一元件A及第二元件B之兩個接觸環46之間的一磁力以閉合、鎖持及固持基板30或將基板30解鎖、打開及釋放。因此，根據本發明之基板鎖持系統10容許非常容易且靈活地處置基板30。

此處，磁鐵51係沿著接觸環46之一者分佈之永久磁鐵，而 接觸環46之另一者係由一磁性材料製成。磁鐵控制件藉由施加一電壓來控制接觸環46之間的磁力。

圖10及圖11示意性及例示性地展示根據本發明之用於基板30在製程流體中之化學及/或電解表面處理之一基板固持及鎖持系統10之實施例。展示作為第一元件A之一基板固持件20、磁性鎖持單元之磁鐵51及一減壓保持單元。該減壓保持單元包括用以將基板固持及鎖持系統10內部之一內部壓力減小至低於大氣壓且視需要減小至真空之一泵80。泵80配置於基板固持件20或第一元件A處。

一額外外部減壓系統(未展示)配置於基板固持件20外部。該額外外部減壓系統可用於減小基板固持件20及其組件內部之壓力(如藉由圖10中之箭頭V展示)。泵80可用於控制基板固持件20及其組件內部之已達成之減壓(如藉由圖11中之箭頭V展示)。又，倘若基板固持及鎖持系統10係由製程流體圍繞及/或在不同處置模組之間具有一通道之情況下，泵80接著控制基板固持件20及其組件內部之內部壓力。因此，泵80獨立於一外部真空供應源維持基板固持件20及其組件內部中之減壓。

減壓保持單元進一步包括一能量供應器60。該能量供應器係(例如)一電池且配置於作為第一元件A之基板固持件20處。能量供應器60為基板固持件20提供能量，如藉由圖10中之箭頭E展示。此處，能量供應器60提供能量以運行泵80，控制磁性鎖持單元之磁鐵51或為一資料傳輸器70提供能量。藉此，能量供應器60獨立於一外部能量供應器來供應能量以保持磁性鎖持單元閉合及維持基板固持件20及其組件內部中之一減壓。又，倘若基板固持及鎖持系統10係由製程流體圍繞及/或在不同處置模組之間具有一通道之情況下，能量供應器60接著提供能量。與圖10相 反，圖11中關閉藉由額外外部減壓系統之外部能量供應E。

能量供應器60減壓保持單元進一步包括一資料傳輸器70以供應用以監測及/或控制內部壓力之資料。資料傳輸器70配置於作為第一元件A之基板固持件20處。資料傳輸器70可為一(RFID)發送器或接收器。該發送器或接收器之其他部分可配置於基板固持件20及其組件之外且可(例如)無線地連接至配置於基板固持件20及其組件內部之資料傳輸器70。資料傳輸器70將在基板固持件20及其組件內部(例如，藉助於一感測器單元)偵測之資料傳輸至基板固持件20之外之一控制單元。

圖12展示用於一基板30在一製程流體中之化學及/或電解表面處理之一方法之步驟之一示意性概述。用於化學及/或電解表面處理之該方法包括以下步驟：

在一第一步驟S1中，將一基板30配置於一第一元件A與一第二元件B之間。

在一第二步驟S2中，藉助於一磁性鎖持單元50將該第一元件A及該第二元件B彼此鎖持。

在一第三步驟S3中，藉助於一減壓保持單元之一泵將該基板固持及鎖持系統內部之一內部壓力減小至低於大氣壓。

磁性鎖持單元50包括一磁鐵控制件及至少一磁鐵51。磁鐵51配置於第一元件A及第二元件B之一者處。磁鐵控制件經組態以控制第一元件A與第二元件B之間的一磁力。

系統及方法係尤其適於處理結構化半導體基板、導體板及膜基板，而且亦適於處理平坦金屬及金屬化基板之整個表面。系統及方法 亦可根據本發明用於製造用於太陽能發電之大表面光電面板或大型顯示器面板。

應注意，本發明之實施例係參考不同標的物描述。特定言之，一些實施例係參考方法類型請求項描述，而其他實施例係參考系統類型請求項描述。然而，熟習此項技術者將自上文及下文描述瞭解，除非另有告知，否則除屬於一種類型之標的物之特徵之任何組合之外，亦考量用本申請案揭示關於不同標的物之特徵之間的任何組合。然而，可組合所有特徵，從而提供超過該等特徵之簡單總和之協同效應。

雖然已在圖式及前文描述中詳細繪示及描述本發明，但此繪示及描述應被視為闡釋性或例示性而非限制性。本發明並不限於所揭示之實施例。可由熟習此項技術者在自圖式、揭示內容及隨附發明申請專利範圍之研究實踐一所主張發明時理解及實現對所揭示實施例之其他變動。

在發明申請專利範圍中，字詞「包括」並不排除其他元件或步驟，且不定冠詞「一」或「一個」並不排除複數個。一單個處理器或其他單元可實現發明申請專利範圍中引述之若干品項之功能。某些措施在互異之隨附發明申請專利範圍中引述，但僅就此事實，並不指示此等措施之一組合不能用於獲得好處。發明申請專利範圍中之任何元件符號不應被解釋為限制範疇。

10:基板固持及鎖持系統/基板鎖持系統

20:基板固持件

21:分配本體

22:陽極

30:基板/矩形基板

100:裝置

Claims (14)

1. 一種用於一基板(30)在一製程流體中之化學或電解或化學及電解表面處理之基板固持及鎖持系統(10)，其包括：一第一元件(A)，一第二元件(B)，一磁性鎖持單元(50)，及一減壓保持單元，其中該第一元件(A)及該第二元件(B)經構形(configured)以將該基板(30)固持在彼此之間，其中該磁性鎖持單元(50)經構形以將該第一元件(A)及該第二元件(B)彼此鎖持，其中該磁性鎖持單元(50)包括一磁鐵控制件及至少一磁鐵(51)，其中該磁鐵(51)係一永久磁鐵且配置於該第一元件(A)及該第二元件(B)之一者處，其中該磁鐵控制件經組態以控制該第一元件(A)與該第二元件(B)之間的一磁力且使該永久磁鐵(51)之磁力反向以容許該第二元件相對於該第一元件之一排斥，且其中該減壓保持單元包括用以將該基板固持及鎖持系統內部之一內部壓力減小至低於大氣壓之一泵(80)。
2. 如請求項1之系統(10)，其中該泵(80)配置於該第一元件(A)及/或該第二元件(B)處以倘若該基板固持及鎖持系統係由該製程流體圍繞，則控 制該內部壓力。
3. 如請求項1或2之系統(10)，其中該減壓保持單元進一步包括用於該泵(80)之一能量供應器(60)，其中該能量供應器(60)配置於該第一元件(A)及/或該第二元件(B)處。
4. 如請求項1或2之系統(10)，其中該減壓保持單元進一步包括一資料傳輸器(70)以供應用以控制該內部壓力之資料，其中該資料傳輸器(70)配置於該第一元件(A)及/或該第二元件(B)處。
5. 如請求項4之系統(10)，其中該減壓保持單元進一步包括用以對該資料傳輸器(70)提供資料之一感測器單元，其中該感測器單元配置於該第一元件(A)及/或該第二元件(B)處。
6. 如請求項1或2之系統(10)，其中該減壓保持單元進一步包括用以實施該基板固持及鎖持系統中之該內部壓力之一控制之一閥單元，其中該閥單元配置於該第一元件(A)及/或該第二元件(B)處。
7. 如請求項1或2之系統(10)，其中該第一元件(A)係一第一接觸環(46)且該第二元件(B)係一第二接觸環(46)，兩者經構形以將一個基板(30)固持在彼此之間。
8. 如請求項1或2之系統(10)，其中該第一元件(A)係一基板固持件(20) 且該第二元件(B)係一接觸環圈(40)，兩者經構形以將一個基板(30)固持在彼此之間。
9. 如請求項8之系統(10)，其進一步包括一額外接觸環圈(41)，該額外接觸環圈(41)經構形以將一額外基板(30)固持在該基板固持件之一反面與該額外接觸環圈(41)之間。
10. 如請求項1或2之系統(10)，其中該磁性鎖持單元(50)包括沿著待固持之該基板(30)分佈於該第一元件(A)處之若干永久磁鐵(51)，且其中該第二元件(B)至少部分包括一磁性材料。
11. 如請求項1或2之系統(10)，其中該磁鐵控制件經組態以藉由施加一電壓來控制該第一元件(A)與該第二元件(B)之間的該磁力。
12. 如請求項8之系統(10)，其進一步包括配置於該第一元件(A)與該第二元件(B)之間且經構形以確保該基板(30)、該第一元件(A)及該第二元件(B)之間的一液密連接之一密封單元(44、45)，其中該密封單元(44、45)包括經構形以確保該基板(30)與該接觸環圈(40)之間的一液密連接之一內部密封件(45)及經構形以確保該基板固持件(20)與該接觸環圈(40)之間的一液密連接之一外部密封件(44)。
13. 如請求項9之系統(10)，其中該磁性鎖持單元(50)經構形以同時將兩個接觸環圈(40、41)及該基板固持件(20)彼此鎖持，或獨立地將各接觸環 圈(40、41)及該基板固持件(20)彼此鎖持。
14. 一種用於一基板(30)在一製程流體中之化學或電解或化學及電解表面處理之基板固持及鎖持方法，其包括以下步驟：將一基板(30)配置於一第一元件(A)與一第二元件(B)之間，及藉助於一磁性鎖持單元(50)將該第一元件(A)及該第二元件(B)彼此鎖持，及藉助於一減壓保持單元之一泵(80)將該基板固持及鎖持系統內部之一內部壓力減小至低於大氣壓，其中該磁性鎖持單元(50)包括一磁鐵控制件及至少一磁鐵(51)，其中該磁鐵(51)係一永久磁鐵且配置於該第一元件(A)及該第二元件(B)之一者處，且其中該磁鐵控制件經組態以控制該第一元件(A)與該第二元件(B)之間的一磁力。