TW201404912A - 用於流體處理工件之方法及設備 - Google Patents
用於流體處理工件之方法及設備 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201404912A TW201404912A TW102111708A TW102111708A TW201404912A TW 201404912 A TW201404912 A TW 201404912A TW 102111708 A TW102111708 A TW 102111708A TW 102111708 A TW102111708 A TW 102111708A TW 201404912 A TW201404912 A TW 201404912A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- workpiece
- electric field
- fluid
- shielding plate
- field shielding
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 244
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 145
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 18
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 claims 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 50
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 48
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 36
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 30
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 28
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 27
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 23
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 20
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- 230000010360 secondary oscillation Effects 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 12
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 12
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 10
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 10
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 9
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 6
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 6
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 5
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 5
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 5
- 239000004801 Chlorinated PVC Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000457 chlorinated polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 238000000866 electrolytic etching Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- VLYDPWNOCPZGEV-UHFFFAOYSA-M benzyl-dimethyl-[2-[2-[2-methyl-4-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenoxy]ethoxy]ethyl]azanium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Cl-].CC1=CC(C(C)(C)CC(C)(C)C)=CC=C1OCCOCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 VLYDPWNOCPZGEV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000000970 chrono-amperometry Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N copper;hydrate Chemical compound O.[Cu] PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 238000004502 linear sweep voltammetry Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/008—Current shielding devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/001—Apparatus specially adapted for electrolytic coating of wafers, e.g. semiconductors or solar cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/06—Suspending or supporting devices for articles to be coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/08—Electroplating with moving electrolyte e.g. jet electroplating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
提供一種用以流體處理至少一工件之設備。該設備包含：能夠容納流體之一外殼；配置於該外殼內且用於保持至少一工件的工件固持器；及配置於該外殼之內相鄰該至少一工件之每一者的電場屏蔽板，該電場屏蔽板具有至少一輪廓區域，用以改變位於至少一輪廓區域與工件表面所相對應之一部分之間的空間之中的電場屏蔽板與該工件表面間之距離。
Description
根據專利法，本案係為於2004年10月22日提出申請之美國專利序號第10/971,726號之一部份的延續案，該案主張於2003年10月22日提出申請之美國臨時專利申請案第60/513,761號之優先權，其為本申請案受讓人所擁有，而其揭露內容藉由參照全部於此併入作為本案揭示內容一部分。
本發明一般來說係關於用於流體處理工件之方法及設備，且更具體而言，係關於在工件流體處理期間控制流體流動、及電場分佈之方法及設備。
電沈積(electrodeposition)係與其他的處理一同被使用作用於將膜(例如金屬膜)施加至各種結構與表面(例如半導體晶圓與矽工件)的製作技術。使用於此處理之系統的重要特點係產生具有均勻與可重複特性之膜的能力，前述特性係例如膜厚度、成分、及相對於下層工件分布(profile)之分布。
數個因素會防礙均勻膜的形成。例如，在電鍍電流自系統的陽極通至陰極時電鍍電流可能分散，這會導致在靠近工件之外緣處產生較厚之電鍍沉積。此外，處理腔室中之流體分佈，特別是在陽極或陰極表面處，係可能不均勻。陰極處之非均勻流體分佈)可造成橫跨於工件表面之擴散邊界層厚度之變化，這可導致非均勻膜厚度。再者，靠近膜沉積之表面之無效率流體混合可導致之空氣或氣泡被截流於該表面上。這可抑止於氣泡周邊區域更進一步的沉積，而造成非均勻的沉積。最後，如果未將工件穩固地保持於處理腔室中，在處理期間該工件的位置可能改變，而如果與該工件間未形成一牢固的流密式密封，當流體處理工件時流體可能洩漏至不希望之區域。
先前技術的系統遭遇一或更多這些限制，而對於新的、改良之方法及設備之需求因此存在，該方法及設備在工件之流體處理期間用於控制流體流動與電場分佈，以及在工件處理期間用於可靠地保持工件。
在各種實施態樣中，其特徵在於藉由將材料施加及移除自一或多個工件表面而處理一或多個工件的系統及元件。可藉工件表面之流體流控制及/或電場控制來執行材料之施加及移除。工件係可為平面或實質上平面，且可為薄或超薄。合適之工件包括(但不為其所限制)：半導體晶圓、矽工件、交互連接之基板、及印刷電路板。此領域有時稱為流體處理或濕式處理，且包括電沉積、電鍍、無電電鍍、化學蝕刻、光阻塗佈、光阻剝離、及工件清洗等處理。
一個實施例的特徵在於用於流體處理工件之一方法及設備。該系統可包括一或多個流體處理部件的處理模組及系統，以在工件之流體處理期間控制流體流及/或電場分佈。在各種實施例中，可在膜沉積期間使用一構件以攪動該流體。該構件可利用非均勻振盪連動以攪動該流體。該構件可為攪動槳(agitation paddle，例如，麻州比爾里卡鎮之「NEXX Systems Inc.」公司之Shear Plate攪動槳)。在一些實施例中，使用一板以形塑入射工件表面的電場。
藉由控制流體流及電場分佈，獲得在工件上改善之膜沉積的結果。再者，可將能夠以背對背配置保持複數個工件之工件固持器、及/或直立結構使用於改善產能以及減低該工件處理系統之設置面積(footprint)。此能夠增加產量且節省成本。另外，使用用於處理系統之模組化架構能夠允許系統佈局相對於流體處理、及產能要求予以最佳化。
在一實施態樣中，實施例具有用以流體處理工件之設備的特徵。該設備包括：能夠容納流體之一外殼；及配置於該外殼內的一工件固持器且適用於保持工件。該設備亦包括位於該外殼內部之一構件，其相鄰該工件固持器且適用於以實質上與工件表面平行的(方向)移動，具有非均勻振盪運動以攪動流體。在一實施例中，非均勻振盪運動包含在非均勻振盪運動之每一衝程(stroke)後改變之一反轉位置。非均勻振盪運動可包括一主要振盪運動衝程及至少一副衝程。主要振盪衝程的長度實質上相等於藉由構件所界定出間隔開之開口的間距，而副振盪衝程可改變該構件之非均勻振盪運動之反轉位置。
在一實施例中，構件定義出複數個間隔開之開口。在一實施例中，構件包括間隔開之複數個葉片。間隔開之複數個葉片的外形(profile)可包含杯狀或具有角度的外形。在一些實施例中，構件包括二片槳板，其藉由間隔件特徵部接合成為單一組件，以使工件固持器能夠插入於該構件中。在一實施例中，設備亦包含一線性馬達組件以移動構件。
在一實施例中，設備包含鄰近構件配置之一板以形塑入射工件表面的電場。板主體可界定複數個孔，其直徑在該板之表面上(例如以實質上放射狀圖案)變化。在各種的實施例中，該構件能夠在該工件表面處形成非週期性之流體邊界層。在一實施例中，構件減少於工件表面處之流體邊界層的厚度，例如，減少至約10 μm以下。可將該構件配置於距離工件表面少於2 mm處。
在另一實施態樣中，實施例提供流體處理工件之方法。該方法包括將工件固持器置於能夠容納一流體的外殼之內。該工件固持器保持工件。該方法亦包括：將一構件配置於外殼之內而相鄰工件固持器定位；及藉由以非均勻振盪運動實質上與工件表面平行地移動構件以攪動流體。在各種實施例中，該方法可包含透過非均勻振盪運動，將工件表面之構件之電場成像及/或流體流成像極小化。在一實施例中，該方法包含將流體中夾帶之氣泡自工件之表面移除。在各種實施例中，該方法可包含將金屬或塑膠沉積或溶解(dissolute)於該工件表面上。
在又另一實施態樣中，實施例具有於工件表面處改變電場之設備的特徵。該設備包含：能夠容納流體之一外殼；置於該外殼內的工件固持器且其適用於保持工件；置於該外殼內之一板，且與工件以空間隔開。該板界定具有孔尺寸分布的複數個的孔，以改變通過該板至工件表面的電場特性。在一實施例中，該等孔尺寸分布包含連續漸層式之孔尺寸(例如，實質上放射狀圖案)。在一實施例中，靠近工件表面的電場係為均勻。該電場特性可包含振幅。在一實施例中，該板包含非導電性材料，用作當電場通過該板至該工件表面時阻擋該電場的一部分。
在各種實施例中，設備亦包含一構件，適用於以非均勻振盪運動實質上與工件表面平行(的方向)移動，以攪動流體。該非均勻振盪運動可包含在非均勻振盪運動之每一衝程後改變之一反轉位置。在一實施例中，非均勻振盪運動可包括一主要振盪衝程及至少一副振盪衝程。主要振盪運動衝程之長度實質上相等於藉由構件所界定出開口的間距，而副振盪運動衝程可改變該構件之非均勻振盪運動之反轉位置。在一實施例中，該構件界定間隔開之複數個開口。在一實施例中，該構件包含間隔開之複數個葉片。
在仍另一實施態樣中，實施例具有在工件表面上用於改變電場之方法的特徵。該方法包含：將工件固持器置於能夠容納流體之外殼內；及將一板配置於該外殼內且與該工件固持器間隔開。該工件固持器保持工件，且該板界定具有孔尺寸分布之複數個孔。該方法亦包含將電場通過該板以改變入射該工件表面之電場的特性。
在各種實施例中，該方法可包含透過非均勻振盪運動，將工件表面上之構件的電場成像、及/或流體流成像極小化。在一實施例中，該方法包含將流體中夾帶之氣泡自工件之表面移除。在各種實施例中，該方法可包含將金屬或塑膠沉積或溶解於工件表面上。在一實施例中，該方法包含透過構件之非均勻振盪運動，在工件表面處形成非週期性之流體邊界層。在一實施例中，該方法包含透過構件之非均勻振盪運動，在工件表面處減少流體邊界層之厚度。
在另一實施態樣中，實施例提供用於流體處理工件之設備。該設備包含：能夠容納流體之一外殼；置於該外殼之內之工件固持器，且其適用於保持工件；及界定間隔開之複數個開口之一構件。可將該構件置於該外殼之內相鄰該工件固持器，且該構件可適用於以實質上與工件表面平行(的方向)移動，以使間隔開之複數個開口能夠攪動流體。在一實施例中，間隔開之複數個開口的非均勻振盪運動攪動流體。該非均勻振盪運動可包含在該非均勻振盪運動之每一衝程後改變之一反轉位置。在一實施例中，非均勻振盪運動可包括一主要振盪衝程及至少一副振盪衝程。該主要振盪運動衝程之長度可實質上相等於藉由構件所界定出間隔開之開口的間距，而副振盪運動衝程可改變該構件之非均勻振盪運動之反轉位置。在一實施例中，以線性馬達組件移動構件。
在一實施例中，設備亦包含一板，相鄰該構件而配置，以形塑入射該工件表面的電場。該板主體可界定複數個孔，該等孔的直徑在該板的表面上變化。該複數個孔可以實質上放射狀圖案而改變。該構件能夠在該工件表面處形成非週期性之流體邊界層。在一實施例中，構件減少在工件表面處之流體邊界層的厚度，例如，減少至約10 μm以下。在一實施例中，可將構件配置於距離工件表面少於約2 mm處。
在仍另一實施態樣中，實施例具有流體處理工件之方法的特徵。該方法包含：將工件固持器置於能夠容納一流體的外殼之內；及將一構件配置於該外殼內而相鄰該工件固持器。該工件固持器保持工件，且該構件界定間隔開之複數個開口。該方法亦包含藉由實質上與工件表面平行地(的方向)移動構件，利用間隔開的複數個開口攪動流體。
在各種實施例中，該方法可包含透過非均勻振盪運動，將工件表面之構件的電場成像、及/或流體流成像極小化。在一實施例中，該方法包含將流體中夾帶之氣泡自工件之表面移除。在各種實施例中，該方法可包含將金屬或塑膠沉積或溶解於工件表面上。
在另一實施態樣中，實施例具有流體處理工件之設備的特徵。該設備包含：用以將工件保持於能夠容納流體之外殼中的裝置；及利用實質上與工件表面平行之非均勻振盪運動將流體加以攪動的裝置。
在又另一實施態樣中，實施例提供在工件表面處用於改變電場之設備。該設備包括：用以將工件保持於能夠容納流體之外殼中的裝置；及界定具有孔尺寸分布之複數個孔的裝置，其用於改變入射工件表面的電場。
在仍另一實施態樣中，實施例具有流體處理工件之設備的特徵。該設備包括：用以將工件保持於能夠容納流體之外殼中的裝置；及界定間隔開之複數個開口之裝置，其用於以實質上與工件表面平行之運動將流體加以攪動。
本實施例其他實施態樣及優點藉由以下之圖示、詳細敘述、及申請專利範圍將變得明顯，其全部僅以示例為目的說明本發明之原理。
圖1描述用於工件之示例性生產系統10。該生產系統10可利用本發明之各種特徵。該生產系統10可包含裝載站14以將工件遞送至工件固持器18。該生產系統10亦可包含用於處理工件一或多個模組22，例如，處理模組。可將該裝載站14及該一或多個模組22裝設於單一框架中、或相鄰之框架中。框架可包含一運輸系統26以將工件固持器18自裝載站14移動至第一模組、及移動於模組之間。一示例性生產系統係為麻省比爾里卡鎮之Nexx Systems,Inc.之市售的Stratus System。
工件(其示例顯示於下列圖中)可為平面、實質上平面及/或薄或超薄。在各種實施例中，工件具有一圓形的形狀或實質上圓形的形狀。在其他實施例中，工件為非圓形。例如，工件可為長方形、正方形、橢圓形、或三角形、或具有其他合適的幾何形狀配置。在各種實施例中，工件可為例如半導體晶圓、矽工件、互連基板、印刷電路板、或適合用於處理之其他工件。裝載站14可為自動化之裝載站，例如加州Irvine之Newport Automation公司、或麻省Chelmsford之Brooks Automation公司提供之自動化晶圓處理前段設備。
工件固持器18，根據本發明，可將其使用於保持單一工件、或複數個工件。工件固持器18可對於兩片以上之工件使用背對背配置(back-to-back configuration)。再者，工件固持器18可具有穿通其中心之一孔以處理單一工件之複數個表面。以下將詳述這些實施例。
根據本發明一或多個模組22之其中每一者可使用於清潔、清洗、乾燥、前處理、無電電鍍、緩衝/固持、蝕刻、電沉積、電鍍、電蝕刻、電解溶解、無電沉積、無電溶解、光阻沉積、光阻剝離、化學蝕刻處理、晶種層蝕刻、及其他需要流體流動及/或電場控制與使用之類似處理。在各種實施例中，以工件固持器18將工件保持同時執行處理。可使用一或多個模組22之其中每一者及/或該工件固持器18以將各種膜施加於工件表面，包含但並不限於金屬膜、塑膠膜、及聚合物膜。合適之金屬包含但不限於銅、金、鉛、錫、鎳、及鐵。此外，可將這些金屬(例如，鉛/錫及鎳/鐵)之合金、化合物、及焊料施加於工件表面。
在各種實施例中，已沉積之膜可具有約1μm至約150μm之間的厚度。使用本發明之特徵，膜可為高純度且在整個工件的表面厚度係可為均勻。於(i)一平坦、連續的均勻表面上，(ii)具有微尺度表面形貌之一平坦、連續的表面之上，及/或(iii)具有表面形貌及/或光阻圖案之一平坦表面上，該膜可具有均勻之電子特性。
在各種實施例中，生產系統10可包含一至三十個之間的模組，然而可依應用使用額外的模組。將一或多個模組22之各種創新的特徵於以下更詳細敘述。一或多個模組22之其中每一者可包含堅固且模組化的結構以使其可從生產系統10移除。如此地，可將生產系統10依特殊應用而客製化。例如，以最小的損失生產時間，在客製化期間能夠將模組與工件固持器加以配置以用於處理不同尺寸之工件，例如150、200、250、或300mm之晶圓。
此外，可對於特定的流體處理或一系列的處理程序最佳化處理系統之佈局，例如一或多個處理模組之位置與順序，這能夠造成增加的產能。例如一垂直線架構，例如如由Stratus system所利用的，(該架構)能夠與雙晶圓處理系統結合。沉積模組可為約20cm寬，且可將模組的數量加以調整以配合裝載站之裝載速率。一示例性裝載速率為約每小時40片工件(40 pcs/hr)。
再者，處理系統之佈局可將工件定向於一垂直配置。對於具有長沉積時間之處理或系列之處理而言，垂直的配置能夠使相當數量的工件同時地被處理。例如，對於超過10分鐘之處理時間，可將超過20片工件同時處理。此外，於工件表面處產生相當量之氣體或空氣之處理中，例如光阻的電泳沉積，垂直的配置有助於自工件表面將空氣或氣泡移除。
生產系統10本身可為手動式或自動式。該生產系統10可包含：一電腦，其控制裝載站14、及/或運輸系統26、以及一或多個模組22之運作。在自動式系統之一示例性實施例中，剛裝載之工件自裝載站14運輸至最遠之模組，而後後續之處理將完成之工件回送至該裝載站14。
圖2顯示工件固持器18之說明性實施例，該固持器用以保持工件30。在此說明性實施例中，該工件固持器18包含一把手34，可使用該把手34將該工件固持器18提起及/或搬動。該把手可與圖1中所示之運輸機構26接合。該工件固持器18亦包含一主體38及用以接觸工件30之一環件42。在各種的實施例中，工件固持器18之主體38係由塑膠構成，如高密度聚乙烯(HDPE)或聚偏二氟乙烯(PVDF)。該主體38亦可包含導向片(圖5及圖6中顯示)，該導向片形成於至少一邊緣44中。可使用該導向片在模組22其中一者之中將該工件固持器18對準。
環件42可將工件30對著工件固持器18之主體38推壓、固持、及/或保持。該工件30與環件42之間之接觸發生於該工件30之外周緣，例如，接觸工件30之外周緣少於2mm。在各種實施例中，該環件42包含一彈性構件，該構件包裝入一彈性體之中。可將該彈性體之部分使用於接觸工件30，且在一些實施例中，其可與工件30產生密封。
在各種實施例中，環件42可具有圓形形狀、實質上圓形形狀、或非圓形形狀(如長方形、正方形、橢圓形、或三角形、或具有另一合適之幾何配置)。在一實施例中，環件42具有相對於工件30的低外形。例如，在一詳細之實施例中，環件42延伸超出該工件30暴露表面之平面少於約1mm。在各種實施例中，環件42可為一接觸環件或一密封環件。在一實施例中，環件42為於Keigler所擁有之美國專利第6,540,899號中所敘述的一密封環組件，其揭露內容藉由參照在此全部併入。
圖3為一剖面圖，描繪工件固持器18’之說明性實施例，其可用以保持複數個工件30。該工件固持器18’之主體38包含在第一平面中之第一表面43與在第二平面中之第二表面45(例如一前表面與一後表面)。每一表面具有與其相連之環件42，用以保持各自的工件30，例如，對著該工件固持器18’之各個表面43或45分別保持各個工件30。例如，第一環件可將第一工件保持於第一平面中的該工件固持器之第一表面之上；而第二環件可將第二工件保持於第二平面中的該工件固持器之第二表面之上。
根據圖3中所描述之實施例，第一與第二平面係相互平行且具有間隔。在各種的實施例中，第一與第二平面形成一角度。在一實施例中，第一與第二平面係正交的。在其他的實施例中，第一與第二平面形成一銳角或一鈍角。吾人需了解本發明並非限於只具有二平面之工件固持器。可利用使用單一平面或二以上之平面的實施例。在此使用二平面以描述用以保持複數個工件之設備的示例性實施例。
在一實施例中，將多個工件以背對背配置加以固持，且在一詳細的實施例中，該等工件以背對背的配置彼此置中。在一些實施例中，將該等工件固持於工件固持器之不同表面上且將該等工件相互偏離。在另一實施例中，可將複數個工件(例如，以並排的配置)固持於工件固持器之單一表面上。在一些實施例中，可將複數個工件固持於工件固持器之一表面上，同時將至少一額外之工件固持於工件固持器之第二表面上。
圖4描述工件固持器18''之另一實施例的剖面圖，其顯示一示例性系統，其將工件30保持於工件固持器18''。一環件42'將工件30對著該工件固持器18''之主體38'加以固持。該工件30於接觸點46處與該主體38'接觸。該主體38'可界定一凹部50以使該工件30只與該主體38'之一部份接觸。
根據描述之實施例，工件固持器18’’之主體38’界定一凹溝54，以固持至少一構件58、一支持構件62、及一囊部66。該構件58具有彈性且亦可稱為一撓曲板(flexure plate)。該構件58可具有圓形形狀、實質上圓形形狀、或非圓形形狀(如長方形、正方形、橢圓形、或三角形、或另一合適之幾何配置)。在一些實施例中，構件58可為一環件或一板，且在一詳細實施例中，該構件可具有實質上平面之環形形狀。在各種的實施例中，構件58係可為與彈簧類似之材質構成，例如不鏽鋼或鈦金屬。該構件58可包含至少一保持特徵部(例如，圖5及圖6中所示)，其可接合環件之至少一接合特徵部，例如，環件42之接合特徵部70。在各種實施例中，環件42'及構件58係可移除式地附接於工件固持器18''。
支持構件62可為一板或一推板(push plate)，且可包括至少一推銷74。在各種實施例中，支持構件62可具有圓形形狀、實質上圓形形狀、或非圓形形狀。在各種實施例中，支持構件62可為一環或一板。該支持構件62可以金屬、塑膠、或聚合物材料構成。囊部66，其可為一氣動氣囊，該囊部66界定出可以例如空氣之流體填充之一腔78，以膨脹該囊部66。當膨脹時，該囊部66推壓支持構件62，造成至少一推銷74接觸構件58，而造成該構件撓曲。該囊部66可具有圓形形狀、實質上圓形形狀、或非圓形形狀，並且在各種實施例中，可為一環或一板。在各種實施例中，囊部66可以含氟彈性體、氨基甲酸乙酯、或聚酯膠膜材料所構成。
圖5及圖6為分解圖，顯示用以保持工件30之另一示例性工件固持器18'''。圖5顯示自第一視角之視圖，圖6顯示自第二視角之視圖。此工件固持器18'''之實施例包含：環件42'、凹溝54、支持構件62、及囊部66。該工件固持器18'''亦可包含把手34'及構件58'。
圖5及圖6所示之工件固持器18'''包含主體38''，其可包含一導向片82。在一實施例中，主體38''中所界定的凹部50包含多個接觸點46以對工件30提供支撐。在此敘述之實施例中，該主體38''包含至少一埠86以經由該主體38''中之導管(未顯示)提供流體至囊部66、及/或提供真空至環件42'的下側。在各種實施例中，主體38''亦可包含至少一電性接觸點90以將電流連通至工件30。可將支持構件62連接至釘軸(stud)92，該釘軸92可接合至該主體38''。該釘軸92提供一作用力以將該支持構件62接觸至構件58'。
圖6中所敘述之環件42'包含至少一接合特徵部70，其在至少一實施例中係以一或多個釘軸構成。密封凹溝94可圍繞該環件42'之外周緣。該密封凹溝94可為該環件42'之彈性體區域，該密封凹溝可與密封凸座98配對，該密封凸座98可圍繞工件固持器18'''之外周緣。在一實施例中，此配對在工件固持器18'''與環件42'之間形成對於流體進入之阻障，例如流密式密封件。
在各種實施例中，環件42'亦包含內密封表面102，其能夠與工件30形成對於流體進入之阻障。該內密封表面102亦可與該工件30形成電性連接。例如，該內密封表面102可包含接觸該工件30之撓曲指部。該撓曲指部可包含暴露出之終端末端件，以作電性接觸用。電流路徑可將高達75 amp之電流攜載至工件表面，且允許對複數個工件作獨立之電流控制。
在各種實施例中，內密封表面102可包含彈性體區域，其在足夠作用力之下偏斜以形成對流體進入之阻障。
在一些實施例中，構件58'界定至少一保持特徵部110及至少一撓曲特徵部114。該構件58'可包含至少一舌片部118。可將該構件58'之該等特徵部切割(例如雷射切割)成該構件58'。該至少一保持特徵部110可接合於環件42’之至少一接合特徵部70。在各種實施例中，至少一保持特徵部110係可為切割入該構件58'之鍵孔槽或為卡槽。在一實施例中，至少一撓曲特徵部114具有公羊頭之形狀。
在一實施例中，構件58'界定複數個撓曲特徵部114。在組合中，該複數個撓曲特徵部114可提供圍繞該構件58'之主體122一有效之長路徑以允許該構件58'之實質上撓曲。在一實施例中，當構件受到撓曲時，複數個撓曲特徵部114可提供一作用力，該作用力至少實質上均勻地圍繞物件(例如工件30)之周緣。可提供實質上垂直於構件58'之平面的作用力。當施加該作用力時，環件42'可保持物件。在此實施例中或其他實施例中，撓曲特徵部114可在構件58'之周緣周圍形成，例如，在內周緣、外周緣、或內周緣與外周緣兩者處加以形成。
在一些實施例中，凹溝54，例如界定於主體38''之內的環形腔，可包含至少一齒狀特徵部126，其可接合構件58'之至少一舌片部118。當複數個舌片部118受到撓曲而自(構件)主體122遠離時，一作用力產生於該等舌片部118之間垂直於工件30的平面。
參照圖5及圖6，可將環件42'及構件58'可移除式的附接至工件固持器18'''。在一實施例中，可將環件42'之一或多個接合特徵部70以構件58'之一或多個保持特徵部110(例如，插入或附接)加以接合。例如在使用鍵孔槽之一實施例中，可將環件42'轉動一些角度直到接合特徵部70停靠在保持特徵部110之較窄端。此造成該接合特徵部70之肩部位於構件58'之後方。之後可將囊部66部分地或全部地放氣。由撓曲特徵部114形成之撓曲作用力造成該構件58'偏斜且對著一或多個接合特徵部70拉動。在此實施例中，此舉將該環件42'拉引向該工件固持器18'''。
在一實施例中，將構件撓曲將作用力提供至至少一接合特徵部，以造成環件與工件形成對於流體進入之阻障。例如，該作用力可造成構件58'將環件42'之至少一接合特徵部70加以拉引以造成其推壓工件30以形成對於流體進入之阻障。該至少一撓曲特徵部114可適用於提供實質上垂直於構件58'之平面作用力以形成阻障。可將撓曲特徵部114配置於該構件58'之周緣周圍(例如，內周緣、外周緣、或如圖5與圖6所示之內周緣與外周緣兩者)，以至少實質上均勻地自該周緣提供作用力。使該構件58'變形之作用力可約為該環件42'周緣每直線公分1公斤。
將第一工件自工件固持器移除或將第一及第二工件互換，可藉膨脹囊部66以移除構件58'與環件42'之間之作用力，以使支持構件62接觸該構件58'(利用或不利用推銷74)以使其變形。將接合接合特徵部70之作用力加以放鬆，以使該接合特徵部能夠自保持特徵部110脫離。在一實施例中，將接合接合特徵部70之作用力加以放鬆，以使環件42'可轉動且自工件固持器18'''移開。可將該第一工件自該環件42'移除，且如有需求可於該環件42'上配置一全新的工件。
在一實施例中，流體密封件可以充分之作用力固持工件以防止流體的侵入，甚至當由於突發事件而喪失對於處理系統的所有動力時。在一實施例中，在工件裝載過程之後及/或處理工件之前，可將對於流體進入之阻障進行測試以確定工件已適妥地加以裝載。例如，將如約-0.05 atm的小型真空施加於工件固持器18'''之腔。可將該真空施加於例如凹部50。其後可將通往該真空之路徑加以關閉且可測量該真空之洩漏率(leak-up rate)。如果在該工件固持器18'''之中的真空在一界定之時間長度中未改變超過一預定的量，則該阻障的完整性受到確認(例如在少於約5秒內約10%)。如果該真空以更快之速率改變，環件42'可能未被適妥地裝設，而可將工件卸載並且再次裝載。
圖7顯示構件58'之一部份128之詳細視圖，包含保持特徵部110、撓曲特徵部114、及舌片部118。如圖所示，該構件58'界定線條130與134，分別於該構件58'之內周緣與外周緣周圍延伸。該線條130與134至少實質上切穿主體122。在一詳細的實施例中，該線條130與134切穿主體122。該等線條於周緣周圍並不連續地延伸。取而代之地，該等線條130與134係為系列之不同線條。例如線條130a自第一撓曲特徵部114a延伸至相鄰之撓曲特徵部114b。該線條130a終止於二淚滴狀區域138a與138b中，其分別界定於撓曲特徵部114a與114b之中。根據該圖示之實施例，該撓曲特徵部114、114a、或114b亦包含一Ω形狀線條142。在一實施例中，二相近之淚滴狀區域及Ω形狀線條合併以形成一個別的撓曲特徵部。該撓曲特徵部可具有公羊頭形狀。
在一實施例中，使用一系列不同線條可提供圍繞構件周緣之實質上的長路徑，而該構件可沿著該長路徑撓曲。再者，使用一系列不同線條可助長來自周緣至少實質上均勻之一作用力。
在各種實施例中，舌片部118包含切口146。在一實施例中，切口146與位於工件固持器之凹溝54中相應之掣子接合。該切口146可防止構件58'轉動。該構件58'可包含外舌片部148，其可用以將該構件58'保持於工件固持器中。
構件58或構件58'之運動及撓曲特徵部114之動作以示意圖顯示。為了說明目的而不受理論所限制，圖8A-8C顯示示意性圖示。
圖8A顯示處於鬆弛狀態之構件58或構件58'。板150及彈簧154代表構件58或構件58'。撓曲特徵部114可如彈簧154般作用以施加作用力。固定點代表工件固持器之保持特徵部。例如，固定點可為形成於工件固持器之凹溝54中之齒狀特徵部126。該固定點可保持該構件58與構件58'之舌片部118。
圖8B顯示環件42或環件42'之一部分，包含接合特徵部70(於圖8B與8C中所示之釘軸)。將作用力162施加於該板150(即構件58或構件58')以撓曲該構件58與構件58'至一過展狀態。當其過展時，可使環件42或42'與該構件58或58'之間達成接合(例如在一實施例中，保持特徵部將接合特徵部抓住)。在一詳細之實施例中，接合發生於接合特徵部70與保持特徵部110之間。在一實施例中，作用力162藉由支持構件62加以施加。彈簧154(即撓曲特徵部114)施加實質上與該作用力162相反方向之一作用力166。
圖8C描繪處於一狀態的一設備，在該狀態中構件58或58'透過其保持特徵部110將作用力166施加於接合特徵部70之。彈簧154施加實質上垂直於構件58或58'之平面的作用力166。在一實施例中，作用力166造成構件58或58’拉引接合特徵部70，而造成環件42或42'與工件30接觸。此接觸可在工件30與環件42或42'之間對於流體進入形成阻障。
圖9描繪工件固持器170之另一示例性實施例。可使用此實施例以處理工件30之複數個表面。該工件固持器170包含用以保持工件之環件42。該工件固持器170之主體174界定一孔178，該孔178自第一表面182穿通至第二表面186。該孔178之直徑較該環件42之直徑小。在各種之實施例中，工件固持器18'''包含前述之特徵部，其中包含但不限於構件58或構件58'、支持構件62、及囊部66。在工件30之下側及孔178之邊緣處可形成密封以將這些元件與用於流體處理中的流體隔離。
圖10顯示用於處理(如流體處理)工件之示例性之設備。該設備可包含模組22，其本身可包含外殼200。在一實施例中，該模組22容納一流體，例如，外殼200界定一腔，可將該流體置於其中。如圖10所示，該設備亦包含工件固持器18、構件204、板208、及陽極212之實施例。在一些實施例中，不使用或不具有這些元件的一或多者。各樣變化在以下以更多細節加以描述。在各種實施例中，將構件204、板208、及/或陽極212置於模組20及/或外殼200之中。由於模組化之設計，可將這些元件可移除式地或固定式地置於外殼200之內。
在圖10中顯示將工件固持器18自外殼200加以移除。該工件固持器18毋須與模組22或外殼200整合。在一詳細實施例中，可將工件固持器18自該外殼200中移除。該工件固持器18係可移動於二個以上模組22之間。該外殼200可包含凹溝，該等凹溝在兩相對側之內表面中界定。可將工件固持器18之邊緣44或工件固持器18'''之導向片82插入至該等凹溝中。
對於電沉積或電蝕刻應用，示例性外殼200的長度可少於約180 mm。對於不需要板208或陽極212之應用，該外殼之長度可約為75 mm。該外殼200之寬度可介於約300 mm與約500 mm之間。在用於200mm工件之一示例性實施例中，模組之尺寸可為約180 mm乘以400 mm，然而依據應用及/或工件尺寸該尺寸可作改變。
在各種實施例中，構件204為槳組件或流體攪動槳。在一詳細實施例中，構件204為剪力板攪動槳。構件204可在與工件表面實質上平行之方向移動，該工件以工件固持器18加以保持。構件204可以非均勻振盪運動加以移動以攪動流體。在各種實施例中，構件204之振盪頻率可介於約0 Hz與約20 Hz之間，然而依據應用該頻率可為更高。在一實施例中，構件204之振盪頻率介於約4 Hz與約10 Hz之間。在一詳細之實施例中，振盪頻率為約6 Hz。
在一些實施例中，構件204藉一或多個馬達216移動。該構件204可利用連接桿220連接至該馬達216。在一詳細實施例中，馬達216為線性驅動馬達或線性馬達組件。合適之線性馬達包含來自威仕康辛州Delavan的LinMot Corporation之線性驅動馬達。在各種實施例中，馬達216可以固定式地或可移除式地附接於外殼200。可將該等馬達216置放於外殼200之中心平面上。在一詳細實施例中，在構件204的往復運動期間所致之慣性作用力與構件204之重量以線性馬達加以支撐，其係透過在馬達滑件與馬達線圈之間之磁場作用力而非機械性軸承。該一或多個馬達216係可以電腦控制。
在各種實施例中，板208可為屏蔽板或屏蔽組件。該板208可用以形塑入射於工件表面的電場，該工件以(工件)固持器18加以保持。板208可由非導電性材質構成。合適之材質包含但不限於HDPE及PVDF。在各種實施例中，板208可具有圓形形狀、實質上圓形形狀、或非圓形形狀(如長方形、正方形、橢圓形、或三角形、或具有另一合適之幾何配置)。板208之一特徵係為可將其輕易地加以移除及替換。此舉允許以最小之損失生產時間將單一模組配置用於處理不同尺寸之工件。
在一實施例中，陽極212形成外殼200之外壁。在一實施例中，陽極212可為正極組件之一元件，該組件形成外殼200之外壁。在各種實施例中，外殼200具有外壁，且陽極212或陽極組件其中任一者係可移除式地附接於該(外)壁或與該(外)壁間隔開。
在各種實施例中，陽極212可為銅碟片。在一實施例中，陽極212暴露之表面面積約為300 cm2。在一實施例中，陽極212在電沉積或另一流體處理(如銅或焊料沉積)期間受到耗損。該陽極212之一特徵為可將其輕易地加以移除及替換，將損失之生產時間最小化。
在使用陽極212之實施例中，將工件表面用作為陰極。吾人當注意在一些實施例中，較佳將系統之極性加以反置。即在相對於置於模組22中之陰極，將工件表面控制成陽極。在如此之實施例中，該陽極212能以一陰極替換。
圖11為剖面圖，顯示用以處理工件之設備的另一示例性實施例。例如可使用此實施例以同時處理二工件。外殼200'包含一側壁224及末端壁226，且顯示構件204a與204b、板208與陽極212之相對位置。這些元件或距離並未按照比例顯示。雖然構件204a與204b顯示為二獨立之結構，但是該構件204a與204b可形成一單一組件。
在用於流體處理之外殼200'的實施例中，流體通過位於外殼200'之底部壁中的至少一埠228進入外殼200'。在一些實施例中，可將埠228置於外殼200'之底部壁230之中心部份。在一實施例中，可將埠228置放於側壁224之底部部分之中。流體沿著一或更多工件表面往上流。該流體可於工件固持器18與個別之構件204、204a、或204b之間或於工件固持器18與板208之間流動。在各種實施例中，流體通過該外殼之頂部、或通過側壁224之頂部部分、或通過末端壁226之頂部部分，自外殼200'離開。箭號顯示流體流之大致的方向。
在各種實施例中，流率可介於約為20公升/分鐘與40公升/分鐘之間。在一詳細實施例中，流率可約為28公升/分鐘。在一實施例中，該流體為一電解溶液。在處理期間可將該電解溶液自收集槽循環通過外殼200'。周轉率可為在約27.6公升/分鐘的流率下約0.8分鐘。一示例性溶液可包含硫酸銅、水、硫酸、及鹽酸。
工件30與各別構件204、204a、或204b之間的距離可約為1mm及5mm，然而該距離可依據應用而改變。在一實施例中，將構件204、204a或204b置於距離工件30的表面少於約2 mm處。元件之間的距離愈短，表面處之流體混合愈佳。在一詳細實施例中，其中環件42自工件之外表面延伸約1 mm，構件204、204a或204b能夠於距離工件30表面約1.5 mm處之一平面之中移動。可將板208置放於距離工件30表面約2至約20 mm之間，然而依據應用該距離可改變。在一詳細實施例中，將板208置放於距離工件表面約5 mm處。
圖12為一透視圖，描繪構件204'之示例性實施例，該構件204'在流體處理工件期間用以攪動流體。該構件204'包含第一板232與第二板234。板232、234每一者界定一系列之間隔開的開口236。間隔開之該等開口236的形狀可為例如橢圓形或長方形。板232、234每一者亦可包含用以攪動流體之一系列間隔開之葉片240。間隔開之該等葉片240的外形可為直的、具有角度的、杯狀、或正方形。可將該系列之間隔開之開口236、或該系列之間隔開之葉片240的中心點，以實質上等距的週期性陣列加以設置。例如，可將該等中心點以具有介於約10至約30 mm之間隔加以置放。在一詳細實施例中，該等中心點之間以約20 mm的距離置放。
在一實施例中，當將構件204'移動時，該系列之間隔開之開口236攪動流體。在一實施例中，當將構件204'移動時，該系列之間隔開之葉片240攪動流體。在一實施例中，該等開口236及葉片240二者皆攪動流體。在一詳細實施例中，間隔開之葉片240的邊緣表面攪動流體。
板232、及板234可由適合之金屬、塑膠、或聚合物構成。合適之金屬包含鈦、不鏽鋼、或鋁。合適之塑膠包含聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、HDPE、及PVDF。在各種實施例中，可將板232及234任一者置放於距離工件表面約2mm至約10mm之間處，然而依據應用可使用更小或更大之距離。在一詳細實施例中，板232與板234之至少一者的厚度介於約3 mm與約6 mm之間，但依據應用及/或材料之結構可使用更小或更大的厚度。可使用相對薄之部件以將板208儘可能地靠近工件置放。此舉改善沉積之均勻性。
可藉由一或多個間隔特徵部244將第一板232及第二板234結合形成構件204'。在圖12，顯示藉由螺絲248將該第一板232及第二板234附接於間隔特徵部244，然而可使用其他之方式，包含但不限於以鉚釘、膠、環氧樹脂、黏著劑、或外部之合適的附接方法。該等板232、234與該等間隔特徵部244可界定一腔，在處理期間可將工件固持器18的一實施例插入於該腔中。該等間隔特徵部244可有助於該構件204'與該工件固持器18之對準。
在各種實施例中，可藉由外殼200而以提供高精準度而毋需構件204或204'之機械性支撐的方式，將構件204或204'與工件固持器18對準。如上所述，馬達216可支撐構件204或204'。該構件204或204'與工件固持器18之間精準且一致的間距係可使用裝設於外殼200上之導輪(未顯示)達成。該等導輪可在軸上自由轉向，該軸係穩固地裝設於該外殼200之側壁上。亦可將對準輪裝設於外殼200上以置放工件固持器18。該等導輪與該等對準輪之間的關係可使得構件204或204'相對於工件表面(之距離)係一致到小於約1/4 mm之內。當構件204或204'以與工件表面實質上平行的方向移動時，此舉促使實質上均勻的流體邊界層發生於工件表面處。
導輪所用之軸可作為頸軸承軸(journal bearing shaft)。可以實際上零摩擦力或零承載力將構件204或204'移動，這可顯著地減少與使用負荷承載摩擦表面或軸承之系統相關的維修和維護成本。
圖13為一剖面圖，顯示構件204''之另一示例性實施例，該構件204''在流體處理工件期間用以攪動流體。間隔開之葉片240’呈杯形。在圖13中顯示間隔開之該等葉片240'相鄰工件30，其利用環件42加以保持於工件固持器18上。在各種實施例中，當構件204''移動時，該系列之間隔開的開口236及/或該系列之間隔開的葉片240'將流體攪動。在一個實施例中，一間隔開的葉片240’的邊緣表面攪動流體。在此實施例中，邊緣表面可為一側表面、尖頭狀表面、或圓頭的表面。
圖14為一剖面圖，顯示構件204'''之另一示例性實施例。間隔開之葉片240''具有帶角度的輪廓，且顯示為相鄰工件30，工件30係使用環件42加以保持於工件固持器18上。在各種實施例中，當構件204''移動時，該系列之間隔開的開口236及/或該系列之間隔開的葉片240''將流體攪動。
如上所述，可使用構件204、204'、204'''、或204'''(在此統稱為204x)以攪動流體。在一些實施例中，構件204x使用非均勻振盪分布移動。在一示例性實施例中，非均勻振盪運動包含在非均勻振盪運動每一衝程後改變之一反轉位置。
例如參照圖15，葉片240、240'或240''、或者與工件30表面上之一特定的工件點256相鄰的一間隔開之開口236的中心點(在此統稱為中心點252)，在一完整振盪衝程後無需回歸至相同之工件點256。當構件204x振盪時該中心點252可沿著工件30之表面移動，而在一完整振盪衝程後，中心點252'可位於一附近的工件點260處。
在一實施例中，該非均勻振盪運動包含主要振盪衝程及至少一副振盪衝程。該主要振盪衝程之長度可與由構件所界定之間隔開之開口236的間距實質上相同。在一詳細實施例中，主要振盪衝程之長度可與相鄰間隔開的開口236之間距實質上相同。
參照圖16，一示例性主要振盪衝程264可改變構件204x之振盪衝程之反轉位置。在一詳細實施例中，主要振盪衝程264改變構件204x之中心點252之反轉位置268。一示例性第一副振盪衝程272可改變構件204x之振盪運動之反轉位置。在一詳細實施例中，第一副振盪衝程272改變中心點252之反轉位置276。在各種實施例中，亦可將這視為改變主要振盪衝程264之反轉位置。一示例性第二副衝程280可改變構件204x之振盪運動之反轉位置。在一詳細實施例中，第二副衝程280改變中心點252之反轉位置284。在各種實施例中，亦可將這視為改變第一副振盪衝程272之反轉位置。
如圖所示，使用中心點252以顯示構件204x之相對運動。然而可使用沿著構件204x表面之任何點X以顯示隨著構件204x移動時該點X的反轉位置之改變。在一些實施例中，構件可用複製個部件構成。每一部件包含一或多個間隔開的開口或者一或多個間隔開的葉片。在一實施例中，可將每一部件連接至一獨立之馬達，俾使其運動獨立於鄰近之部件。在一實施例中，可將每一部件連接至同一馬達，俾使該等部件一同移動。在一些實施例中，將複數個部件置放於工件之同側，俾使該構件204x的二個以上之部件之運動將流體攪動。
圖17顯示一示例性非均勻振盪分布288的圖形化表示，振盪分布288係用以在流體處理工件期間將流體攪動。以說明性目的參照圖15與16中之示例性工件30與中心點252。將相對於工件30的表面上之工件點256的構件204x之中心點252的位置，相對於時間加以作圖(圖17)。在構件204x之這個實施例中，中心點252之間距為約20mm。主要振盪衝程係與該中心點與構件204x之相鄰的中心點之間的間距實質上相同。副振盪衝程為約40 mm。線292顯示主要振盪衝程所造成該中心點之相對移動。線296顯示副振盪衝程所造成之該中心點的相對移動。從圖17所能理解地，所產生之非均勻振盪分布係由一系列振盪所形成，且在該系列中之各個連貫的振盪係不對稱。
藉使用主要衝程與副衝程之組合，在工件30前面之振盪模式之反轉位置相對於處理時間可得以充分改變。這可防止工件表面上非均勻的時間平均電場或流體流場。此舉可將工件表面上之構件之流體流影像或電場影像最小化，這改善沉積之均勻度。
圖18顯示另一示例性非均勻振盪分布300的圖形化表示，振盪分布300在流體處理工件期間用以攪動流體。在構件204x之此實施例中，中心點252之間距為約20 mm。主要振盪衝程係與該中心點252與構件204x之相鄰的中心點之間的間距實質上相同。第一副振盪衝程為約30 mm。第二副振盪衝程為約40 mm。振盪運動可包含額外之副振盪衝程。線304顯示主要振盪衝程所造成之中心點之相對移動。線308顯示第一副振盪衝程所造成之中心點之相對移動。線312顯示第二副振盪衝程所造成之中心點之相對移動。
第一副振盪衝程之週期為約2秒，而第二副振盪衝程之週期為約10秒。這可移動振盪反轉發生處之位置，這將各間隔開之葉片的反轉點或間隔開之各開口之中心點散開約0.1 mm。這可減少或實質上排除該反轉位置在工件表面上之任何成像。
構件204x之振盪亦可在工件30表面處形成一非週期性之流體邊界層。在一實施例中，構件204x減少於工件30表面處之流體邊界層的厚度。在一詳細實施例中，流體邊界層厚度減少至約10 μm以下。再者，構件之運動可自工件30表面將流體中夾帶空氣或氣泡的情況予以減少或實質上地排除。在一詳細之實施例中，流體流將用於鍍覆或沉積之外殼200中正在生長之膜表面附近的空氣或氣泡攜出。
圖19描述在工件表面處之邊界層厚度相對於流體攪動速度的圖形化表示。流體攪動速度可為構件204x之振盪速度。如圖所示，隨著攪動速度增加，流體邊界層之厚度自約55 μm減少至約10 μm以下。該邊界層厚度可由極限電流量測取得，極限電流量測可藉由與參考電極的已知狀態的比較、線性掃瞄伏安法、或計時安培法而加以判定。流體混合與邊界層厚度呈反比。因此，在流體處理中減低邊界層(厚度)可改善工件表面處之流體混合度。這可改善產量與均勻度，且亦可減低材料之耗損。
圖20A描繪板208'之一示例性實施例，該板在處理工件30期間用以改變電場。在工件表面處改變電場可促進膜之均勻沉積，然而通過工件表面之電位降，自工件周緣至工件中心改變。在一實施例中，板208'之至少一部份係由非導電性材料製成，當電場自陽極212之平面通過至工件30表面之平面時，該材料可阻擋該電場。該板208'具有一實質上圓形形狀，但吾人應瞭解，板208、208'可具有任何合適之尺寸、形狀及/或配置。板208'可包含固接孔314用以連接板208'至外殼200或200'，或是連接至一支撐特徵部(未顯示)，其將該板208'懸置於外殼200或200'之中。
在此揭露實施例之另一實施態樣中，板可具有相同直徑之小孔，以不同之間隔分布於整個表面。例如，將1/2 mm的孔直徑以自1.5 mm至6.0 mm之變化的間隔置於一六角格之中；一示例性範例係覆蓋一300 mm直徑區域的大約12,000孔之圖案，配置成使中心之電場高於週邊30%至40%。這類型之實施例可稱為「微孔」屏蔽。微孔屏蔽之實施例係特別有利於在晶圓表面處結合(由於剪力板204)將屏蔽表面加以輪廓以局部地改變流體流，如將於以下所描述的。
在一實施例中，板208(圖10與11中所顯示)或208'(圖20A所顯示)形塑入射工件30表面之電場。板208或208'之主體316可界定複數個孔320。該等孔尺寸(即直徑)可為一致或該等孔尺寸可變化。例如，該等孔320可具有一孔尺寸的分布，例如在板表面上之孔直徑可改變，以使孔直徑愈往板208'之中心變得愈大，或者反之亦然(即該孔直徑愈往板208'之周緣愈大)。吾人當注意該等孔之直徑亦可形成任何合適的梯度(例如圖20A所顯示的梯度)。在一範例中，孔尺寸之分布包含孔尺寸之連續性梯度。例如如圖20A中所示，該等孔以實質上放射狀圖案變化，較大孔可形成於靠近板208'中心而較小孔形成於靠近於該板208'之外周緣。在各種實施例中，板可具有介於約500至約10,000之間的孔，然而依據應用及/或工件尺寸可使用更多或更少的孔。在一實施例中，板可具有介於約1,000至約5,000之孔。在一詳細之實施例中，板208或208'可具有約3,000孔且適用於200 mm之工件。在各種實施例中，孔直徑介於約0.1 mm至約20 mm之間，然而依據應用可使用較大及較小之孔直徑。在一實施例中，最大之直徑孔可約為直徑5 mm。最小之直徑孔可具有約1 mm之直徑。在另一範例中，如圖20B所顯示，板700(其與板208及208'實質上相似)之中孔的直徑，以箭號方向701變化，以使孔直徑朝板之中心線702處增加(孔直徑最大)，而隨著與該中心線702的距離增加該直徑減小。在圖20C顯示孔尺寸梯度之另一範例，其中板710中之孔直徑以箭號方向703增加。吾人應瞭解箭號方向701、703為示例性且可將孔尺寸梯度以任何合適的方向定向。
亦需注意的是板表面可用任何合適的方式加以輪廓，以改變例如板208及剪力板204及/或工件30之間的距離。如可理解的是「輪廓」或「受到控制」在此係用於描述目的，以代表構件(例如板208或剪力板204或其他構件)之一或多個部分或區域，其具有變化於表面之中、或表面外形、或橫剖面、或兩者，以作為輔助構件之尺寸的功能。如更進一步可理解的是板720-724之輪廓可以受控制的方式影響工件30表面之上的流體流率，以控制(例如，獨立控制，或者結合電荷、或建立於例如陽極212與陰極/工件之間之電位的改變及/或在工件表面上流動之流體中之離子濃度的改變)工件30表面之期望的部分之沉積率。在一實施態樣中，透過將板加以輪廓可控制工件的所欲區域處的沉積速度，以例如提供工件30整個表面之均勻的膜厚度。在另一實施態樣中，在所欲之處，可將板208加以輪廓，以於工件30表面上提供不同之膜厚度圖案(例如，在工件30之一區域具有相較於工件另一區域更大之膜厚度)。
如一非限制之範例，在電化學沉積處理中之沉積速度可為以任何合適之理由鄰近晶圓周圍的第一沉積速度，例如在工件周圍之流體流率。例如可將改變電場之板208加以輪廓，以增加或減少該板208與工件30表面之間的距離、及/或該板208與構件204間之距離，以使在工件表面上往工件中心之流體流率相對於例如工件30周圍之流體流率增加或減少或與其實質上相等(例如以平衡整個工件表面之流體流率)，以使往工件中心之沉積速度係在一第二沉積速度。如可理解的是，可將該板208之輪廓調整俾使該第一與第二沉積速度實質上相等、或使該第一沉積速度較該第二沉積速度高、或使該第二沉積速度較該第一沉積速度高。如亦可理解的是，經增加的工件表面上的流體流率可允許在工件表面處增加處理流體的補充，在工件表面上相對於較慢之流率實現改善之沉積。吾人當注意與較快的流體流率相關之增加的流體補充率可提供待沉積於工件表面上之離子的更高的補充率。
吾人當注意圍繞工件周圍的工件表面與靠近工件中心之工件表面，以上係使用作為控制工件表面各種區域之上的流體流率的非限制性範例。然而，吾人應瞭解可將板208以任何合適的方式加以輪廓以控制工件的任何合適數量區域的表面上的流體流率，以控制工件表面上相對應數量之區域任一者的沉積速度，以提供在工件表面上任何合適之膜厚度沉積圖案。
再次參照圖11，當流體通過埠228被引入至外殼200'中，該流體可於工件30(即由固持器18所固持)與板之間流動，該板在圖11中為板208，但其可為板208、208'、700、710、或720-724其中任何一或多者。當流體流通過以工件30與板208所產生之通道，該流體沿著該板208之輪廓並且依據例如工件30與板208之間的距離(及/或板208與構件204之間之距離)加速或減速。例如，如果使用如圖20D中所描述的凸面板，流向工件30之中心之該流體流相較於在工件之邊緣處之該流體流將具有較高之流體流率，這是由於板的凸形輪廓所形成之在工件30中心處板720與工件30之間減短的距離所造成。相同地，透過圖20E中所顯示之板721之凹面形狀，工件30中心之流體流可藉由增加在工件中心處板721與工件30之間的距離而減少。如可理解的是流體流之方向亦可藉由板之輪廓加以影響。例如，圖20F與20G中之板722、723的圓形階(step)可造成通過工件30表面的弧形流體流，其中每一階提供一不同之流體流率。根據另一實施態樣，階可為非圓形，及/或於不同外形之間或不同輪廓區域之間的過渡可為非階狀或陡峭的(例如可包含適合之漸層過渡)。如另一範例，板723、724之輪廓可致使流體遵循由各個不同形狀之表面723A-723E、及724A-724E所構成的通道。
攪動構件204與板208、208'、700、710、或720-724之間的交互作用亦可影響工件30表面之上的流體流。例如構件204包含間隔開之開口，如前述之開口236。當構件204以前述之往復方式移動時，該構件可造成在板208、208'、700、710、或720-724(例如參看圖10、圖11、及圖20A-20J)的經輪廓的表面之上的流體運動，造成穿過板與工件表面之間的間隙的具方向性之流體流。該構件204之動作亦可增加或減低於工件30與板208、208'、700、710、或720-724之間的流體流率。其中該等板208、208'、700、710、或720-724包含穿過該等板之孔(如參照前述之圖示，例如圖20A-20K)，該構件204之動作可致使流體流動通過該等孔從而通過該等板208、208'、700、710、或720-724(參考例如圖20A-20C)而產生額外之流體流動的路徑，其亦可增加相鄰工件30之流體的攪動。
例如，參照圖20D板720可具有相對於剪力板204之凸面表面。參照圖20E板721可具有相對於剪力板204之凹面表面。當注意的是板之輪廓可為簡單(例如凹面及凸面形狀)或為複雜。例如參照圖20F，板722的表面可為階狀或其他合適之過渡表面。在此範例中，該階狀表面包含三個圓形之階722A、722B、722C，但可包含具有任何合適之幾何形狀(如正方形、長方形、三角形、八角形等)之任何合適數量之階。在此範例中，可將階722A看作為底座階，而階722C可看作最末端之階。如可理解的是，可將板722相對於剪力板204配置，以使最末端之階如圖20G所示往剪力板204延伸，或如圖20H所示地將該階延伸遠離剪力板204。在其他範例中，可將板的表面以任何合適之形貌配置加以輪廓。例如圖20I描述板723之平面圖，該板具有非對稱性之形貌輪廓。在此將該形貌輪廓區分為723A-723E。如一非限制性之範例，表面區域723A、723B及723D可以在Z軸方向突出(即進入或離開該頁面)超過表面區域723C及723E，其亦可置於沿著Z軸之不同平面上。再者，可將表面區域723A-723E其中一或多者依參照圖20D-20H其中一者以上所述之方式加以輪廓。為非限制性示例性目的，表面區域723A、723B及723D可為凸面表面且表面區域723C及723E可為凹面表面。可理解的是表面間之過渡可為平滑或是混合之過渡或是陡峭之過渡，例如圖20F所顯示之階狀過渡。如亦可理解的是輪廓不限制於任何軸向方向，且可沿著X、Y、及Z軸其中之一或多個方向延伸。圖20J描述相似於板723之板724但其輪廓可相對於X、Y、及Z軸其中之一或多者而對稱。僅以非限制性例示為目的，圖20J中之輪廓區域724A-724E係以X及Y軸對稱並可具有任何合適之如前面所述輪廓形狀組合。在一範例中，板的一或多個輪廓區域可包含非導電性材料，當電流通過板而至例如工件之表面時，該材料用以阻擋一部份之電場。
如可理解的是，在一範例中，圖20D-20J之板720-724可包含與參照圖20A-20C所述者實質上相似之複數個孔。在其他範例中，板720-724之中可不具有孔。板之表面包括如圖20F-20J所示多數個輪廓或階狀表面，輪廓或階狀表面其中一或多者可具有一孔圖案，其與輪廓或階狀表面另一者之孔圖案不同。例如參照圖20F，表面722C可具有第一尺寸之孔，其以第一圖案配置。表面722B可具有第二尺寸之孔，其以第二圖案配置。表面722A可具有第三尺寸之孔，其以第三圖案配置。在此範例中，第一、第二、及第三孔尺寸其中之一或多者可不同於該第一、第二、及第三孔尺寸之其他者的孔尺寸。相同地，該第一、第二、及第三圖案其中一或多者可不同於該第一、第二、及第三圖案之其他者。亦可將孔配置成以任何合適的角度穿過板。例如，圖20K為一剖面圖描述板208、208'、700、710、或720-724其中任何一者之一部分P。如在圖20K中可見，在一範例中，孔(以孔780表示)可穿過板，以使穿過板的孔780之縱軸線780L係相對於板之表面S實質上正交地配置。在另一範例中，亦可將孔(以孔785表示)加以配置，使得孔785的縱軸線785L係以相對於板之表面S的任何合適角度α加以配置。如可瞭解的是在該板之中每一該等孔可用同樣的角度(例如在一例子中，所有孔具有與表面S實質上正交的縱軸線，或在另一例子中，所有孔具有以相對於表面S之角度α加以配置之縱向軸線)或不同的角度(例如該等孔穿過該等板以使該等孔其中一者以上的縱軸線之角度係相對於板表面而有所不同)穿過該板。
藉由改變孔尺寸之分布，板208、208'、700、710、或720-724表面之平均開放區域面積可加以變化，且穿過板208或208'至工件30表面之電場的特性可變化。再者，藉由改變工件30(及/或構件204)表面與板208、208'、700、710、或720-724之間的距離，通透過板208至工件30表面之電場的特性可變化(例如，藉由鄰近工件之電場的集中或改向)。亦當注意的是該等板之至少一部分中之非導電性材料亦可改變通過該板之電場特性(例如，透過於非導電性材料區域的電場阻礙)。被改變之電場特性可為振幅或電位。在各種實施例中，鄰近工件表面之電場可為均勻。
現參考圖22，其為一立體圖，顯示具有輪廓之流體攪動槳或構件的一示例性實施例，該流體攪動槳或構件在此亦稱為剪力板攪動槳或構件800，用於在流體處理例如前述垂直或直立配置之工件期間將流體加以攪動。構件800可具有如相關於板204、204’、204”、204'''、204x或其他者所述之特徵。同樣地，構件800可包含如前所述之第一板及第二板。亦參照圖23，其為一立體圖，顯示在流體處理工件期間用以攪動流體之構件800的示例性實施例。在圖22與圖23中，顯示具有輪廓的剪力板800，其中在圖22中顯示將810、812區域切薄至例如2 mm，而該剪力板800之主體808可為約3 mm厚。圖23顯示剪力板800，其中將輪廓810、812切入間隔開之開口836及葉片840的主體808。在此，板800界定一系列間隔開之開口836。間隔開之開口836的形狀可為例如橢圓形、或長方形。板800亦可包含一系列間隔開之葉片840以攪動流體。間隔開之葉片840的外形(例如在剖面圖所見)可為直的、成角的、杯狀、或正方形。在替代性實施例中，可提供間隔開之葉片840或間隔開之開口836任何合適的形狀。可將該系列之間隔開之開口836或該系列之間隔開之葉片840的中心點以實質上等距之週期性陣列加以置放。例如，可將該等中心點配置成其間具有約10 mm至約30 mm的距離。在替代性實施例中，可以其他之間隔設置。在實施例之一實施態樣中，可將該等中心點以間隔約20 mm置放。例如如相關於板204x或其他者所述，當構件800移動時，該系列之間隔開之開口836將流體攪動。在實施例之一實施態樣中，當該構件800移動時，該系列之間隔開之葉片840將流體攪動。在實施例之另一實施態樣中，開口836與葉片840兩者皆將流體攪動。在又另一實施例之實施態樣中，間隔開之葉片840之邊緣表面將流體攪動。板800可用合適之金屬、塑膠、或聚合物構成。合適之金屬包含鈦、不鏽鋼、或鋁。合適之塑膠包含聚氯乙烯(PVC)、氯化PVC(CPVC)、HDPE、及PVDF。在替代性實施例中，可以提供任何合適之材料。根據實施例之各種實施態樣，可將板800置放於距離工件(如圖26所顯示的工件30)表面約2mm至約10mm之間，然而依據應用可使用更大或更小的距離。在實施例之其他實施態樣中，板800之厚度可介於約3 mm至約6 mm，然而依據應用及/或材料之結構可使用更大或更小之厚度。如將加以描述地，構件或板800可具有被切入該板中之輪廓區域。可使用相對薄之部件以使板800儘可能地靠近工件加以置放。這改善沉積之均勻度。板800可以提供高精準度而無需如前述之構件800之機械性支撐之方式，與工件固持器18對準。亦參照圖24，其顯示剪力板800之前視圖。在所顯示實施例中，上控制區域810與下輪廓區域812顯示為具有相對於相鄰區域之不同的表面輪廓。例如輪廓區域可為較薄，或以其他方式該區域中之板800之表面可相對於相鄰區域表面偏移(參看範例圖26)。區域810、812係顯示成以例如在工件上任何位置上產生所欲之邊界層之方式(如在工件表面上包含提供如圖26所顯示接觸環密封件42高度之效果的工件邊緣處，維持均勻之邊界層)而加以切薄。以例示為目的，在攪動期間剪力板800之輪廓區域810之上部842可與接觸環密封件重疊(整體或一部分)，其中上部842之下邊緣攪動鄰近工件、接觸環密封件介面攪動工件表面。再者，如於圖24最清楚可見，輪廓區域810可漸縮為至下部844、846，而該下部844、846終止於剪力板800之中部850、852，而該中部850、852僅可於垂直攪動848期間與該接觸環密封件重疊。所顯示之配置為代表性，且在其他實施態樣描繪輪廓區域之一般弦月形的配置可具有較低或較高之曲度。同樣地，受到切薄的區域812可為區域810之鏡像腔(mirror cavity)。亦參照圖25A，顯示剪力板800之一剖面。雖然控制區域810、812顯示為受到切薄的、階梯狀的區域，但可替代地使用任何合適之過渡結構。例如具有半徑邊緣(radius edge)、階狀邊緣或其他者之漸縮過渡結構。可於較薄的區域其中包含額外的輪廓區域，例如藉由提供剖面外形之額外的切薄，或是以其他方式在切薄區域中對外形加以輪廓。在圖25A所顯示之剖面可來自一區域，例如靠近切薄區域810之下部末端部之下部844、846處。亦參照圖25B，顯示剪力板800之剖面，例如在切薄區域810中之區域842。可在以上所述之每一區域之中設置額外的輪廓。亦參照圖25C，顯示剪力板800之剖面，例如直接在圖25B所示者上方的切薄區域810中之區域842，顯示切薄區域810的寬度隨著在板800上的高度遞減。亦參照圖25D，顯示剪力板800之剖面，例如直接在圖25C所示者上方的切薄區域810中之區域842，顯示切薄區域810的寬度隨著在板800上的高度遞減。亦參照圖25E，顯示在切薄區域810、812之外的剪力板800之剖面，該圖顯示橫跨該剪力板800均勻的剖面。亦參照圖26，顯示位於靠近接觸環密封件42的輪廓區域中之剪力板800的剖面圖，其具有位於輪廓區域812與環件42之間的間隙865。更進一步地顯示位於區域812與工件30表面之間的間隙863，及位於攪動構件800與工件30表面之間的間隙861。顯示以例如在工件固持器18中提供接觸環密封件42之效果的工件30邊緣處維持均勻之邊界層之方式，將輪廓區域812加以切薄接觸環密封件。在此與部分836相似地，在攪動期間，輪廓區域812之下部856可與接觸環密封件重疊，其中而下部856之上邊緣攪動鄰近工件、接觸環密封件介面860攪動工件表面。在所顯示之實施例中，構件800可置於相鄰工件30之外殼之內(如前述，通常以直立配置)，且適用於在與工件表面實質上平行的方向移動以攪動流體。構件800顯示具有至少一輪廓區域812，用以於至少一輪廓區域812與在工件30表面上一相應部分之間的空間中，改變構件800與工件30表面距離。
現參照圖27，顯示輪廓微孔屏蔽板900’之輪廓區域及陽極902’之剖面圖。亦參照圖28，顯示相對向的輪廓微孔屏蔽板(900、900’)之輪廓區域、相對向的陽極(902、902’)、相對向的輪廓剪力板(800、800’)之輪廓區域(其中相對向的剪力板分別靠近相對向的環密封件42、42’)、及藉由工件固持器18保持之相對向的工件30、30’。屏蔽板900、900’可包含如前述之輪廓區域，且在實施例之另一實施態樣中可為一「微孔」屏蔽板，其具有以不同間隔分布於整個表面的相等直徑之小孔910。例如，將孔直徑1/2mm之孔以不同之間隔(自1.5 mm至6.0 mm)配置於一六角格中；更進一步之範例為將覆蓋300 mm直徑區域的大約12,000孔之圖案設置成以使中心之電場比周圍高出30%-40%。在替代性實施例中，可設置不同的孔尺寸及圖案。所述此類與屏蔽板900相關之實施例可被稱為「微孔」屏蔽板。亦參照圖29，顯示有具有輪廓微孔屏蔽板900之剖面圖。亦參照圖30，顯示輪廓微孔屏蔽板900之輪廓區域的剖面。一微孔屏蔽板的實施例可與輪廓屏蔽表面併用以局部地改變由剪力板204x或800在晶圓表面處造成的流體流動，例如有關於板800、900。以示例為目的，在替代性實施例中，輪廓微孔屏蔽板900可具有3 mm厚之孔剖面912，其自剪力板800漸縮遠離916，從而增加剪力板800與屏蔽板900之間的間隙927，且因此將工件表面30與屏蔽板900間之間隙929自約100 mm半徑914處增加約1 mm，且外緣920自最後的孔約1 mm處(例如，接觸環密封件42之約147mm的半徑處)開始輪廓縮回922(例如縮減間隙)例如約5 mm。可如見於圖28以具有半徑之一階、或如見於圖29、及30以成角度之漸縮或其它者，將外緣加以輪廓縮回。同樣地，至少部分地或以其他方式與接觸環密封件42相對向的表面924，可用所顯示之漸縮926、凸緣厚度928、及階930加以輪廓。在替代性實施例中，可使用任何合適之幾何結構或尺寸。例如，可使用不同尺寸及不同分布之較多或較少的孔。以更進一步之示例為目的，可設置一或多個輪廓或漸縮構造。例如在一替代性實施例可設置輪廓微孔屏蔽以改善%Ag與Cu柱之均勻度。在此%Ag之不均勻度係由於在晶圓表面之流體攪動的變化。在一些Cu系統中，此亦可影響Cu柱之厚度或形狀，這是由於活化劑或加速劑/抑制劑/均勻劑(Activator or Accelerator/suppressor/lever,ACC/SUP/LEV)有機或其它化學鍍覆添加物，其允許適當(即無孔隙)之Cu鑲嵌特徵部之填充或在其它電鍍應用中的其它者，可受到擴散控制。在此，邊界層厚度可對微孔屏蔽敏感。例如，由剪力板所引入之壓力所造成板彎曲可能大到足以局部影響邊界層厚度。在替代性實施例中，可將其它幾何形狀應用於屏蔽板900，例如以補償而使得%Ag更均勻。在一實施例中，可將屏蔽板加厚或以其它方式加以變化，以使屏蔽板與工件間之間隙在靜態狀況下相似，而在動態狀況期間(例如藉剪力板之流體攪動)增加至預想之尺寸。在實施例之另一實施態樣中，可將屏蔽板面加以輪廓以變化剪力板800與微孔屏蔽板900之間的間隙以局部地調整沿著工件之邊界層厚度。在實施例之另一實施態樣中，可設置位於微孔屏蔽板900後方之一支撐框架以固定微孔屏蔽板900以及屏蔽板與工件間之間隙。在替代性實施例中，可設置任何合適的輪廓或經修改之結構。
在圖28所揭露之實施例中，將用以流體處理至少一工件30之設備設置具有用以容納流體之外殼925。工件固持器18顯示置於外殼925之內且將該固持器用以保持至少一工件30。顯示將電場屏蔽板900置於外殼925之內鄰近至少一工件30的其中每一者，電場屏蔽板900具有至少一輪廓區域(例如在914半徑處)，用以改變自電場屏蔽板900至工件30之表面的間隙929，例如在914處之部分與屏蔽板900之外緣間，間隙92則藉由電場屏蔽板之至少一輪廓區域及面對電場屏蔽板900的工件30表面之相應部分加以界定。在此電場屏蔽板可包含非導電性材質，將其用以阻擋一部份電場通過板至工件30表面。如前所述，電場屏蔽板900可包含一或多個輪廓區域。例如，一或多個輪廓區域可形成凸形板外形、凹形板外形、及階狀外形其中一者以上，其中輪廓區域間的過渡結構可為平緩過渡結構或陡峭過渡結構其中之一者。再者，電場屏蔽板900包含穿通屏蔽板900之複數個孔910。在此，一或多個輪廓區域其中一者之孔的預設直徑可與一或多個輪廓區域之另一者的孔的預設直徑不同，其中一或多個輪廓區域其中一者之孔910的圖案與一或多個輪廓區域之另一者的孔910的圖案不同。例如，孔910之圖案可形成自屏蔽板900之中心伸展出的徑向漸變(radial gradient)。以進一步例示為目的，孔910之圖案可形成橫跨於屏蔽板900的線性漸變。以更進一步示例為目的，電場屏蔽板900可包含穿通電場屏蔽板900之複數個孔910，且該等孔910之圖案形成橫跨電場屏蔽板的一線性漸變。在此，可將電場屏蔽板900用以控制施加於工件之一或多個電場及通過工件之流體流。流體攪動構件800顯示成置於外殼925之內鄰近至少一工件30之其中每一者，且流體攪動構件800適用於以實質上與工件30表面平行的方向移動以攪動流體攪動。如圖26中所見，顯示構件800，具有至少一輪廓區域812，其用以改變自構件800至工件30表面之間隙861、863，該間隙861、863以流體攪動構件之至少一輪廓區域812與面對流體攪動構件800之工件30表面之一相應部分加以界定。如前所述，構件800可包含一或多個輪廓區域。如見於圖26，至少一輪廓區域812可形成階狀板外形，其中構件800界定複數個間隔開之開口或以間隔開的開口分隔之複數個間隔開之葉片，其中設置至少一輪廓區域於複數個葉片之內。如見於圖28，可將電場屏蔽板900置於外殼925之內相鄰至少一工件30之其中每一者，電場屏蔽板900具有至少一輪廓區域，用以改變位於電場屏蔽板900與工件30表面之間的第二間隙929，且構件800係配置於電場屏蔽板900與工件30之間。
圖21A與圖21B顯示裝載站14’之一說明性實施例，可將使用該裝載站14’以裝載一或多個工件30於工件固持器18之實施例上。圖21A與圖21B包含用於工件固持器18之固持器324、用於移動工件30之底座構件328、及連接固持器324與底座構件328之一臂件332。圖21B顯示被裝載至底座構件328之工件30。臂件332與固持器324可包含鉸接部336，以使臂332可將底座構件328移動於實質上水平的位置及實質上垂直的位置之間、或移動至一中間位置。底座構件328與臂件332可以為相同部件的元件。
在工件30被裝載至工件固持器18或自工件固持器18移除之時，固持器324可保持工件固持器18。在一些實施例中，固持器324可在工件30被裝載至底座構件328上或自底座構件328移除的同時保持工件固持器18。固持器324可以為合適之金屬、塑膠、或聚合物材料。可使用第二末端執行器(未顯示)裝載工件30至底座(構件)328。可將裝載站14’連接至一液壓機構及/或一電腦以控制臂件332之位置。
在各種實施例中，底座構件328可包含：置放於底座構件328之中央部份的末端執行器340；及圍繞底座構件328之外周緣置放之夾頭344。末端執行器340可為一伯努利末端執行器(Bernoulli end effector)、一靜電夾頭、或一真空末端執行器。末端執行器340在無需接觸工件30的狀況下可保持工件30。在一些實施例中，夾頭344為一真空夾頭或吸引夾頭。夾頭344可將環件42保持於底座構件328之上。在一實施例中，在工件30被裝載至工件固持器18或自工件固持器18移除的同時，末端執行器340可保持工件30靠著環件42。在一實施例中，末端執行器340可無須接觸工件30而保持工件30靠著環件42。
在一實施例中，為了將工件30裝載至工件固持器18之上，環件42與夾頭344接合。可將工件30置於環件42之上。將末端執行器340啟動保持工件30靠著環件42。臂件332可移動至實質上垂直的位置。工件固持器18可接合環件42。末端執行器340可自工件30脫離，且夾頭344可自環件42脫離。臂件332可以自工件固持器18之平面移開，以形成一間隙。可將工件固持器18自固持器324移除且將該工件固持器引導至一模組以加以處理。不需依此順序完成此等步驟以裝載工件30。
在一實施例中，可移動臂件332至實質上垂直之位置，以將工件30自工件固持器18移除。末端執行器340可接合工件30，且夾頭344可接合環件42。環件42自工件固持器18脫離。可將臂件332移動至實質上水平位置。不需依此順序完成此等步驟以移除工件30。
裝載站14’可將單一工件30裝載至工件固持器18，或可將複數個工件裝載至工件固持器18。在一實施例中，實質上同時地將二工件裝載至工件固持器18上。在一實施例中，實質上同時地將二工件自工件固持器18移除。在一些實施例中，在將第二工件裝載於工件固持器18上或移除自工件固持器18之前，將第一工件裝載或移除。
根據本揭露內容實施例之一實施態樣，提供流體處理至少一工件的設備，其具有用以容納流體之外殼。將工件固持器置於外殼之內且將其用以保持至少一工件。將電場屏蔽板置於外殼之內相鄰該至少一工件的其中每一者，電場屏蔽板具有至少一輪廓區域用以改變自電場屏蔽板至工件表面之間隙，該間隙以電場屏蔽板之至少一輪廓區域及面對電場屏蔽板之工件表面的相應部分加以界定。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，電場屏蔽板包含一非導電性材質用以阻礙一部分電場通過板至工件表面。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，電場屏蔽板包含一或多個輪廓區域。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，一或多個輪廓區域形成凸面板外形、凹面板外形、及階狀板外形之其中一者以上。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，輪廓區域間之過渡結構為一平緩過渡結構或一陡峭之過渡結構。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，電場屏蔽板包含穿通板之複數個孔。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，一或多個輪廓區域其中一者的孔的預設直徑，係相異於該一或多個輪廓區域之另一者的孔的預設直徑。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，一或多個輪廓區域其中一者的孔的圖案，係相異於一或多個輪廓區域之另一者的孔的圖案。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，孔的圖案形成自板中心伸展之一徑向漸變。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，孔的圖案形成橫跨板之一線性漸變。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，將電場屏蔽板用以控制施加於工件的一或多個電場以及通過工件之流體流。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，提供流體處理至少一工件的設備，具有用以容納流體之外殼。將工件固持器置於外殼之內並將其用以保持至少一工件。將電場屏蔽板置於外殼之內相鄰該至少一工件其中每一者，用以控制施加於工件之一或多個電場以及橫跨工件表面之流體流，電場屏蔽板包含改變自電場屏蔽板至工件表面之間隙之至少一輪廓區域，該間隙以電場屏蔽板之至少一輪廓區域及面對電場屏蔽板之工件表面的相應區域加以界定。將一攪動組件置於板與工件固持器之間。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，該至少一輪廓區域形成凸面板外形、凹面板外形、及階狀板外形之其中一者以上。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，電場屏蔽板包含穿通電場屏蔽板之複數個孔且該一或多個輪廓區域其中一者的該等孔的預設直徑相異於該一或多個輪廓區域之另一者的該等孔的預設直徑。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，電場屏蔽板包含複數個孔且該一或多個輪廓區域之該等孔的圖案相異於該一或多個輪廓區域之另一者的該等孔的圖案。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，電場屏蔽板包含穿通電場屏蔽板之複數個孔且孔的圖案形成自板中心伸展之一徑向漸變。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，電場屏蔽板包含穿通電場屏蔽板之複數個孔且孔的圖案形成橫跨電場屏蔽板之一線性漸變。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，提供用以控制在至少一工件之上的流體流的方法，該方法包括提供用以容納流體流之外殼。該方法更包括於外殼之內設置一工件固持器，該工件固持器係用以固持至少一工件。該方法更包括於外殼內設置一電場屏蔽板，其相鄰該至少一工件之其中每一者，該電場屏蔽板包含至少一輪廓區域，該至少一輪廓區域改變自電場屏蔽板至工件表面之間隙，該間隙係藉由該電場屏蔽板的該至少一輪廓區域與面向該電場屏蔽板的該工件的表面的一相對應部分加以定義。該方法更包括於電場屏蔽板與工件表面間通過一流體，其中該至少一輪廓區域在該至少一輪廓區域和該工件表面相對應部分之間的空間中與工件表面之相應部分之間的空間中控制在工件表面之上的流體流方向及流體流率其中一者以上。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，該方法更包括利用電場屏蔽板控制在工件表面的電場。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，該方法更包括設置穿通電場屏蔽板之複數個孔。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，提供一種用於流體處理至少一工件的設備，該設備具有用以容納流體之一外殼。將工件固持器置於該外殼內且將其用以保持至少一工件。將流體攪動構件置於外殼之內相鄰該至少一工件之其中每一者，該流體攪動構件適用於以實質上與工件表面平行之方向移動以攪動流體，該構件具有至少一輪廓區域用以改變自該構件至工件表面之間隙，該間隙以流體攪動構件之至少一輪廓區域及面對該流體攪動構件之工件表面的相應部分加以界定。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，構件包含一或多個輪廓區域。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，至少一輪廓區域形成階狀板外形。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，構件界定複數個間隔開之開口。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，構件界定以間隔開之開口隔開之複數個葉片，且其中將至少一輪廓區域設置於複數個葉片之內。
根據本揭露內容實施例之另一實施態樣，將電場屏蔽板設置於外殼內相鄰該至少一工件之其中每一者，電場屏蔽板具有至少一輪廓區域用以改變電場屏蔽板和工件表面間之第二間隙，將構件置於電場屏蔽板之與工件之間。
雖然本發明已參照特定之說明性實施例具體地加以顯示與描述，吾人需瞭解可作各種形式與細節的改變而不背離如附加之申請專利範圍所定義本發明之精神與範圍。例如，雖然參照特定之實施例描述特定之作用、運動、及處理，但此等作用、運動、與處理可以使用同樣或類似特徵之任何實施例加以執行。相同地，雖然本發明在一些實施例中，將本發明描述為使用個別特徵之系統，但若干特徵可與系統獨立個別使用。
10．．．生產系統
14．．．裝載站
14'．．．裝載站
18．．．工件固持器
18'．．．工件固持器
18"．．．工件固持器
18'''．．．工件固持器
22．．．模組
26．．．運輪系統/機構
30．．．工件
30'．．．工件
34．．．把手
34'．．．把手
38．．．主體
38．．．主體
38"．．．主體
42．．．環件
42'．．．環件
43．．．第一表面
44．．．邊緣
45．．．第二表面
46．．．接觸點
50．．．凹部
54．．．凹溝
58．．．構件
58'．．．構件
62．．．支持構件
66．．．囊部
70．．．接合特徵部
74．．．推銷
78．．．腔
82．．．導向片
86．．．埠
90．．．電性接觸點
92．．．釘軸
94．．．密封凹溝
98．．．密封凸座
102．．．內密封表面
110．．．保持特徵部
114．．．撓曲特徵部
114a．．．撓曲特徵部
114b．．．撓曲特徵部
118．．．舌片部
122．．．主體
126．．．齒狀特徵部
128．．．構件58'之一部份
130．．．線條
130a．．．撓曲特徵部
134．．．線條
138．．．固定點
138a．．．淚滴狀區
138b．．．淚滴狀區
142．．．線條
146．．．切口
148．．．外舌片部
150．．．板
154．．．彈簧
162．．．作用力
166．．．作用力
170．．．工件固持器
174．．．主體
178．．．孔
182．．．第一表面
186．．．第二表面
200．．．外殼
200'．．．外殼
204．．．構件/板/剪力板
204'．．．構件/板
204"．．．構件/板
204'''．．．構件/板
204a．．．構件
204b．．．構件
204x．．．構件/剪力板
208．．．板
208'．．．板
212．．．陽極
216．．．馬達
220．．．連接桿
224．．．側壁
226．．．末端壁
228．．．埠
230．．．底部壁
232．．．第一板
234．．．第二板
236．．．開口
240．．．葉片
240'．．．葉片
240"．．．葉片
244．．．間隔特徵部
248．．．螺絲
252．．．中心點
252'．．．中心點
256．．．工件點
260．．．工件點
264．．．主要振盪衝程
268．．．反轉位置
272．．．副振盪衝程
276．．．反轉位置
280．．．副衝程
284．．．中心點252之反轉位置
288．．．振盪分布
292．．．線
296．．．線
300．．．振盪分布
304．．．線
308．．．線
312．．．線
314．．．固接孔
316．．．主體
320．．．孔
324．．．固持器
328．．．底座構件
332．．．臂件
336．．．鉸接部
340．．．末端執行器
344．．．夾頭
700．．．板
701．．．箭號方向
702．．．中心線
703．．．箭號方向
710．．．板
720．．．板
721．．．板
722．．．板
722A．．．階
722B．．．階
722C．．．階
723．．．板
723A．．．表面區域
723B．．．表面區域
723C．．．表面區域
723D．．．表面區域
723E．．．表面區域
724．．．板
724A．．．表面區域
724B．．．表面區域
724C．．．表面區域
724D．．．表面區域
724E．．．表面區域
780．．．孔
780L．．．孔780之縱軸線
785．．．孔
800．．．剪力板/板/構件
800'．．．剪力板
808．．．主體
810．．．區域
812．．．區域
836．．．開口
840．．．葉片
842．．．上部/區域
844．．．下部
846．．．下部
848．．．垂直攪動
850．．．中部
852．．．中部
856．．．下部
860．．．間隙
861．．．間隙
863．．．間隙
865．．．間隙
900．．．屏蔽板
900'．．．屏蔽板
902．．．陽極
902'．．．陽極
910．．．孔
912．．．孔部分
914．．．半徑(位置)
916．．．漸縮遠離(taper away)916...
920．．．外緣
922．．．輪廓縮回(contour back)
924．．．表面
925．．．外殼
926．．．漸縮
927．．．間隙
928．．．凸緣厚度
929．．．間隙
930．．．階
α．．．角度
P．．．P部分
S．．．表面
參照以下描述與隨附圖式，可以更容易地了解以上所描述之實施例的優點與其更進一步之優點。在圖式中，類似的參考符號通常係關於在不同視圖中相同的部件。圖式不一定按照比例繪製，而通常將重點放在說明本發明之發明原則。
圖1為一方塊圖，描繪用於工件之示例性生產系統。
圖2為一立體圖，顯示根據本發明之工件固持器之說明性實施例。
圖3為一橫剖面圖，顯示根據本發明用以保持複數個工件之示例性工件固持器。
圖4為一橫剖面圖，顯示根據本發明之示例性工件固持器。
圖5為一分解圖，描繪根據本發明另一示例性工件固持器。
圖6為另一分解圖，顯示圖5之工件固持器。
圖7為一俯視圖，顯示根據本發明具有複數個撓曲特徵部之示例性構件之一部分。
圖8A-8C為一示意圖，描繪根據本發明用於將工件加以保持之設備的構件與撓曲特徵部之活動與作用。
圖9為一立體圖，描繪根據本發明另一示例性工件固持器，其包含穿通之一孔用以處理複數個工件表面。
圖10為一分解圖，顯示根據本發明用以處理工件之示例性設備。
圖11為一剖面圖，描繪根據本發明用以處理工件之設備之另一示例性實施例。
圖12為一立體圖，描繪根據本發明在流體處理工件期間用以攪動流體之構件的示例性實施例。
圖13為一剖面圖，顯示根據本發明在流體處理工件期間用以攪動流體之構件的另一示例性實施例。
圖14為一剖面圖，顯示根據本發明在流體處理工件期間用以攪動流體之構件的另一示例性實施例。
圖15為一示意圖，描繪根據本發明在振盪運動期間用以攪動相鄰工件表面之流體的構件的一部分之位置。
圖16為一示意圖，顯示根據本發明用以攪動流體之相鄰工件表面的構件的一部份之振盪運動。
圖17為一圖表，描繪根據本發明在流體處理工件期間用以攪動流體之示例性非均勻振盪之分布。
圖18為一圖表，描繪根據本發明在流體處理工件期間用以攪動流體之另一示例性非均勻振盪之分布。
圖19為一圖表，顯示根據本發明邊界層厚度相對於流體攪動速率。
圖20A為一俯視圖，描繪根據本發明在處理工件進行期間用以改變電場之一板的示例性實施例。
圖20B為一俯視圖，描繪根據本發明之一實施態樣在處理工件期間用以改變電場之一板的示例性實施例。
圖20C為一俯視圖，描繪根據本發明之一實施態樣在處理工件期間用以改變電場之一板的示例性實施例。
圖20D-20J為說明根據本發明之一實施態樣，在處理工件期間用以控制流體流及/或電場之一板的示例性輪廓(contour)。
圖20K為根據本發明一實施態樣之板之一部份之橫剖面圖，該板在處理工件期間用以控制流體流及/或電場。
圖21A為一俯視圖，顯示根據本發明用於工件之示例性裝載站。
圖21B顯示圖21A所描繪的裝載站之側視圖。
圖22顯示具有輪廓的流體攪動構件之立體圖。
圖23顯示具有輪廓的流體攪動構件之立體圖。
圖24顯示具有輪廓的流體攪動構件之前視圖。
圖25A-25E顯示具有輪廓的流體攪動構件之剖面圖。
圖26為一橫剖面圖，顯示具有輪廓的流體攪動構件之輪廓區域、工件、及工件固持器，其中該構件靠近接觸環形密封件(contact ring seal)。
圖27為一橫剖面圖，顯示具有輪廓的微孔屏蔽板之輪廓區域及一陽極。
圖28為一橫剖面圖，顯示具有輪廓的微孔屏蔽板之輪廓區域、一陽極、靠近接觸環密封件之一具有輪廓的剪力板之輪廓區域、工件及工件固持器。
圖29為一橫剖面圖，顯示具有輪廓的微孔屏蔽板；及
圖30為一橫剖面圖，顯示具有輪廓的微孔屏蔽板之輪廓區域。
30．．．工件
30'．．．工件
42．．．環件
42'．．．環件
800．．．剪力板/板/構件
800'．．．剪力板
900．．．屏蔽板
900'．．．屏蔽板
902．．．正極
902'．．．正極
910．．．孔
912．．．孔剖面
914．．．半徑(位置)
916．．．漸縮遠離(taper away)916
920．．．外緣
922．．．輪廓(contour back)
924．．．表面
925．．．外殼
926．．．漸縮
927．．．間隙
928．．．外緣厚度
929．．．間隙
Claims (26)
- 一種用於流體處理至少一工件之設備，包含一外殼，其用以容納一流體；一工件固持器，配置於該外殼之內且用以保持該至少一工件；及一電場屏蔽板，配置於該外殼之內相鄰該至少一工件之每一者，該電場屏蔽板具有至少一輪廓區域用以改變自該電場屏蔽板至該工件表面之一間隙，該間隙藉由該電場屏蔽板之該至少一輪廓區域與面對該電場屏蔽板之該工件表面之相對應部分加以界定。
- 如申請專利範圍第1項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該電場屏蔽板包含一非導電性材料，用以阻礙一部分電場通過該板至該工件表面。
- 如申請專利範圍第1項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該電場屏蔽板包含一或多個輪廓區域。
- 如申請專利範圍第3項之用於流體處理至少一工件之設備，其中將該一或多個輪廓區域建構成形成一凸面板外形、一凹面板外形、及一階狀板外形之其中一者以上。
- 如申請專利範圍第3項之用於流體處理至少一工件之設備，其中位於輪廓區域之間之一過渡結構係為一平緩過渡結構或一陡峭過渡結構其中之一。
- 如申請專利範圍第3項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該電場屏蔽板包含穿過該板之複數個孔。
- 如申請專利範圍第6項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該一或多個輪廓區域其中一者之該等孔的預設直徑，係相異於該一或多個輪廓區域之另一者的該等孔的預設直徑。
- 如申請專利範圍第6項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該一或多個輪廓區域其中一者之該等孔的圖案，係相異於該一或多個輪廓區域之另一者的該等孔的圖案。
- 如申請專利範圍第6項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該等孔的圖案形成自該電場屏蔽板中心伸展之一徑向漸變。
- 如申請專利範圍第6項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該等孔的圖案形成橫跨該電場屏蔽板之一線性漸變。
- 如申請專利範圍第1項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該電場屏蔽板係用以控制施加於該工件之電場及通過該工件之流體流其中一者以上。
- 一種用於流體處理至少一工件之設備，包含一外殼，其用以容納一流體；一工件固持器，配置於該外殼之內且用以保持該至少一工件；一電場屏蔽板，配置於該外殼之內相鄰該至少一工件之其中每一者，用以控制施加於該工件之電場及通過該工件表面之流體流其中一者以上，該電場屏蔽板包含至少一輪廓區域用以改變自該電場屏蔽板至該工件表面之一間隙，該間隙由該電場屏蔽板之該至少一輪廓區域與面對該電場屏蔽板之該工件表面之相對應部分加以界定；及一攪動構件，配置於該電場屏蔽板與該工件固持器之間。
- 如申請專利範圍第12項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該至少一輪廓區域建構成形成一凸面板外形、一凹面板外形、及一階狀板外形之其中一者以上。
- 如申請專利範圍第12項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該電場屏蔽板包含穿過該電場屏蔽板之複數個孔，且該至少一輪廓區域其中一者的該等孔的預設直徑係相異於該至少一輪廓區域之另一者的該等孔的預設直徑。
- 如申請專利範圍第12項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該電場屏蔽板包含複數個孔，且該至少一輪廓區域其中一者之該等孔的圖案係相異於該至少一輪廓區域之另一者之該等孔的圖案。
- 如申請專利範圍第12項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該電場屏蔽板包含穿過該電場屏蔽板之複數個孔，且該等孔的圖案形成自該電場屏蔽板的中心伸展之一徑向漸變。
- 如申請專利範圍第12項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該電場屏蔽板包含穿過該電場屏蔽板之複數個孔，且該等孔的圖案形成橫跨該電場屏蔽板之一線性漸變。
- 一種用於控制在至少一工件之上的流體流之方法，該方法包括：設置一外殼以用於容納流體；將一工件固持器設置於該外殼之內，該工件固持器用以固持至少一工件；將一電場屏蔽板設置於該外殼之內相鄰該至少一工件之每一者，該電場屏蔽板包含至少一輪廓區域，其改變自該電場屏蔽板至該工件表面之一間隙，該間隙由該電場屏蔽板之該至少一輪廓區域與面對該電場屏蔽板之該工件表面相對應之部分加以界定；及將一流體通過該電場屏蔽板與該工件表面之間，其中該至少一該輪廓區域控制位於該至少一輪廓區域與該工件表面相對應部分之間的空間中在該工件表面之上的流體流方向及流體流率其中一者以上。
- 如申請專利範圍第18項之用於控制在至少一工件之上的流體流之方法，更包含以該電場屏蔽板控制在該工件表面之一電場。
- 如申請專利範圍第18項之用於控制在至少一工件之上的流體流之方法，更包含設置穿過該電場屏蔽板之複數個孔。
- 一種用於流體處理至少一工件之設備，該設備包括：一外殼，其用以容納一流體；一工件固持器，配置於該外殼之內且用以保持該至少一工件；及一流體攪動構件，配置於該外殼之內相鄰該至少一工件之每一者，該流體攪動構件適用於與該工件表面實質上平行地移動以攪動該流體，該構件具有至少一輪廓區域用以改變自該構件至該工件表面間之一間隙，該間隙由該流體攪動構件之該至少一輪廓區域與面對該流體攪動構件之該工件表面之相對應部分加以界定。
- 如申請專利範圍第21項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該構件包含一或多個輪廓區域。
- 如申請專利範圍第21項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該至少一輪廓區域建構成形成一階狀板外形。
- 如申請專利範圍第21項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該構件界定複數個間隔開的開口。
- 如申請專利範圍第21項之用於流體處理至少一工件之設備，其中該構件界定以間隔開之開口隔開之複數個葉片，且其中將該至少一輪廓區域設置於該複數個葉片之內。
- 如申請專利範圍第21項之用於流體處理至少一工件之設備，更包含一電場屏蔽板，配置於該外殼之內相鄰該至少一工件之每一者，該電場屏蔽板具有至少一輪廓區域用以改變該電場屏蔽板與該工件表面間之一第二間隙，該構件置於該電場屏蔽板與該工件之間。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/444,570 US20120305404A1 (en) | 2003-10-22 | 2012-04-11 | Method and apparatus for fluid processing a workpiece |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201404912A true TW201404912A (zh) | 2014-02-01 |
Family
ID=49328143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW102111708A TW201404912A (zh) | 2012-04-11 | 2013-04-11 | 用於流體處理工件之方法及設備 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015518520A (zh) |
| KR (1) | KR20150008395A (zh) |
| TW (1) | TW201404912A (zh) |
| WO (1) | WO2013155229A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI745172B (zh) * | 2020-11-19 | 2021-11-01 | 日商荏原製作所股份有限公司 | 板、鍍覆裝置、及板之製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3287550B1 (en) * | 2016-08-23 | 2019-02-13 | ATOTECH Deutschland GmbH | Device for vertical galvanic metal deposition on a substrate |
| JP6859150B2 (ja) * | 2017-03-22 | 2021-04-14 | 株式会社荏原製作所 | めっき装置及びめっき槽構成の決定方法 |
| JP6971922B2 (ja) | 2018-06-27 | 2021-11-24 | 株式会社荏原製作所 | 基板ホルダ |
| US11608563B2 (en) * | 2019-07-19 | 2023-03-21 | Asmpt Nexx, Inc. | Electrochemical deposition systems |
| JP7383441B2 (ja) * | 2019-10-07 | 2023-11-20 | 上村工業株式会社 | 表面処理装置、表面処理方法及びパドル |
| CN117166027B (zh) * | 2020-11-16 | 2024-09-10 | 株式会社荏原制作所 | 板以及镀敷装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007308807A (ja) * | 2000-04-21 | 2007-11-29 | Ebara Corp | 電解処理装置及びその電場状態制御方法 |
| CN1920105B (zh) * | 2003-10-22 | 2010-12-08 | 内克斯系统公司 | 用于对工件进行流体处理的方法和设备 |
| KR100907841B1 (ko) * | 2004-09-24 | 2009-07-14 | 이비덴 가부시키가이샤 | 도금 방법 및 도금 장치 |
| JP4908380B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2012-04-04 | 株式会社荏原製作所 | 電気めっき用アノード及び電気めっき装置 |
| US8177944B2 (en) * | 2007-12-04 | 2012-05-15 | Ebara Corporation | Plating apparatus and plating method |
-
2013
- 2013-04-10 WO PCT/US2013/036038 patent/WO2013155229A1/en not_active Ceased
- 2013-04-10 KR KR1020147031542A patent/KR20150008395A/ko not_active Ceased
- 2013-04-10 JP JP2015504775A patent/JP2015518520A/ja active Pending
- 2013-04-11 TW TW102111708A patent/TW201404912A/zh unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI745172B (zh) * | 2020-11-19 | 2021-11-01 | 日商荏原製作所股份有限公司 | 板、鍍覆裝置、及板之製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015518520A (ja) | 2015-07-02 |
| WO2013155229A1 (en) | 2013-10-17 |
| KR20150008395A (ko) | 2015-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW201404912A (zh) | 用於流體處理工件之方法及設備 | |
| US8277624B2 (en) | Method and apparatus for fluid processing a workpiece | |
| US8168057B2 (en) | Balancing pressure to improve a fluid seal | |
| US20120305404A1 (en) | Method and apparatus for fluid processing a workpiece | |
| CN111748835B (zh) | 在电镀期间横流歧管的动态调节 | |
| US8425687B2 (en) | Wetting a workpiece surface in a fluid-processing system | |
| US10233556B2 (en) | Dynamic modulation of cross flow manifold during electroplating | |
| KR101959095B1 (ko) | 전기 화학 증착 및 보충 장치 | |
| CN111492096B (zh) | 混合特征电镀的对流优化 | |
| US20170342590A1 (en) | Modulation of applied current during sealed rotational electroplating | |
| TWI707988B (zh) | 鍍覆裝置及鍍覆方法 | |
| JP4933175B2 (ja) | ワークピースを流体処理する方法及び装置 | |
| KR100454505B1 (ko) | 경사형 전극링을 갖는 전기 도금 장치 |