TWI476858B - 用於支撐工件及用於熱處理該工件的方法及系統 - Google Patents
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Description
本申請案係主張於2002年12月20日提出申請之美國專利申請案序號第60/434,670號以及於2003年5月8日提出申請之美國專利申請案序號第60/468,659號之優先權的利益,該等申請案係被加入本文以作為參考。
本發明係相關於用於支撐一個工件的方法及裝置,且亦相關於用於熱處理一個工件的方法及裝置。
許多應用係需要一個工件被支撐著。舉例來說,在像是微處理器之半導體晶片的製造之中,工件一般包括有一個半導體晶圓,而該半導體晶圓必須被支撐在一個處理容室之中,用於退火或是其他的熱處理程序。該晶圓一般在該容室之中是被複數個支撐栓釘(一般是石英)所支撐著,或是替代地是被一個防護環(一般是以一種相似於晶圓本身的半導體材料所形成的)所支撐著。由於介於該等支撐栓釘之間或是該防護環的物理接觸可能會造成在熱處理期間在晶圓之中的熱梯度,從而傷害到晶圓的結晶體晶格或是在晶圓之中的裝置、在許多典型系統之中的栓釘或是防護環只會在晶圓之不會被用來製造半導體晶片的外部邊緣處(在一個狹窄“排除區域”或是廢棄區域的邊界之內)接觸該晶圓。該排除區域係從晶圓的外部周為邊緣處向
內而徑向地延伸只有一段小距離(例如,3 mm)。然而,在至少一些傳統式系統之中的支撐栓釘會在除了排除區域之外的位置處接觸晶圓。舉例來說,一種傳統式系統係使用在一個與晶圓中心相距大約晶圓之半徑之三分之二的距離處接觸該晶圓的接觸栓釘。因此,雖然使用排出區域來支撐該晶圓對於許多應用來說是有利的,其並不是被視為必要的。
裝置的尺寸及半導體晶片之性能要求的需求係變得越來越嚴苛,且結果是出現新的熱處理方法,並且現存的熱處理方法係被修改,用以嘗試著滿足這些相關的要求。然而,支撐晶圓的傳統式方法對於這些出現之熱處理方法的某些特定應用來說可能不再是適當的。
此等出現的熱處理方法的例子係被揭示於在2003年7月15日授與Camm等人之共同擁有的美國第6,594,446號專利及在2002年8月1日被出版為美國第2002/0102098號出版品之共同擁有的美國序號第10/005,186號專利申請案之中,二者皆被加入於本文之中作為參考。一個此種方法係牽涉到以一個速率將晶圓預先加熱到一個中間溫度,而該速率係慢於一個通過該晶圓的熱傳導時間,使得整個晶圓可以相當均勻地被加熱到該中間溫度。這種預先加熱的階段可以藉著以一個弧光燈照射該晶圓的背側或是基材側邊而被達成,用以將該晶圓以一個猛烈的速率(例如,像是每秒100℃到每秒400℃)加熱。接著該預先加熱階段之後,晶圓的頂側或是裝置側邊係被快速地加熱到一個
實質上較高的退火溫度(以一個比通過該晶圓的熱傳導還要快得多的速率),使得只有該晶圓的頂側表面區域會被加熱到最後的退火溫度,而大部份的晶圓則仍維持接近相當較冷的中間溫度。這種情況可以藉著在一段相當短的期間(例如,一毫秒的大小)將該頂側表面區域暴露到一個來自於一個閃光燈的高功率閃光而被達成。較冷的大部份晶圓因此係如同一個吸熱器般地作用,用以幫助該頂側表面的快速冷卻。
不需要牽涉到任何預先加熱階段的其他退火方法係包括有使用例如是激發器雷射或是一種微波脈衝來快速地將晶圓的裝置側邊表面加熱到該退火溫度,而大部份的晶圓則保持在一個遠低得多的溫度。此種方法的一種變型係牽涉到將一個雷射線掃描橫越通過該工件的表面,用以快速地加熱該工件被該雷射線在其掃描時所涵蓋的區域。
然而,本案的發明人已經發現到的是,此種退火方法的某些特定實施方式可能會引起在先前尚未被發現到或是查知到的特殊問題以及困難。尤其是,如在本文中所詳細討論的是,本案的發明人已經發現到的是,傳統式的支撐一個工件的方法對於這些退火方法的某些應用來說可能不是適當的。
據此,係存在有對於用於支撐一個工件之一種改良式方法及系統的需要。亦存在的是對於一種熱處理一個工件之改良式方法的需要,該方法係有助於對附在本文中所討論到的困難。
像是那些在上文中提到的退火方法(其係牽涉到將晶圓的裝置側邊快速地加熱到一個實質上比大部份晶圓更高的溫度)會導致該裝置側邊以一個較晶圓其他部份更大的速率熱膨脹。本案的發明人已經發現到的是,根據晶圓之裝置側邊的溫度與大部份晶圓的溫度之間的溫差大小,這種情況可能傾向於導致“熱壓彎(thermal bowing)”,藉以一般是平面的晶圓會將其本身變形成一種圓頂形狀,且該晶圓的中心係傾向於相對於其邊緣區域快速地上升。該圓頂形狀係代表了該晶圓的一種最小應力結構,將來自於晶圓的裝置側邊與大部份晶圓之間的溫度梯度所產生的熱應力減小到最小的程度。然而,由於該晶圓的裝置側邊是極為快速地被加熱(例如,在1毫秒閃光的時間,遠快於在該晶圓中典型的熱傳導時間),該晶圓的變形可能會足夠快速地發生,使得該晶圓的邊緣會施加一個很大的向下作用力於將該晶圓支撐在容室之中的支撐栓釘上。因為傳統式的支撐栓釘一般是剛性的,在該等栓釘與晶圓的邊緣之間所產生的反作用力可能會傷害該晶圓。此等作用力也可能會造成該晶圓將其本身從該等支撐栓釘處垂直而向上地投擲出來,而當該晶圓向下落回並且撞擊到該等栓釘時可能會造成對於該晶圓的進一步傷害。而且,因為傳統式的支撐栓釘並沒有被設計成可以抵抗此等作用力,它們係容易於破裂,而所具有的結果是該晶圓會在該容室之中掉
落並且被損傷或是被毀壞。除此之外,由於此種熱彎壓發生得非常迅速,一開始被賦予到該晶圓各種區域的速度係傾向於導致該晶圓超越均衡之最小應力的圓頂形狀並且擺動或是震動,而產生額外的應力並且可能會對晶圓造成傷害。
工件的此種由熱引起之運動(熱引動)的大小係傾向於與溫度暴增(亦即,介於該晶圓作為整體地被加熱到的中間溫度與只有該裝置側邊以更要快速地多的速度被加熱到的後來溫度之間的溫度差異)的大小成比例地增加。因此,使用剛性之固定式支撐栓釘或是防護環的傳統式支撐系統的使用會將非吾人所希望的限制強加在可以在沒有傷害或是破壞該晶圓之情況下而達成之溫度暴增的大小上。
根據本發明的一個第一方面,本發明係藉著提供一種支撐一個工件的方法而滿足了以上的需求。該方法包括有在容許該工件之由熱所引起的運動時,支撐該工件。有利的是,藉著容許由熱所引起的運動而不是嘗試著去防止該運動,該工件係被容許自然地變形成為一種應力最小的形狀,從而減少在該工件之中的應力。在同時,藉著繼續支撐著該工件,同時容許此種由熱所引起的運動,該工件係可以被保持在一個所希望的區域之中。
支撐作用可以包括有將一個支撐構件的一個可以移動之銜接部位與該工件銜接,該銜接部位為可以移動的,用以在支撐該工件時,容許該工件之由熱所引起的運動。
在本發明的一個重要應用之中,該工件係包括有一個
半導體晶圓。因此,銜接作用可以包括有將該可以移動之銜接部位與該工件銜接,用以在支撐該工件時,容許該工件之由熱所引起的運動。
該方法可以包括有自動地容許該銜接部位反應於該工件之由熱所引起的運動而進行運動。
容許該由熱所引起的運動可以包括有容許該銜接部位的運動將在該工件之中的應力減小到最少的程度,同時在該由熱所引起的運動期間支撐著該工件。
容許該由熱所引起的運動可以包括有容許該工件之外部區域的運動,同時將該工件的質量中心保持在一個所希求的範圍之內。保持該質量中心可以包括有將該工件之質量中心的運動減小到最小的程度。
容許該工件之由熱所引起的運動可以包括有容許該工件的熱壓彎。替代地,這種情況可以包括有例如是容許該工件的熱彎曲。
銜接程序可以包括有與當做銜接部位(一個剛性而可以移動之支撐構件的一個部位)的工件相銜接。
該支撐構件可以是可撓性的並且可以具有一個限制部位以及一個位受限制的部位,在這種情況中,銜接作用可以包括有將該位受限制的部位與該工件相銜接。
銜接程序可以包括有彈性地將該支撐構件之可以移動的銜接部位與該工件相銜接。在此種實施例之中,有利的是,當該工件的熱壓彎發生時,該工件的外部邊緣可以向下壓在彈性地銜接之可以移動的銜接部位上,導致該銜接
部位與該工件的邊緣向下移動,以及用以在該工件朝向其原始形狀恢復時彈性地使該銜接部位與該工件的外部邊緣一起回原處升起。此種彈性的支撐係容許該工件可以進行熱壓彎,藉以減少其內部應力,同時減少或是消除在該壓彎運動的開始時晶圓將其自身從該銜接部位處向上發射。
銜接程序可以包括有將複數個支撐構件的複數個各自之可以移動的部位與該工件相銜接。舉例來說,銜接程序可以包括有將至少三個支撐構件的至少三個各自之可以移動的部位與該工件相銜接。同樣地,銜接程序可以包括有將至少四個支撐構件的至少四個各自之可以移動的部位與該工件相銜接。
該方法更可以包括有壓制該工件的震動。壓制程序可以包括有壓制該工件之至少一種自然的震動模式。這個程序可以包括有壓制該工件之一個第二自然震動模式,或是可以包括有壓制例如是該工件之一個第一自然震動模式。
壓制程序可以包括有吸收來自於該工件的動能。
銜接程序可以包括有將該複數的支撐栓釘之複數個各自之尖端與該工件相銜接。這個程序可以包括有將該等支撐栓釘的尖端與該工件的一個外部周圍相銜接。在此種情況之中,該方法更可以包括有自動地容許該等支撐栓釘的尖端反應該工件之外部周圍區域之由熱所引起的運動而進行運動。
銜接程序可以包括有將每個可以移動的銜接部位與該工件彈性地銜接。這個程序可以包括有將一個作用力應用
到每個支撐構件,用以致使每個銜接部位係傾向於在工件進行由熱所引起的運動期間保持住與該工件的接觸。
應用一個作用力的程序可以包括有將一個力矩應用到每個支撐構件。應用一個力矩的程序可以包括有在一個位於每個支撐構件上的位置處應用一個向上的作用力,而該位置係被差置於該支撐構件的一個樞轉點與該銜接部位之間。替代地,應用一個力矩的程序可以包括有在一個位於每個支撐構件上的位置處應用一個向上的作用力,而使得該支撐構件的一個樞轉點係被差置在該位置與該銜接部位之間。
應用一個作用力的程序可以包括有應用第一作用力及第二作用力,用以將第一及第二相反力矩應用在每個支撐構件上,該第二力矩係作用以藉著其一個平衡位置的支撐構件來對抗過度的移動(overshooting)。
應用一個作用力的程序可以包括有應用一個彈簧作用力。這個程序可以包括有藉著一個被連接到每個支撐構件的彈簧來應用該作用力。舉例來說,這個程序可以包括有藉著一個被連接到每個支撐構件之固定大小作用力的彈簧來應用一個固定大小的作用力。
銜接的程序可以包括有將該工件與複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端銜接起來,該等支撐栓釘係包括有對於至少一些發光波長來說為可以穿透的材料,而該工件可以藉著該等發光波長被照射加熱。因此,舉例來說,銜接的程序可以包括有將該工件與複數個各自之支撐栓釘的複數
個尖端銜接起來,該等支撐栓釘係包括有在光學上可以穿透的材料。
銜接的程序可以包括有將該工件與複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端銜接起來,該等支撐栓釘係包括有石英。替代地,該等支撐栓釘可以包括有藍寶石、或是可以包括有金屬。舉例來說,該等支撐栓釘可以包括有鎢。
銜接的程序可以包括有將該工件與複數個各自之支撐栓釘的複數個塗層尖端銜接起來。舉例來說,這個程序可以包括有將該工件與複數個各自之鎢的支撐栓釘的複數個氮化鎢塗層之尖端銜接起來。替代地,該等尖端可以例如是以碳化鎢塗層。
銜接的程序可以包括有將該工件與複數個各自之支撐栓釘的複數個以平滑表面處理的尖端銜接起來。有利的是,此種平滑表面處理的尖端係傾向於減少介於該等支撐栓釘與該工件之間的摩擦。此係因此會減少刮傷該工件的可能性,藉以防止該工件之微粒物質的污染,或是該工件之表面之非所欲的粗糙。減少摩擦也可以幫助減少在該工件之中的應力。此種平滑表面處理的尖端可以包括有例如是熔化、拋光、或是塗層的尖端。
該方法更可以包括有反應於該工件之以熱引動的運動來移動該可以移動的銜接部位。移動該可以移動的銜接部位的程序可以包括有移動該等支撐構件。者個程序可以包括有,對於每個銜接構件,將一種電流應用到一個被連接到該支撐構件的致動器。應用一個電流的程序可以包括有
將一個電流應用到一個被連接到該支撐構件的聲音線圈致動器。替代地,這個程序可以包括有將一個電流應用到被連接到該支撐構件的一個壓電致動器或是一個線性伺服致動器。
這個方法更可以包括有將該致動器之一個可以移動的構件的線性運動轉移成該支撐構件的一個拱形運動。
移動的程序可以包括有調整複數個支撐構件的位置,用以將介於該工件的重量與一個被複數個支撐構件之複數個銜接部位所應用到該工件之向上作用力之間的差異減少到最小的程度。有利的是,在此等實施例之中,由支撐構件提供到該工件的向上作用力係差不多足以平衡向下作用在該工件上的重力,但是卻並非明顯地較大。此係進一步地減少該工件將自己投擲出去的傾向。
移動的程序可以包括有調整支撐構件的位置,用以將該工件之重量與一個被支撐構件之銜接部位所應用到該工件之向上作用力之間的一個差異保持在一個所希望的範圍之內。
反應於該以熱引動之運動來移動該等銜接部位的程序可以包括有反應於該以熱引動之運動的一個預測數值來移動該等支撐構件。
替代地,反應於該以熱引動之運動來移動該等銜接部位的程序可以包括有反應於該以熱引動之運動的一個被偵測出來的參數來移動該等支撐構件。
因此,該方法更可以包括有偵測該工件之以熱引動的
運動。偵測的程序可以包括有,在複數個致動器中的每個致動器中(每個致動器係分別被連接到複數個支撐構件中的其中之一)偵測出從一個作用力所產生的一個電流,其中,該作用力係藉著該工件的運動而被應用到該支撐構件的銜接部位。
移動該銜接部位的程序可以包括有將一個電流應用到每個致動器。
偵測該電流的程序可以包括有偵測出在複數個聲音線圈致動器中的每個致動器之中的電流,而每個致動器係分別被連接到其中一個支撐構件,並且移動該銜接部位的程序可以包括有將電流應用到該等聲音線圈致動器。
對於每個致動器來說,偵測該電流的程序可以包括有偵測出該電流距離一個所希望之電流標準的一個誤差,並且,對於每個支撐構件來說,移動該銜接部位的程序可以包括有調整該支撐構件的一個位置,用以將該誤差減少到最小的程度。偵測出該誤差的程序可以包括有在一個處於與致動器連通之中的處理器電路中偵測出該誤差。
銜接的程序可以包括有將複數個第一支撐構件的複數個各個可以移動之第一銜接部位與該工件的一個下方表面銜接起來,以及將複數個第二支撐構件的複數個第二銜接部位與該工件的一個上方表面銜接起來。這個程序可以包括有銜接複數個第一及複數個第二銜接部位與該工件的下方及上方表面在該工件的一個外部周圍區域處銜接起來。
移動的程序可以包括有移動該等銜接部位,用以將被
應用在該工件與該等銜接部位之間的作用力減小到最小的程度。舉例來說,移動的程序可以包括有移動與該工件之一個下方表面相銜接之複數個第一支撐構件的複數個各個第一銜接部位,用以將介於該工件的一個重量與一個作用力之間的誤差減小到最小的程度,其中,該作用力係被應用在複數個第一銜接部位與該工件之間。同樣的,移動的程序可以包括有移動與該工件之一個上方表面相銜接之複數個第二支撐構件的複數個各個第二銜接部位,用以將一個被應用在介於該工件與該等複數個第二銜接部位之間的作用力減小到最小的程度。
如果有需要的話,可以使用一個組合的被動/主動支撐方法。舉例來說,銜接的程序可以包括有將該等支撐構件的銜接部位與該工件彈性地銜接起來,並且移動的程序可以包括有反應於以熱引動的運動來移動該等支撐構件。彈性地銜接的程序可以包括有在該等支撐構件的各個樞轉點附近將力矩應用到該等支撐構件,用以造成該等銜接部位係傾向於維持與該工件的接觸,並且移動的程序可以包括有移動該等支撐構件的樞轉點。應用力矩的程序可以包括有將彈性作用力在除了支撐構件之樞轉點之外的位置處應用到該等支撐構件,並且移動的程序可以包括有將電流應用到複數個被連接到複數個支撐構件的致動器,用以移動該等支撐構件。該等複數個支撐構件可以包括有複數個可撓曲的支撐構件,每個可撓曲的支撐構件皆具有一個限制部位以及一個非限制部位。在此種情況之中,彈性地銜
接的程序可以包括有將該等支撐構件的非限制部位與該工件銜接起來,並且移動的程序可以包括有移動該等支撐構件的限制部位。移動的程序可以包括有將電流應用到被連接到複數個限制部位的複數個致動器。
更加概略地說,該等複數個支撐構件可以包括有複數個可撓曲的支撐構件,每個可撓曲的支撐構件皆具有一個非限制部位以及一個限制部位,並且銜接該等複數個可以移動之銜接部位的程序可以包括有將該等可撓曲支撐構件的非限制部位與該工件銜接起來。
該等複數個可撓曲的支撐構件可以包括有複數個纖維,並且銜接的程序可以包括有將該等纖維的非限制部位與該工件銜接起來,舉例來說,該等可撓曲的支撐構件可以包括有像是石英纖維或是藍寶石纖維的光學纖維。
該方法更可以包括有限制住該等可撓曲支撐構件的每個限制部位。
限制的程序可以包括有限制住位於複數個限制器之中的限制部位,該等限制器係被配置在該工件的一個外部周圍附近。
該等複數個限制器可以由數目少於可撓曲支撐構件之數目的限制器構成,並且限制的程序可以包括有在每個限制器之中限制住多於一個的可撓曲支撐構件。這個程序可以包括有,在每個限制器之中,以大體上彼此平行之方式限制住多於一個的可撓曲支撐構件。替代的方式是,這個程序可以包括有以大體上彼此分散的方式限制住該等多於
一個的可撓曲支撐構件。
替代的方式是,該等複數個限制器可以由數目相同於可撓曲支撐構件之數目的限制器構成,在這種情況中,限制的程序可以包括有將每個被限制的部位限制在其中一個各自對應的限制器之中。
銜接的程序可以包括有將一個作用力應用到該等限制器,用以使得每個位受到限制的部位在該工件之以熱引動的運動期間傾向於與該工件保持接觸。應用一個作用力的程序可以包括有應用一個力矩。這個程序可以包括有應用一個彈簧作用力。
銜接的程序可以包括有將每個銜接部位以一個相對於該工件之一個平面為10度到80度的角度與該工件的一個下方表面銜接起來。更加特別的是,這個程序可以包括有一個相對於該工件之一個平面為15度到35度的角度。又更加特別的是,這個程序可以包括有一個相對於該工件之一個平面為25度的角度。
每個可撓曲支撐構件可以包括有在其一個端部處的限制部位,並且限制的程序可以包括有限制該限制部位,用以導致未限制的部位可以朝向該工件的一個中央區域向內地延伸。
每個未限制部位的一個內部尖端可以向內延伸而經過該工件的一個外部邊緣,並且銜接的程序可以包括有以該工件的外部邊緣銜接一個沿著未限制部位而介於限制部位與內部尖端之間的中間點。
限制的程序可以包括有將該等限制部位限制在一個包圍著該工件之一個工件平面板件之中。限制的程序可以包括有夾制的程序。
限制每個限制部位的程序可以包括有將限制部位附加到該工件平面板件,且該未限制部位係朝向該工件通過一個被界定在該板件之中的工件支撐開孔而向內延伸。
限制的程序可以包括有將限制部位限制在一個大體上水平的方向之中,用以導致未限制部位在向下下垂時,會朝向該工件的中央區域大體上水平而向內地延伸。
銜接的程序可以包括有將未限制部位與該工件的一個外部邊緣銜接起來。這個程序可以包括有以一個相對於該工件之一個平面而小於大約10度的角度將未限制部位與該工件的一個外部邊緣銜接起來。
複數個可撓曲支撐構件可以包括有複數個長形的可撓曲支撐構件。該等複數個長形可撓曲支撐構件可以包括有至少20個長形的可撓曲支撐構件,並且限制的程序可以包括有將至少20個長形可撓曲支撐構件中的每一個限制在該工件的平面板件之中。同樣的,該等複數個長形可撓曲支撐構件可以包括有至少50個長形的可撓曲支撐構件,並且限制的程序可以包括有將該等至少50個長形可撓曲支撐構件中的每一個限制在該工件的平面板件之中。
每個可撓曲支撐構件可以包括有位於該支撐構件之相對端部處的第一及第二限制部位,該等相對端部係在其間界定出未限制部位,並且限制的程序可以包括有以分隔開
的關係限制住該等第一及第二限制部位,用以導致限制部位以一個位於其間的一個彎曲路徑之間延伸。
限制的程序可以包括有限制該等第一及第二限制部位,用以導致未限制部位向上且向內地從第一限制部位朝向工件沿著該彎曲的路徑延伸而到達與該工件接觸的一個區域,並且從該接觸的區域處向下且向外地延伸到該第二限制部位。
限制的程序可以包括有限制該第一限制部位及該第二限制部位,用以導致未限制部位沿著該彎曲路徑延伸,而使得一個對於位於該接觸區域之未限制部位的切線係大體上平行於一個對於該工件位於該接觸區域附近之一個外部周圍的切線。
替代的方式是,限制的程序可以包括有限制該等第一及第二限制部位,用以導致未限制部位可以沿著該彎曲路徑延伸,而使得一個對於位於接觸區域處之未限制部位的切線可以朝向該工件中心徑向地向內延伸。
進一步的替代方式是,限制的程序可以包括有限制住該等第一限制部位以及第二限制部位,用以導致未限制部位可以沿著該彎曲路徑延伸,用以形成一個大體上環形的第一路徑片段、一個大體上環形的第二路徑片段以及一個大體上環形的第三路徑片段,該第一路徑片段係從位於該工件的一個平面下方的第一限制部位處延伸並且在該工件的一個下方表面處接觸該工件,該第二路徑片段係延伸於該工件的一個外部邊緣與一個工件平面板件的一個內部邊
緣之間,該第三路徑片段係延伸於該工件的平面上方並且在該工件的一個上方表面處接觸該工件,該彎曲路徑係在該第二限制部位處終止。
該方法更包括有縮回第二限制部位,用以將該大體上環形的第三路徑片段移出一個被界定在該工件之上方表面上方的體積。
限制的程序可以包括有附加第一及第二限制部位,用以防止限制部位的運動。
限制的程序可以包括有以可以縮回的方式限制住第一及第二限制部位至少其中之一。該方法更可以包括有縮回第一及第二限制部位的至少其中之一,用以有效率地縮短未限制部位。相反地,該方法更可以包括有延伸第一及第二限制部位的至少其中之一,用以有效率地加長未限制部位。
該等複數個可撓曲支撐構件可以包括有第一及第二複數個可撓曲支撐構件,並且銜接該等複數個可以移動之銜接部位的程序可以包括有將第一複數個可撓曲支撐構件的未限制部位與該工件的一個下方表面銜接起來,以及將第二複數個可撓曲支撐構件的未限制部位與該工件的一個上方表面銜接起來。
該方法更可以包括有側向地支撐該工件。側向支撐的程序可以包括有將複數個側向支撐構件分別定位在相對於該工件之一個外部邊緣的個別位置處。定位的程序可以包括有彈性地銜接該等複數個側向支撐構件與該工件的外部
邊緣。
定位的程序可以包括有將複數個可撓曲纖維定位在個別的位置處。這個程序可以包括有將該等可撓曲纖維定位在一個大致上與該工件的一個平面成直角的角度。
銜接及側向支撐的程序可以包括有銜接一個支撐構件的一個垂直支撐銜接部位與該工件的一個下方表面,並且銜接該支撐構件的一個側向支撐銜接部位與該工件的一個外部邊緣。
銜接及側向支撐的程序可以包括有分別銜接複數個支撐構件之各自的複數個垂直及側向支撐銜接部位與該工件。銜接及側向支撐的程序可以包括有彈性地銜接該等垂直及側向支撐銜接部位與該工件。銜接及側向支撐的程序可以包括有如同該等垂直及側向支撐銜接部位地銜接可撓曲的銜接部位。銜接及側向支撐的程序可以包括有如同該等垂直及側向支撐銜接部位地將該工件與第一及第二纖維銜接起來。
定位的程序可以包括有定位複數個光學纖維。同樣地,定位的程序可以包括有定位複數個例如是石英纖維或是藍寶石纖維。
根據本發明的另一個概念,所提供的是一種工件之熱處理的方法。該方法係包括有相對於大部份的工件加熱該工件的一個表面,用以產生該工件之以熱引動的運動。加熱的程序可以包括有照射該工件的該表面。照射的程序可以包括有照射該表面一段短於該工件之一段熱傳導時間的
時間,用以將該表面加熱到一個高於的大部份工件之溫度的溫度。照射的程序可以包括有照射該表面一段少於例如是大約1毫秒的時間。
照射的程序可以包括有照射該工件之該表面一段少於該工件之熱傳導時間的第一時間,用以將該表面加熱到一個大於大部份工件之溫度的中間溫度。照射的程序可以包括有照射該表面一段少於該工件之熱傳導時間的第二時間,用以將該表面加熱到一個大於該中間溫度的溫度,其中,該第二時間係在接著該第一時間的一個間隔時間之內開始,其係足以容許至少一些工件的熱壓彎。有利的是,此種方法係傾向於減少從該第一時間期間的照射所產生之工件的初始熱壓彎大小,並且在第二時間期間的後續照射可以幫助壓制該工件的震動。
照射的程序可以包括有在該第二時間期間將比第一時間期間更多的輻射能量施加到該工件的表面。
照射的程序可以包括有接著該第一時間期間的結尾之後的7毫秒之內開始該第二時間的期間。
照射的程序可以包括有連續地照射該工件的表面一段間隔時間,該間隔時間係較短於工件的熱傳導時間並且係足夠長以容許該工件至少產生一些熱壓彎。連續照射的程序可以包括有在該間隔時間期間改變照射的強度。改變的程序可以包括有在該間隔時間的一個較後部份期間而不是在該間隔時間的一個較早部份期間以一個較大的強度照射該表面。有利的是,此種方法係傾向於減少該工件之熱壓
彎大小並且壓制住該工件的後續震動。
照射的程序可以包括有以一個閃光燈照射該表面。
有利的是,藉著採用本案發明人之研究結果的優點,根據表面加熱行程的快速程度,此種熱處理方法可以用來減少熱應力並且壓制住在該工件之中的震動,該工件的熱壓彎可以減弱其本身所增加的溫度。舉例來說,在一個特殊情況之中,其中,在第一時間期間的照射係藉著在大約1毫秒之持續期間的加熱閃光而達成,被照射之表面的一個尖峰溫度粗略地係與該閃光(t=1ms)的結束時,發生。然而,在該時刻,晶圓僅才剛開始發生熱壓彎,並且因此僅會達到其最大熱壓彎振幅的一個相當小的百分比。該最大熱壓彎的振幅並不會被達成,直到差不多4毫秒之後,而在此時,該晶圓已經超越其平衡形狀。在一個短時間之後(大約在t=6ms時),該晶圓仍然是被顯著地壓彎,但是會以非常大的恢復速度恢復到其扁平位置。根據本發明之前述概念的一個實施例,晶圓的裝置側邊係會遭受到一個第二次照射閃光,該照射的時間係被安排成使得從該第二次照射閃光所產生的熱壓彎會在該晶圓已經從第一次閃光的產生熱壓彎並且正在朝向其扁平位置恢復時,發生。因為該晶圓已經由於第一次閃光而被熱壓彎了,第二次閃光所產生之熱壓彎所製造出來之在該晶圓中的應力係被減小。從第二次閃光所產生的熱壓彎也會在一個方向之中作用,該方向係相反於當該晶圓嘗試著朝向其扁平位置恢復時該晶圓所存在的恢復速度。據此,從第二次閃光所產
生的熱壓彎係傾向於壓制住來自於第一次閃光的殘餘震動。快速而連續發生之二個此種閃光加熱階段的結合係容許可以達到較高的尖峰溫度,同時減少在該晶圓之中的殘餘震動。交替地使用連續的照射也可以提供相似的優點。
此種熱處理的方法也可以與本文所描述的支撐方法及系統結合在一起來使用,或者如果有需要時也可以分開來使用。
根據本發明的另外一個概念,所提供的是一種用於支撐工件的裝置。該裝置包括有一個支撐系統,該系統係被建構成用來支撐工件時,容許該工件之以熱引動的運動。範例性支撐系統的許多個元件係被描述於以下本發明之示範性實施例的詳細說明之中。
根據本發明的另外一個概念,所提供的是一種用於支撐工件的裝置。該裝置係包括有用於支撐該工件的機構,以及用於在該工件正在被支撐時,容許該工件之以熱引動之運動的機構。
根據本發明的另外一個概念,所提供的是一種電腦可讀取之媒體儲存指令編碼,其係用於指示一個處理器電路來控制一個工件支撐系統,用以在一個工件正在被該系統支撐時,容許該工件之以熱引動的運動。該指令編碼可以包括有用於引導該處理器電路的編碼,用以使得與該工件銜接之支撐系統之一個支撐構件的一個可以移動之銜接部位可以反應於該工件之以熱引動的運動而產生運動。
根據本發明的另外一個概念,所提供的是一種體現於
至少一其中一個通信媒體或是一個載波之中的訊號,該訊號包括有用於指示一個處理器電路來控制一個工件支撐系統的編碼片段,用以在一個工件正在被該系統支撐時,容許該工件之以熱引動的運動。該編碼片段可以包括有用於引導該處理器電路的編碼片段,用以使得與該工件銜接之支撐系統之一個支撐構件的一個可以移動之銜接部位可以反應於該工件之以熱引動的運動而產生運動。
根據本發明的另外一個概念,所提供的是一個包括有編碼機構的電腦程式,當該編碼機構藉著一個處理器電路的控制而被執行時係會控制一個工件支撐系統來實行本文所描述的方法。同樣地,根據本發明的另外一個概念,所提供的是一個位於一個帶有編碼之載體上的電腦程式,當該編碼被一個處理器電路所執行時係會控制該工件支撐系統來實行本文所描述的方法。
在檢閱與隨附圖式結合在一起之本發明的特殊實施例之以下的說明之後,本發明的其他概念及特徵對於那些熟習該項技術的人士來說將會變得更加清楚。
參照圖1至圖4,根據本發明一個第一實施例之一個用於支撐一個工件的裝置係整體地被顯示在圖1之中。在這個實施例之中,該裝置係包括有一個支撐系統20,該支撐系統係被建構成用以支撐一個工件24,同時容許該工件之以熱引動的運動。
在這個實施例之中,該支撐系統20包括有一個整體地以元件符號21表示的支撐裝置。更加特別的是,在這個實施例之中,該支撐裝置21包括有一個可以與該工件24相銜接的支撐構件22。又更加特別的是,在這個實施例之中,該支撐構件22具有一個顯示在圖3之中之可以移動的銜接部位52,該銜接部位52可以與該工件24相銜接並且可以移動,用以在支撐該工件時,容許該工件產生以熱引動的運動。
在這個實施例之中,該支撐構件22之可以移動的銜接部位52係包括有該支撐構件的一個尖端。在這個實施例之中,如將於下文中詳細描述的,該支撐構件22為剛性的,並且該可以移動的銜接部位52可以藉著可以樞轉地移動之支撐構件22的功效而被移動。然而,替代的方式是,可以移動的銜接部位52可以用其他的方式(例如,像是那些與本文所描述之進一步實施例相關而描述的方式)移動。
在這個實施例之中,該工件24包括有一個半導體晶圓,並且可以移動的銜接部位52可以與該半導體晶圓銜接,用以在支撐該晶圓時,容許該晶圓產生以熱引動的運動。更加特別的是,在這個實施例之中,該半導體晶圓具有一個頂側或是裝置側邊26以及一個背側或是基材側邊28。
在目前的實施例之中,該支撐系統20包括有複數個個別之支撐構件22的複數個可以移動的銜接部位52。更加
特別的是,在這個實施例之中,該工件24(亦即,該半導體晶圓)係藉著該支撐裝置21以及藉著例如是以元件參考符號32及34顯示之複數個相似的支撐裝置(未顯示於圖1之中)支撐在一個工件平面板件30之中。較佳的是,該等複數個可以移動的銜接部位包括有至少三個之個別的支撐構件之至少三個可以移動的銜接部位,用以提供工件的穩定支撐作用。甚至更佳的是,該等複數個銜接部位係包括有至少四個之個別的支撐構件之至少四個可以移動的銜接部位,使得即使其中一個支撐構件毀壞、不然就是無法適當地作用時也可以保持該工件的穩定支撐作用。
然而,在同時,雖然較多數目的支撐構件可以增加穩定性,將可以移動之銜接部位的總質量減小到最小程度係為所希求者。在這個方面,在目前的實施例之中(其中工件係包括有會承受使用一種高強度照射閃光之熱加工處理的半導體晶圓),該支撐系統係被設計成用以容許該晶圓可以自由地移動,並且因此減少在閃光期間的晶圓應力,同時在該閃光之後第二次地緩和震動。未了達到這個目的,所欲者為從在該晶圓上的支撐構件處將反作用力減小到最小的程度。在這個實施例之中,這個目的係藉著使用具有被最小化質量的可移動銜接部位而達成,而在其他的實施例之中,反作用力可以用其他的方式被最小化,例如,像是藉著主動地移動該等支撐構件。
在這個實施例之中,每個支撐構件22都包括有一個支撐栓釘。因此,在這個實施例之中,該等複數個支撐構件
22的複數個可移動銜接部位52係包含有複數個個別之支撐栓釘的複數個尖端。
在這個實施例之中,該等複數個支撐栓釘包括有對於至少某些發光波長為透明的材料,藉著該材料,該工件24係能夠被輻照加熱。因此,在這個實施例之中,該等複數個支撐栓釘係包括有光學透明的材料。更加特別的是,在這個實施例之中,該等支撐栓釘係包括有石英支撐栓釘。在這個方面,對於目前實施例(其中,該工件是一個要藉著照射而被加熱的半導體晶圓)的支撐栓釘來說,由於石英的低熱傳導性、其透明度、其非污染的本質、其良好的熱穩定性以及其剛性,石英是一種尤其適合的材料。替代的是,對於相似的應用來說,其他的材料也有可能是適合的,並且該等支撐栓釘可以替代地包括有例如藍寶石、亞硝酸矽、碳化矽。替代的方式是,根據在手邊之應用的需求,可以用其他材料來替代。
在這個實施例之中,支撐構件22的每個可移動銜接部位52係可以彈性地與該工件24相銜接。 了達成這個目的,在這個實施例之中,該支撐系統20更包括有複數個處於與複數個支撐構件22相連通的作用力應用器,以將作用力運用到支撐構件,用以在工件之以熱引動的運動期間致使每個銜接部位52係傾向於與該工件24相接觸。更加特別的是,如將會更加詳細地在下文中討論的,每個作用力應用器都包括有一個被連接到各自之一個支撐構件22的彈簧48。
了達到這個目的,在這個實施例之中,該工件平面板件30係被連接到該支撐裝置21的一個支撐構件殼體36,而支撐構件22則樞轉地被連接到該支撐構件殼體36。該工件平面板件30也被連接到一個彈簧組件38,該彈航組件係包括有該彈簧48,而該支撐構件22係被連接到該彈簧。
參照圖3,支撐裝置21係更加詳細地被顯示出來。在這個實施例之中,支撐構件22係樞轉地被連接到支撐構件殼體36。 了要達到這個目的,一個樞轉栓釘40(其在這個實施例之中係包括有一個不銹鋼合板栓釘)係被連接到該支撐構件殼體36的相對內部壁部,並且係延伸通過一個形成在該支撐構件22之一個端部之中的洞孔中。
在這個實施例之中,該彈簧組件38包括有一個彈簧滾筒42,在這個實施例之中,該彈簧滾筒包括有鐵氟龍。替代的方式是,例如像是不銹鋼的其他材料也可以取代。該彈簧滾筒42係被包覆在一個彈簧滾筒殼體44之內,並且係被一個彈簧支架托座46裝設到該工件平面板件30。彈簧滾筒42係被用來裝設該彈簧48,而在這個實施例之中,彈簧滾筒42包括有一個固定作用力的彈簧。
在這個實施例之中,該作用力應用器、或是更加特別的,被連接到該支撐構件22的彈簧48係作用如同一個力矩應用器。 了要達成這個目的,在這個實施例之中,彈簧48係被連接到一個環節50,該環節50在這個實施例之中係以不銹鋼組成。該環節50係在一個支撐構件上的位
置處樞轉地被連接到該支撐構件22,其中,該支撐構件係插置於該支撐構件22之一個樞轉點(位於該樞轉栓釘40的位置處)與支撐構件22接觸到工件24處的銜接部位52之間。因此,該力矩應用器(或更特別的是該彈簧48)係將一個向上作用力運用在該環節50被連接到該支撐構件22的位置處。由彈簧48提供的固定作用力(以及由相似於支撐裝置21之其他支撐裝置的恆力彈簧提供的作用力)係被選擇,使得藉著支撐構件被應用到工件之累積的固定向上作用力可以平衡在該工件上之重力的向下作用力。
在這個實施例之中,支撐構件22的可以移動的銜接部位52(其在在這個實施例之中係包括有該等支撐栓釘的尖端)會接觸到工件24的下方側邊或是基材側邊28,用以支撐該工件。更加特別的是,在這個實施例之中,該等支撐栓釘的尖端係可以與工件的一個外部周圍區域相銜接,或是更加特別的是會與沒有被用來製造半導體晶片的一個外部“排除區域”或是廢棄區域相接觸。在這個實施例之中,該工件24是一個半徑為150 mm的半導體矽晶圓,並且該外部排除區域係從該工件的外部邊緣處徑向而向內地延伸了3 mm(也就是,r=147 mm到r=150 mm)。因此,支撐構件22之可以移動的銜接部位52與該工件之基材側邊28之間的物理接觸程度可能會導致潛在的有害效果,像是在熱處理期間之高度局部化的溫度梯度,此種局部化的溫度梯度係不太可能會傷害到形成在該裝置側邊26上的裝置。
參照圖4,在這個實施例之中,支撐裝置21以及其他相似的支撐裝置(像是示範性的支撐裝置32及34)係被用來在支撐在位於一個熱處理容室60之內的工件24。更加特別的是,在這個實施例之中,該容室60係相似於一個被揭示於先前所提到之美國公告第US2002/0102098號專利申請案之中的熱處理容室,其係用於該工件24之裝置側邊26的熱退火加工。在這個實施例之中,該工件平面板件30(包括該支撐裝置21以及相似的支撐裝置32及34)係被裝設在該容室60的一個中間區域之中。
在這個實施例之中,該熱處理容室60係包括有一個加熱系統,該加熱系統係被建構成用以相對於大部份的工件來加熱該工件24的一個表面,用以產生該工件之以熱引動的運動。更加特別的是,在這個實施例之中,該加熱系統包括有一個照射系統,該照射系統係被建構成用以輻照工件的表面。在這個實施例之中,該照射系統包括有一個預先加熱裝置62以及一個加熱裝置64。
該預先加熱裝置62(其係包括有例如是一個弧光燈或是一個陣列的弧光燈)係經由一個水冷式石英窗口63照射工件,用以在一個低於通過該工件之熱傳導時間的速率將該工件預先加熱到一個中間溫度,而使得整個工件是相當均勻地被加熱該中間溫度。舉例來說,該預先加熱裝置可以在一個250℃/秒到400℃/秒的速率將該工件預先加熱到一個600℃到1250℃的中間溫度(這些速率及溫度僅是說明性的例子)。
以下的預先加熱階段、照射裝置、或是更加特別地是該加熱裝置64係被建構成用以照射表面(在這個情況中為裝置側邊26)一段較短於該工件24之一個熱傳導時間的時間,用以將該表面加熱到一個大於大部份工件的溫度。換句話說,該加熱裝置64係被用來以一個較一個通過該晶圓的熱傳導時間快很多的速率將該工件的裝置側邊26快速地加熱到一個實質上較高於退火的溫度,使得只有該工件的頂部側邊的表面區域會被加熱到最後的退火溫度,而大部份的工件係保持為接近相對地較冷的中間溫度。該最後的退火溫度可以包括有一個較高溫度,其係在1050℃到一個接近矽的熔點溫度(例如,像是1410℃)之溫度範圍之中。
了達到這個目的,在這個實施例之中,該照射系統(或更加特別的是其加熱裝置加熱裝置64)係包括有一個閃光燈,該閃光燈可以操作以藉著一個高動力的閃光經由一個第二水冷式石英窗口65來照射裝置側邊26,其中,該高動力閃光具有一個相當短的持續時間(其較佳的為大約例如是1毫秒或更少的程度),用以在一個超過105
℃/sec的速率加熱該裝置側邊26。更加特別的是,在這個實施例之中,該閃光燈包括有一個液體冷卻式的弧光燈。又更加特別的是,該閃光等包括有一個雙重水壁的弧光燈,其係相似於被揭示在授與Parfeniuk等人之共同擁有的美國第6,621,199號專利之中的弧光燈,如同在前文所提到之美國第2002/0102098號專利申請案所描述的,該弧光
燈係被建構成當作一個閃光燈。因為由附在裝置側邊26上的閃光燈產生之一毫秒的閃光係發生得比該工件的熱傳導時間(一般是10到15毫秒)要更快地多,該裝置側邊26會被加熱到最後的退火溫度,而大部份的工件則實質上仍保持在中間溫度。較冷的大部份晶圓接著係作用如同一個散熱器,用以促進該裝置側邊之表面的快速冷卻。替代的方式是,可以用其他類型的加熱裝置(例如,像是一陣列的閃光燈)來替代。
根據閃光短暫的持續時間,以及介於大部份工件的中間溫度與只有該裝置側邊26被加熱到的最後退火溫度之間的差異,如同在前文中所描述的,該工件24可能會經歷到快速的熱壓彎。有利的是,在目前的實施例之中,該支撐系統20係被建構成可以在容許工件產生熱壓彎時,支撐該工件24,或是更加特別的是,用以自動地容許支撐栓釘的尖端反應於該工件之外部周圍區域之以熱引動的運動而產生運動。因此,與傳統的系統(其中,該晶圓之邊緣的向下熱壓彎運動可能傾向於破壞該等支撐栓釘或是將晶圓從該等支撐栓釘處垂直而向上地發射出去)相反的是,在目前的實施例之中,如果該工件24反應於由該加熱裝置64所產生的一個加熱閃光而發生熱壓彎的話,藉著支撐構件22被連接到其上之彈簧48的功效,該等支撐構件22之可以移動的銜接部位52係可以相應於此種以熱引動的運動而自動移動。因此,如果快速的熱壓彎發生的話,工件的外部邊緣以及該等支撐構件(亦即,支撐裝置21
的支撐構件22以及相似之支撐裝置的支撐構件)係會被容許進行向下的移動,藉以防止該等支撐構件由於該等支撐構件與該工件之間之降低的反作用力而破壞,並且也可以防止工件將其本身向上方發射出去。在後者的情況中,可以移動之銜接部位52的彈性向下可移動性係容許該工件的外部區域的向下運動,同時將工件的質量中心保持在一個所希望的範圍之內,或是更加特別的是,同時將該工件的質量中心的運動減少到最小的程度。(替代的是,其他範圍之質量中心的運動對於某些應用來說是可以容許的或是所希求的。)除此之外,因為工件一開始變形成一種圓頂的形狀係將在工件之中的應力減小到最小的程度,用以容許此種以熱引動的運動以及變形之該等銜接部位的可移動性係作用以將工件之中的應力減小到最小的程度,而在同時於該以熱引動的運動期間支撐該工件。如同先前在本文中注意的,該熱壓彎係傾向於夠快速地發生,而使得該工件會超出其平衡的形狀,並且因而係傾向於在該平衡形狀附近震動或是震盪。因此,當工件的外部邊緣開始向上移回並且工件的質量中心開始向下方移回時,由固定作用力的彈簧48應用到支撐構件22的向上作用力會將該支撐構件向上拉回,而容易於保持與該工件的外部邊緣的接觸。當該工件繼續震動時,工件的外部邊緣係被容許在傾向於保持與支撐構件22(以及相似的支撐構件)之接觸時,可以向上以及向下移動,直到震動平息為止。因此,該等支撐構件22之彈簧驅動的向上及向下運動係容許工件
的外部邊緣進行向上及向下的運動,同時將該工件之質量中心的運動減少到最小的程度以及將工件之中的應力減少到最小的程度。
參照圖5,根據本發明之一個第二實施例的一個支撐裝置係整體地以元件參考符號80表示。在這個實施例之中,該支撐裝置80包括有一個支撐構件82,其係相似於本說明書先前所討論的支撐構件。在這個實施例之中,該支撐構件82係被裝設到一個位在一個樞轉點84處的支撐構件殼體(未顯示於圖中),用於繞著該樞轉點的樞轉運動。如同先前的實施例,該支撐裝置80包括有一個與支撐構件82相連通而用以將一個作用力應用到該支撐構件的作用力應用器(或是更加特別的是包括有一個包含有一個彈簧86的力矩應用器),用以導致一個銜接部位88可以容易於在其以熱引動的運動期間保持與該工件相接觸。然而,在目前的實施例之中,力矩應用器係被建構成用以在支撐構件82上的一個位置處應用一個向下作用力,使得該支撐構件82的樞轉點84會***置在該位置與銜接部位88之間。更加特別的是,在這個實施例之中,樞轉點84係***置在一個其中支撐構件82被連接到彈簧86的位置點與一個該支撐構件的銜接部位88與工件24之間接觸點之間。因此,與圖3所示的結構所不同的是,在目前的實施例之中,彈簧86(其在這個實施例中包括有一個固定作用力的彈簧)係在該支撐構件82的一個端部上應用了一個向下作用力,以便於提供一個力矩,該力矩係抵消由
工件24的重量在該支撐構件82的銜接部位88上所應用的力矩。
參照圖6,一個根據本發明之第三實施例之用於支撐工件的系統係整體地以元件參考符號100表示。該系統100包括有一個支撐裝置102,其係被建構成用以支撐工件24,同時容許該工件發生熱壓彎或是其他以熱引動的運動。
在這個實施例之中,該支撐裝置102包括有一個具有一個可以與該工件24銜接的可以移動之銜接部位的支撐構件104。在目前的實施例之中,該可以移動的銜接部位係包括有該支撐構件104的一個尖端。如在下文描述的,該支撐構件104是剛性的,並且該可以移動的銜接部位可以藉著支撐構件104當作一個可以被移動之整體的功效而可以移動。
在目前的實施例之中,支撐構件104可以與位於工件之基材側邊28之外部周圍處的排除區域相銜接。因為相似於與本發明第一實施例有關的那些討論相同的原因,該支撐構件104包括有一個石英栓釘。替代的方式是,可以用其他的材料來替代。
在這個實施例之中,該系統100更包括有複數個相似於該支撐構件104的支撐構件,例如,像是支撐構件108。較佳的是,該系統100包括有至少三個此種支撐構件,用於穩定地支撐工件。理想的方式是,提供有四個或更多個支撐構件,使得即使其中一個支撐構件破壞,不然
就是無法適當地作用時仍然能夠保持該工件的穩定支撐。
在這個實施例之中,該系統100包括有一個支撐構件運動系統,其係被建構成用以反應於該工件24之以熱引動的運動來移動複數個支撐構件104之可以移動的銜接部位。更加特別的是,在這個實施例(其中該等支撐構件104為剛性的)之中,該系統係被建構成藉著移動支撐構件104本身來移動該等銜接部位。又更加特別的是,在這個實施例之中,該支撐構件運動系統包括有用於每個支撐構件104的一個個別的致動器106,其係被連接到該支撐構件104,用於控制該支撐構件104的運動。
因此,在這個實施例之中,該系統100包括有複數個相似於致動器106的致動器(未顯示於圖中),用於致動各個支撐構件。藉著一個如在圖6之中以元件參考符號表示110的裝設托架,每個致動器106係被裝設到工件平面表面30的一個上方表面。支撐構件104係延伸通過一個洞孔112而進入致動器106,該洞孔係被界定成穿過該工件平面表面30。
參照圖6及圖7,一個示範性的致動器106係被更加詳細地顯示於圖7之中。在這個實施例之中,致動器106係包括有一個聲音線圈致動器,其係被連接到該支撐構建該支撐構件104。更加特別的是,在這個實施例之中,致動器106包括有一個被裝設到該托架110的固定構件120、以及一個相對於該固定構件而移動的移動構件122。該固定構件120係會產生一個通過該移動構件122的磁場。
為了達到這個目的,在目前的實施例之中,該固定構件120包括有一個永久磁鐵124及一個強力磁性構件126。在這個實施例之中,該移動構件122包括有一個電纜線圈128。該致動器106更包括有一個動力供應單元130,其係可以操作以將一個電壓應用在該電纜線圈128的相對端部之間,藉以在該線圈中產生一個電流。將可以察知的是,在該移動構件122之線圈中產生該電流的結果是,由該固定構件120所產生的磁場會於一個根據該電流之方向的方向中在該移動構件122上施加一個作用力。被施加之作用力的大小係直接與在線圈128中的電流大小成正比。
在目前的實施例之中,致動器106的移動構件122係被連接到支撐構件104。因此,由該支撐構件104施加在該工件24之基材側邊28外部邊緣上之向上支撐作用力的大小可以藉著控制該控制器106之線圈128中的電流而被控制住。
在這個實施例之中,支撐構件運動系統包括有至少一個控制器,其係被建構成用來將一個電流應用到每個致動器來移動每個支撐構件,藉以移動其可以移動的銜接部位。更加特別的是,在這個實施例之中,該至少一個控制器係包括有複數個控制器,每個控制器係處於與複數個致動器106之各自的其中之一相連通。又更加特別的是,在這個實施例之中,每個控制器係包括有一個組合的偵測器/控制器132,其係作用如同一個用於偵測出該工件之以熱引動之運動的偵測器。在這個實施例之中,該偵測器/控
制器132係處於與致動器106之動力供應單元130及線圈128的連通之中。因此,在這個實施例之中,偵測器/控制器係會藉著偵測出一個在該線圈128中的一個電流來偵測出該工件之以熱引動的運動,並且相反的,該控制器係藉著控制該動力供應單元130來移動該支撐構件104,用以將一個電流應用到該線圈128。
在目前的實施例之中,每個偵測器/控制器132都包括有一個處理器單元。更加特別的是,在這個實施例之中,每個偵測器/控制器都包括有一個數位訊號處理器(DSP)。替代地,該偵測器/控制器132可以包括有一個微控制器或是一個相似的裝置(例如,帶有或不帶有一個中央處理單元(CPU))。替代地,可以用其他類型的偵測器或控制器來替代,並且偵測及控制功能可以藉著相同或是不同的元件來進行。更加概括地說,在這個說明書之中(包括申請專利範圍),用詞“控制器”、“偵測器”及“處理器電路”是要用來廣泛地涵蓋任何類型之能夠進行本文所描述之功能或是同等功能的裝置或是組合裝置,包括(非限制性的)例如是其他類型的微處理器、微控制器、其他積體電路、其他類型的電路或組合電路、邏輯閘或是行列閘、或是任何種類的可程式裝置,其係例如是單獨地、或是與其他座落在相同位置處的此等裝置或是彼此距離圓遠地彼此組合在一起。額外類型的控制器、偵測器以及微處理器電路對於一般熟習該項技藝的人士在檢閱笨說明書之後將會變得明白,並且任何此等其他類型的控制
器、偵測器及微處理器電路的替代物可以被視為並未背離如同由隨附之申請專利範圍所界定之本發明的範疇。
在目前的實施例之中,偵測器/控制器132係包括有一個程式記憶體134,其係作用如同一個用於儲存用於指示該偵測器/控制器132之指令編碼的電腦可讀取媒體,用於進行各種本文所描述的功能。將可以察知的是,該程式記憶體134僅是此種電腦可讀取媒體的一個例子。替代地,此等指令編碼可以被提供在一個不同的媒體上,像是一個光碟、一個軟磁片、一個硬碟驅動器、一個唯讀記憶體、或是一個快閃記憶體(僅以這些為例)。替代的方式是,在不仰賴本地記憶體來提供此等電腦數據訊號形式之指令編碼的情況下,此等指令編碼可以如同被嵌入於載波或是被嵌入於一個通訊或傳輸媒體(像是一個區域網路或是一個廣域網路(例如,像是網際網路))的訊號編碼區段地被提供,並且可以從遠端裝置被接收。
參照圖4、圖6及圖7,複數個相似於圖6所示之支撐裝置的支撐裝置可以替代圖4之中所示之位於該熱處理容室60之內的支撐裝置21、32及34。一般來說,在這個實施例之中,支撐構件運動系統係被建構成用來移動該等支撐構件104的銜接部位,用以將被應用在工件24與銜接部位之間的應力減小到最小的程度,如同更詳細地討論於下文之中者。
在該預先加熱階段期間(在該期間,工件24的基材側邊28係被該預先加熱裝置62照射,用以將該工件加熱到
所希望的中間溫度),該偵測器/控制器132係控制著動力供應單元130來控制被應用到線圈128之引線的電壓,用以產生一個具有所希望之大小而可以在線圈128之中流動的固定電流,藉以將一個對應之固定的向上作用力應用在該移動構件122上,並且因此應用在該支撐構件104上,而該支撐構件104係轉而將該向上作用力應用到工件24之基材側邊28的外部邊緣。所希望的電流大小係被選擇,使得被支撐構件104(及被其他支撐裝置的相似支撐構件)應用到該工件的固定向上作用力可以精確地平衡作用在該工件24上之向下的重力。
因此,在後續的加熱階段期間(在該期間,工件的裝置側邊26係被暴露於一個來自於加熱裝置64之高動力的照射閃光,用以將該裝置側邊加熱到較高之所希望的溫度,同時大部份的工件係保持在較冷的中間溫度),該工件24可能會再次經歷快速的熱壓彎,如在先前描述於本文中者(根據閃光的短暫持續時間,以及介於大部份工件的中間溫度與只有該裝置側邊26所被加熱到之最後退火溫度之間的差異大小)。假設此種快速熱壓彎發生的話,當該工件一開始快速變形時,該工件24的外部邊緣將會突然地在支撐構件104的銜接部位上(以及在其他支撐裝置之相似支撐構件的銜接部位上)應用一個顯著的向下作用力。將可以察知的是,這個突發的向下作用力係包括有在線圈128中之電流中的一個對應之突然增量。因此, 了要偵測出在目前之實施例中之工件24的以熱引動的運動,
每個偵測器/控制器132係被建構成用以偵測出在其各個致動器106中之一個電流,而該電流係為從一個藉著工件之以熱引動的運動應用到各個支撐構件104之銜接部位的作用力所產生的。更加特別的是,該偵測器/控制器132係被建構成用以偵測出在線圈128之電流的一個誤差。
以上述的方式檢測以熱引動的運動時,偵測器/控制器132係被建構成用以調整其各自之支撐構件104的位置,用以將在該工該工件24的重量與被該等支撐構件之銜接部位所施加到該工件的一個向上作用力之間的一個差異保持在所希望的範圍之內。更加特別的是,偵測器/控制器132係被建構成用來將這個差異減小到最小的程度。為了達成這個目的,在目前的實施例之中,當檢測前文所描述之在線圈128中之電流層中由以熱引動之運動所產生的誤差時,該偵測器/控制器132係被建構成用以控制該致動器106來調整被運用到該線圈128之引線的電壓,以便於導致在該線圈中的實際電流可以恢復到所希望的大小,藉以減小由該支撐構件104應用到工件24的向上作用力,使得該支撐構件104可以繼續抵消只有在工件上的向下重力,並且不會抵消由一開始的熱變形所應用之另外的向下作用力或是工件的熱壓彎。因此,有效率的方式是,該支撐構件104將會被降下,用以容許工件24的邊緣可以在其剛開始發生熱壓彎時會突然地向下移動。如先前在本文中注意到的是,該熱壓彎係傾向於以足夠快的速度發生,使得工件會突射出其平衡的形狀,並且因此係傾向於對
著其平衡形狀進行震動或是震盪。因此,當該工件的外部邊緣開始向上移回並且該工件的中心開始向下往回行進時,偵測器/控制器132會繼續將所希望大小的電流應用到該支撐構件104(對應一個精確地平衡在該支撐構件上之工件重量的向上作用力),但是由於工件之邊緣的向上熱壓彎運動,這個向上的作用力係不再被由該工件應用到支撐構件的向下作用力所抵消,且結果是該支撐構件104會藉著該工件的邊緣上升。同樣的,當工件之下一個循環的震動運動開始並且工件的邊緣開始再次向下移動時,由該工件的邊緣應用到支撐構件104的向下作用力係會再一次超過由該支撐構件104所應用的向上作用力(包括在該線圈128中之電流的一個改變),並且該偵測器/控制器132會快速地控制動力供應單元130來調整在該線圈之中的實際電流,使得支撐構件104應用到工件的向上作用力只會抵消掉重力,藉以容許該支撐構件104可以在由工件邊緣之向下熱壓彎運動所運用的額外作用力之影響之下降低。當工件繼續震動時,工件的外部邊緣係被容許可以向上及向下移動,同時係傾向於保持與該支撐構件104(以及相似的支撐構件)的接觸,直到震動平息下來為止。
替代地,該致動器106可以包括有不同類型的致動器。舉例來說,該致動器106可以包括有一個直線伺服致動器。或者,另一種替代方式是,該致動器106可以包括有一個壓電致動器。在這個方面,壓電致動器由於其快速的反應時間(一般為至少快速如10-5
秒)、精確的移動以及
顯著之可獲致的作用力而可能是有利的。然而,大部份現存的壓電致動器在其可以獲致的運動範圍為有限的,並且因為這個原因對於某些應用來說可能是不適合的。
替代的方式是,可以用其他類型的致動器來取代該致動器106。
在前述的實施例中,支撐構件運動系統係被建構成用以反應於工件之以熱引動運動的一個被偵測到的參數(亦即,在該線圈128中之電流中所偵測到的改變,其係為起因於以熱引動之運動所產生之被工件應用到支撐構件104之作用力的改變所產生的)來移動支撐構件。替代地,如果有需要的話,該運動系統可以被建構成用以反應於該以熱引動之運動的一個預測數值來移動該支撐構件。此等預測的數值可以憑經驗經由例如觀察相似工件的熱處理而獲得。同樣的,將可以察知到的是,在沒有對於每個致動器106使用一個個別偵測器/控制器132的情況下,如果需要的話,對於某些或所有的致動器106來說,可以為了偵測及控制的用途而使用一個單獨的偵測器/控制器132。
回到參照圖6,該致動器106的移動構件122並不需要被直接連接到支撐構件104。舉例來說,該致動器106可以被間接地連接到該支撐構件104。在這方面,將可以察知到的是,工件24之外部邊緣的熱壓彎運動並不會遵循著一個垂直的直線,而是會更近似一個弧線。據此,該工件之外部邊緣的運動也會具有一個水平的分量。舉例來說,對於某些應用來說,將該工件之外部邊緣的向下運動
以及該工件之中心的向上運動納入考慮,可以預期的是該工件的外部邊緣係會向內而水平地前進一個一毫米大小的距離。因此,如果該支撐構件104被水平地固定的話,那麼有效的方式是,該支撐構件的尖端接觸到工件之外步邊緣區域的位置點將會進一步朝向該工件的邊緣向外滑行。這個向內的水平前進距離典型上係小於工件之外部排除區域的徑向寬度,並且因此,藉著在一開始將支撐構件104比預期之工件在壓彎期間的水平向內前進更向內地定位在該排除區域內,可以維持介於該工件與該支撐構件之間的接觸,而不會使得工件的邊緣比該等支撐構件的尖端更向內前進並且經由介於該等支撐構件之間的空間落下。不過,該工件之外部排除區域之此種橫越該等支撐構件的滑行對於某些應用來說可能是非所希求者。舉例來說,此種滑行可能會刮傷工件的表面,從而產生微粒的污染,並且會非所希求地使該工件的表面粗糙化。
據此,如果有需要的話,在沒有將該等支撐構件104直接連接到該致動器106之移動構件122的情況下,該移動構件可以經由一個運動轉換裝置(用於將該移動構件的垂直運動轉換成該支撐構件104的一種具有垂直及水平分量的運動)被連接到該支撐構件104。
舉例來說,參照圖8及圖9,根據本發明之一個第四實施例的致動器係整體地以元件參考符號200顯示出來。該致動器200係相似於圖7所示的致動器106,並且係包括有移動構件122以及固定構件120。然而,在這個實施
例之中,該移動構件122並沒有被直接到該支撐構件104,反而是被連接到一個運動轉換器202。在這個實施例之中,該運動轉換器202係被建構成用來將該致動器106之一個可以移動構件的一種直線運動(或更加特別的是該移動構件122的一種直線運動)轉換成該支撐構件104的一種拱形運動。為了要達成這個目的,在目前的實施例中,該運動轉換器202係包括有一個第一連接器臂部208,而該致動器200的移動構件122係剛性地被連接到該第一連接器臂部208。該運動轉換器更包括有一個第二連接器臂部210,而該第一連接器臂部208係樞轉地被連接到該第二連接器臂部210。該第二連接器臂部210係樞轉地被連接到一個位於一個第一可自由移動樞轉點212處的第一剛性桿件214。該第一剛性桿件214係剛性地延伸於一個第二可自由移動樞轉點215與一個第一固定樞轉點216之間。在這個實施例之中,第一可自由移動樞轉點212係被配置在一個沿著第一剛性桿件214的位置處,而該位置係比第二可自由移動樞轉點215更接近第一固定樞轉點216。第一剛性桿件214係樞轉地被連接到一個位於第二可自由移動樞轉點215處之修改的支撐構件204。該第一固定樞轉點216係被連接到一個殼體(未顯示於圖中),用以防止在該第一固定樞轉點216之任何空間尺寸中的平移運動或是位移,同時容許該第一剛性桿件214繞著第一固定樞轉點216的旋轉(並且因此,容許第一可自由移動樞轉點212及第二可自由移動樞轉點215的旋轉)。該運動轉換
器更包括有一個第一剛性桿件218,其係樞轉地被連接到該第一固定樞轉點216以及一個第二固定樞轉點220,而該第二固定樞轉點220亦被固鎖,用以防止第二固定樞轉點220的轉換運動或位移。該運動轉換器202亦包括有一個第三剛性桿件222,其係將第二固定樞轉點220連接到一個沿著支撐構件204配置的第三可自由移動樞轉點224。因此,致動器200之移動構件122的任何垂直直線運動係導致第一及第二可自由移動樞轉點212及215會分別在繞著第一固定樞轉點216定心之各自的拱形路徑中移動,並且同樣的會導致該支撐構件204之的第三可自由移動樞轉點224會在一個繞著第二固定樞轉點220定心的拱形路徑中移動。因此,該致動器200之移動構件122的垂直直線運動係會導致該支撐構件204的一個支撐尖端228沿著一個圖9所示的拱形路徑230移動。除此之外,由於第一可自由移動樞轉點212沿著第一剛性桿件214的位置(最接近第一固定樞轉點216),移動構件122之一個相當小量的向下直線運動係被有效率地放大成該支撐構件204沿著該拱形路徑230之一個較大量的向下拱形運動。
了要清楚的說明,圖9所示之各種元件的尺寸並沒有按照比例,而是被誇大。這些元件的實施尺寸將會改變,用以致使該支撐構件204之尖端228所追蹤的拱形路徑230會與該工件24之外部邊緣在熱壓彎期間所預期的路徑一致。替代的,如果有需要的話可以用任何其他適當類型的運動轉換器來替代。
參照圖5至圖7以及圖10至圖12,一個根據本發明之第五實施例之用於支撐一個工件的系統係整體地以元件參考符號300表示。在這個實施例之中,複數的支撐構件的每個複數的可以移動之銜接部位係可以用一種相似於圖5所示的方式彈性地與該工件銜接。而且在這個實施例中,一個相似於圖6及圖7所示的支撐構件運動系統係被建構成用來反應於該工件24以熱引動的運動來移動複數的支撐構件。
更加特別的是,在這個實施例之中,該系統300包括有複數的支撐裝置,包括有一個圖10所示的第一支撐裝置302,其係相似於圖5所示的支撐裝置80。因此,每個支撐裝置302都包括有一個具有一個樞轉點306的支撐構件304,而支撐構件304係可以繞著該樞轉點306進行樞轉。一個各自的彈簧308係被連接到在除了其樞轉點306之外的一個位置處的每個支撐構件304。更加特別的是,在這個實施例之中,樞轉點306係***置於一個位置點(該支撐構件304被連接到該彈簧308處)與該支撐構件接觸工件24的一個銜接部位(一個尖端)之間。因此,如同圖5所示的構造,在目前的實施例之中,該彈簧308(其在這個實施例之中係包括有一個固定作用力的彈簧)係作用如同一個力矩應用器,其係被建構成將一個力矩應用到繞著其樞轉點306的支撐構件304,用以使得該銜接部位310傾向於保持與該工件的接觸。為了要達到這個目的,該彈簧308係在支撐構件304的一個端部上應用了一個
向下作用力,用以提供一個抵消藉由該工件24的重量應用在該支撐構件304之銜接部位(尖端)310上之一個力矩的力矩。
參照圖4及圖10至圖12,在目前的實施例之中,該支撐構件運動系統係被建構成用來移動該等支撐構件304的樞轉點306。在這個方面,在目前的實施例中,樞轉點306並不是被固定在相對於容室60之其他部份的空間中,而是被連接到一個致動器320。該連接可以是直接的、或替代的方式是可以是間接的(例如,該樞轉點306可以由一個被裝設在一個殼體312之相對壁部之間的樞轉桿件來提供,並且一個直接的連接可以藉著將樞轉桿件連接到該致動器來提供,或者替代地,一個間接的連接可以藉著將該殼體連接到該致動器320來達成)。該致動器320可以包括有一個像是本文先前所描述的聲音線圈致動器,或是替代地,可以包括有任何其他適當類型的致動器。在這個實施例之中,該運動系統係被建構成用來將電流應用到每個致動器320,用以移動被連接於其上的支撐構件304,從而移動支撐構件的樞轉點306。為了達成這個目的,在這個實施例之中,該致動器320係與加熱裝置64同步化,使得幾乎是與由加熱裝置64所產生的突然加熱閃光所產生之工件24之熱壓彎運動的開始同時地,該致動器320會將整個支撐裝置302向下移動,從而導致該支撐構件304也會與該工件24之外部邊緣的初始向下熱壓彎運動同時地向下移動,但是不會發生支撐構件304對著樞轉點
306進行任何顯著的樞轉。支撐裝置302之向下運動的大小可以相應於例如是該工件24之以熱引動運動的一個預測數值而被預先設定。在這個實施例之中,該致動器320係包括有一個相似於在前文中對於圖7所討論的偵測器/控制器(未顯示於圖中),其係可以被用來偵測工件之以熱引動的運動。因此,如果有需要的話,此種同步化及預測可以被省略,並且致動器並且致動器320及支撐裝置302的初始向下運動可以反應於以熱引動之運動的偵測而被起始及控制。圖11係顯示出該支撐裝置302在這個由致動器320所導致的這個初始運動之後的構造。在這個運動以後,如圖12所示,由於該工件24之外部邊緣的向下熱壓彎運動係持續進行,此種樞轉運動係以一種相似於圖5所示之實施例的方式受到固定作用力彈簧308的抵抗。由於該工件的外部邊緣係在該工件震動時開始恢復上升,如果有需要的話,該致動器同樣地可能會產生整個支撐裝置302的一個向上的運動。因此,在目前的實施例中,支撐構件304的向上及向下運動係以一種部份被動的方式由該彈簧308來提供,並且以一種部份主動的方式由該致動器320提供。替代地,如果需要的話,可以用其他類型的混合主動/被動支撐系統來替代。同樣的,也可以使用本文先前所描述的運動轉換器,使得由藉由該致動器320所產生之樞轉點306的運動會遵循一個拱形路徑,該拱形路徑係對應該工件之外部邊緣在熱壓彎期間所預期的路徑。
參照圖6、圖13及圖14,根據本發明之第六實施例之
用於支撐一個工件的系統係整體地以元件參考符號400顯示在圖13之中。在這個實施例之中,該系統400包括有第一複數的各自支撐構件之第一複數的可移動銜接部位,其係可以與該工件24的一個下方表面相銜接,並且該系統也包括有第二複數的各自支撐構件之第二複數的可移動銜接部位,其係可以與該工件的一個上方表面相銜接。在這個實施例中,第一及第二複數個銜接部位係可以分別與該工件的下方及上方表面在該工件的一個外部周圍區域處相銜接,而該外部周圍區域在這個實施例中是該工件的外部排除區域。
更加特別的是,在這個實施例中,每個第一複數個支撐構件都包括有一個第一支撐裝置402的一個支撐構件404,該第一支撐構件係稍微相似於圖6所示的支撐裝置102,並且因此係包括有一個致動器406。在這個實施例中,每個第二複數個支撐構件都包括有一個壓制裝置410的一個壓制構件414,其係依次包括有一個致動器416。在這個實施例中,該壓制構件414及該壓制裝置410係稍微相似於圖6所示之支撐構件104及支撐裝置102,但是係被建構成用來藉著接觸工件的裝置側邊26而在工件的外部排除區域中銜接工件。然而,在這個實施例中,致動器406及416係被一個控制器420所控制住,該控制器係與在每個致動器之中的作用力偵測器(未顯示於圖中)相連通。該控制器420係接收來自於該作用力偵測器的訊號,該訊號係代表工件24在熱壓彎或是其他以熱引動之運動
期間應用到支撐構件404及壓制構件414的作用力。反應於此種作用力偵測訊號,該控制器420係調整支撐構件404及壓制構件414的相對位置以及/或所應用的作用力,用以例如是如圖14所示地在熱壓彎以及所產生之工件的震動期間將支撐構件及壓制構件保持在與工件的外部排除區域的接觸之中。
了要達到這個目的,該控制器420係被建構成用來移動支撐構件404的第一複數個銜接部位,用以藉著一個相似於在上文中參照圖6至圖9所討論的方式將介於工件重量與一個作用力(該作用力係被應用在第一複數個銜接部位與該工件之間)之間的一個差異減小到最小的程度。同樣的,該控制器420係被建構成用來移動壓制構件414的第二複數個銜接部位,用以將一個被應用在該工件與第二複數個銜接部位之間的作用力減小到最小的程度。後者的最小化係與前者相似,除了在壓制構件414的情況中,所希望之在致動器之線圈中的電流位準係相應於被應用在壓制構件414與工件之間的零作用力,然而,在支撐構件404的情況中,所希望之在致動器之線圈中的電流位準係相應於一個重力,亦即,在支撐構件404上之工件的重量。該控制器420係偵測出這些所希望之電流位準的誤差,並且控制供應到該等致動器406及416的電壓來移動支撐構件404及壓制構件414,用以將在該等致動器之線圈中的電流位準分別恢復到其所希望的位準。理想的方式是,作用力偵測器及控制器420應該是受到保護的,以便於將
將任何電子干擾或是噪音減小到最小的程度,其中,電子干擾及噪音可能是由電容器組或是其他被用來提供加熱裝置64動力以產生閃光(用以將工件的裝置側邊26加熱到其最後的退火溫度)的脈衝動力供應源的突然卸載所產生的。除了在本文先前所討論之以這種方式支撐工件的優點之外,在控制器方向下之壓制構件414及致動器416的作用係有助於壓制該工件的震動,藉以減少可能從此種震動產生之對於工件之傷害的可能性。如果希望的話,像是本文先前所描述的運動轉換器也可以被使用於支撐構件及壓制構件。
參照圖1至圖5以及圖15,根據本發明之第七實施例的一個支撐裝置係整體地以元件參考符號500顯示在圖15之中。該支撐裝置500在某些方面係相似於圖5所示的支撐裝置80,並且因此係包括有一個相似於支撐構件82、樞轉地被裝設到一個位於一個樞轉軸504處之支撐構件殼體503的支撐構件502,用於對著該樞轉軸進行樞轉。該殼體503可以包括有一個圖1至圖4所示的工件平面板件30,或是替代地,如果有需要的話,可以例如是包括有像是圖1所示之殼體36的一個獨立殼體。該樞轉軸504係***置於一個位置點505與一個接觸位置點之間,支撐構件支撐構件502係在該位置點505處被連接到一個彈簧506(在這個實施例中,該彈簧係包括有一個固定作用力彈簧),並且該接觸位置點係介於該支撐構件的一個尖端508與該工件24之間。 了要達成這種樞轉連接,支撐構
件502(其在這個實施例之中係包括有一個石英栓釘)係被剛性地連接到一個外殼510,其係因此在樞轉軸504處被樞轉地連接到位於該外殼之相對側邊上的第一及第二裝設構件(其中一個裝設構件係以512顯示出來),每個裝設構件係剛性地被固定到殼體503。
如同圖1到圖3所示的實施例,目前之實施例的支撐裝置500係包括有一個作用力應用器,其係與支撐構件502相連通以將一個作用力應用到該支撐構件,用以導致該支撐構件502的銜接部位會傾向於在工件的熱引動運動期間保持與該工件接觸。然而,在這個實施例之中,該作用力應用器包括有被建構成用來將第一及第二相對力矩應用到支撐構件502的第一及第二力矩應用器,第二力矩係作用以藉著該支撐構件502對抗其一個平衡位置的超過。更加特別的是,在這個實施例中,該第一力矩應用器係包括有彈簧506,該彈簧係應用一個力矩(在一個如圖15所示的順時針方向之中),且該力矩係傾向於抵消一個由工件24的重量應用在支撐構件502之尖端508上的相反力矩。在這個實施例之中,第二力矩應用器包括有一個第二彈簧包括有一個第二彈簧520,該彈簧在這個實施例之中係被連接到位於遠離或是相對於支撐構件502之尖端508之一個端部處的支撐裝置500。在這個實施例之中,第二彈簧520係包括有一個可撓曲的長形金屬構件,其係在一個遠離工件24的方向之中從支撐裝置500處延伸出來。當該工件24是靜止的並且該支撐裝置是處於平衡狀態時
,該第二彈簧520的一個遠端係保持於一個剛性擋止522的接觸,其中,該剛性擋止係從殼體503的一個下方表面處向上突伸。在運作期間,當該工件24的外部邊緣剛開始發生向下的熱彎壓時,支撐構件502係會相對於殼體503而樞轉(在一個圖15所示的逆時針方向中),並且據此,第二彈簧520的遠端係沿著一個逆時針方向的拱形路徑向上升高而遠離擋止522。數毫秒之後,當該工件24的外部邊緣快速地向上震盪恢復時,被第一彈簧506應用到支撐裝置500的作用力係會導致該支撐構件502在一個順時針方向中樞轉,直到第二彈簧520接觸到擋止522並且如同支撐構件超出其平衡的角位置般地彎曲為止,從而將一個逆時針方向的力矩應用到支撐裝置,用以導致該支撐裝置易於朝向其平衡角度恢復。將可以察知的是,在這個實施例中的擋止522係防止該支撐裝置500在順時針方向中旋轉地太遠而通過其平衡的角位置。有利的方式是,因為第二彈簧520是以一種彈性的方式銜接擋止522而達成這個目的,在其他的情況下將會發生的有害效果(像是將會從一個介於支撐裝置之一個剛性部位與擋止之間的突然碰撞所產生的微粒污染)將會被減少到最小的程度或是被避免。
參照圖16,根據本發明之第八實施例的一個支撐裝置係整體地以元件參考符號600顯示出來。在這個實施例之中,該支撐裝置600包括有複數個整體地以元件參考符號602表示的可撓曲支撐構件。在目前的實施例之中,每個
可撓曲支撐構件602都具有一個像是以元件參考符號604表示的限制部位以及一個像是以元件參考符號606表示的未限制部位。在這個實施例之中,每個支撐構件602的可移動銜接部位係包括有該未限制部位606。
在目前的實施例之中,每個可撓曲支撐構件602係包括有一個可撓曲纖維。更加特別的是,在這個實施例之中,每個可撓曲纖維係包括有一個光學纖維。又更加特別的是,在目前的實施例之中,每個可撓曲纖維係包括有一個石英的光學纖維。在目前的實施例之中,雖然某些光學纖維對於某些應用來說可能是非所希望地為易碎的,光學纖維係由於它們為普遍可獲得性、低成本及適當的機械性質而被選擇。然而,替代的方式是,可以用其他類型的纖維來取代。舉例來說(非限制性的),可以用以藍寶石組成的纖維、以非結晶石英覆蓋的水晶石英、碳化矽、碳纖維、其中有金屬的石英、玻璃、或是其中有金屬的玻璃來替代。舉例來說,藍寶石纖維典型上具有比石英更大的強度,並且對於像是目前之實施例的實施例來說是有利的,其中,如將於下文中更加詳細描述的,纖維的外部包覆係已經被移除,不然就是不存在。更大體地說,可以用其他類型的可撓曲支撐構件來取代。較佳的是,對於本實施例的用途來說,適當之可撓曲支撐構件應該是非污染的、可撓曲的、低質量的、並且應該持有適度的溫度存活能力,用以承受本文所描述的熱循環。
將可以察知的是,光學纖維一般是帶有一個外部的鋁
塗層或是包覆而銷售的。因此,為了防止鋁的包覆接觸到並且污染工件,在目前的實施例之中,鋁塗層已經以化學的方式從可撓曲支撐構件602之未限制部位的遠端處(“遠端”係表示遠離外殼610)被移除。更加特別的是,在這個實施例之中,鋁的包覆係已經從每個未限制部位606的遠端處沿著一段2 mm的長度被去除。每個未限制部位606之未被包覆的遠端較佳的是具有一個光滑的表面,例如,像是在下文中參照圖37所討論的光滑表面。
參照圖16,在這個實施例之中,支撐構件600包括有至少一個限制器,其係被建構成用來限制可撓曲支撐構件602的限制部位604。更加特別的是,在這個實施例之中,至少一個限制器係包括有該支撐構件600的一個外殼610。在這個實施例之中,每個限制部位604都包括有一個10 mm的長度,並且係被限制或是固鎖在位於該外殼610內的適當位置中。而且,在這個實施例之中,每個未限制部位都包括有一個17 mm的長度,該長度的15 mm係為鋁的包覆,並且其餘的2 mm係為沒有包覆的遠端。每個未限制部位606係從外殼606處延伸出來,使得每個未限制部位606之沒有包覆的遠端都會在工件的外部排除區域中銜接該工件24。而且,在這個實施例之中,每個可撓曲支撐構件602都具有一個小於2 mm的直徑。然而,替代的方式是,可以在一個特別的實施例之中以其他的尺寸或是尺寸組合來替代。大體地說,該尺寸將會被選擇以提供所希望的可撓性的平衡以及夠快的反應時間。在這個
方面,較大的直徑一般係傾向於增加支撐構件的硬度。增長支撐構件的未限制部位對於減少其硬度係為有用的,並且係因此容許較厚的直徑,然而,這個方法係傾向於減慢支撐構件之固定的反應時間,其在本實施例之中也是非所希求者。也為所希求的是將可撓曲支撐構件的質量減小到最小的程度。因此,在像是本實施例的實施例之中(其中,該工件是一個預計會經歷到快速熱壓彎及震動的半導體晶圓),該直徑將會是夠小的,並且未限制部位的長度係會夠長,用以提供所希求的彈性或是可撓性,同時,該長度也應該夠短而可以提供一個快速的反應時間,用以容許該可撓曲的支撐構件可以在一個1毫秒或是更少的時間規模上反應工件的運動,而在同時可以藉著最小質量的未限制部位來達成這些目標。
一般來說,一個支撐構件的振動頻率係與其物理尺寸及質量有關,如下所示者:
其中,E=楊式模數[N/m2
]I=支撐構件之剖面的慣性面積[m4
]t=支撐構件的長度[m]μ=支撐構件之每單位長度的質量[kg/m]A=係數(對於震動模式2,A=3.52;對於模式2,A=22.0;對於模式3,A=61.7等等)
因此,前述的關係及觀察可以被用來幫助對於一個給
定的應用選擇支撐構件所希求的長度及直徑。
參照圖15、圖16及圖19,在這個實施例之中,顯示於圖16及圖19中的支撐裝置600係稍微類似於圖15中所示的支撐裝置500,最顯著的差異為以可撓曲的支撐構件602(在這個實施例中為可撓曲的石英纖維)去取代剛性的支撐構件502。因此,本實施例係包括有複數個作用力應用器,其係被建構成用來將作用力應用到複數個支撐裝置600,用以致使每個未限制部位606皆傾向於在工件的熱引動運動期間保持與該工件24的接觸。特加特別的是,該等作用力應用器係包含有力矩應用器,或是更加特別的是包含有彈簧506及520。
在這個實施例之中,一個支撐系統包括有相似於支撐裝置600的複數個支撐裝置,其等係被配置在工件24之外部周圍附近的各種間隔處。因此,在這個實施例之中,該至少一個限制器係包括有被配置在該工件之外部周圍附近的複數個限制器,亦即,各自之支撐裝置600的複數個外殼610。如同可以從圖16清楚地看出的是,在這個實施例之中,複數個限制器係由少於可撓曲支撐構件之數目的限制器構成,並且每個限制器係被建構成用來限制多於一個可撓曲支撐構件,例如,像是圖16所示的一組六個支撐構件602。更加特別的是,在這個實施例中,每個限制器(亦即,每個外殼610)係被建構成用來限制多於一個之整體上彼此平行的可撓曲支撐構件。
參照圖16及圖17,一個根據本發明第九實施例的支
撐裝置係整體地以元件參考符號650被顯示於圖17之中。該支撐裝置650整體上係相似於支撐裝置600,並且包括有整體地以元件參考符號652表示的複數個可撓曲支撐構件,每個可撓曲支撐構件都具有一個像是元件參考符號654所示的限制部位,一個像是元件參考符號656所示的未限制部位。每個限制部位係被限制或鎖定在限制器之中的適當位置中,或者更加特別的是,在一個外殼660之內。如同在先前的實施例之中,每個限制器皆限制了多於一個的可撓曲支撐構件652。然而在這個實施例之中,每個限制器係被建構成用以限制住該多於一個之大體上彼此分散的可撓曲支撐構件。因此,在這個實施例之中,該可撓曲支撐構件652並非大體上平行的,而是以一種分散的方式從該外殼660處朝向該工件24延伸。在圖17所示的實施例之中,該可撓曲支撐構件大體上係為平直的(但是可以包括有彎曲的端部區域,如更加詳細地參照圖20所討論者),並且從該外殼660處沿著向外分散的路徑延伸。
參照圖17及圖18,替代的方式是,如果有需要的話,該可撓曲支撐構件可以藉著沿著各自的彎曲路徑而分散。舉例來說,根據本發明之第十實施例的一個支撐裝置係整體地以元件參考符號680顯示在圖18之中。該支撐裝置680大體上係相似於支撐裝置650,並且係包括有整體地以元件參考符號682顯示的複數個可撓曲支撐構件,每個可撓曲支撐構件皆包括有像是以元件參考符號684顯示的一個限制部位,以及像是以元件參考符號686顯示的一
個未限制部位。每個限制部位係被限制或鎖定在一個外殼690內的一個適當位置之中。然而,在這個實施例之中,該可撓曲支撐構件682係從該外殼690處朝向該工件24沿著各自的分散彎曲路徑延伸。為了達成這個目的,該複數個可撓曲支撐構件682可以被預先加熱且彎曲成所希求的曲率。
如同一個進一步的替代方式,如果需要的話,每個限制器可以限制住只有一個單獨而各自對應的其中一個可撓曲支撐構件之一個限制部位。此外,一般來說,該支撐裝置600的可撓曲支撐構件602可以被使用在本發明的其他實施例之中,例如,像是本文描述的任何其他實施例。
像是圖17及圖18所示的實施例係傾向於容許工件的接觸點分部較為寬廣,並且可以減少陰影效果。
參照圖16至圖19,在上述的實施例之中,一個用於彈性地支撐該工件的支撐系統係包括有複數個相似於支撐裝置600的支撐裝置(或者替代的方式是,支撐裝置650或680),該等支撐裝置係被配置在工件之外部邊緣周圍的各種角位置處。雖然三個、或甚至是二個的此等支撐裝置對於某些應用來說已足夠,此種系統較佳地係包括有四個或更多個此種支撐裝置,用以在其中一個支撐裝置可能無法適當地之稱工件的情況下提供適度的支撐穩定性。
參照圖19,在這個實施例之中,可撓曲支撐構件602(或者替代的方式是,支撐構件652或682)係以一個相對於該工件之平面成大約25o
的角度銜接工件的外部排除
區域。替代的方式是,可以用其他的角度來替代。
替代的方式是,參照圖20,在本發明的第十一實施例之中,該可撓曲支撐構件602(或者替代的方式是,支撐構件652或682)可以用更加陡峭的角度來銜接工件的外部排除區域,例如,像是介於可撓曲支撐構件602的未限制部位606與圖20所示之工件24之間的銜接角度。如果使用此種較陡峭的銜接角度的話,每個可撓曲支撐構件602的未限制部位606較佳地係具有一個彎曲的端部區域620,用於銜接工件24的外部排除區域。此種曲率可以例如是藉著預先加熱該可撓曲支撐構件並且在其被加熱時以機械的方式彎曲該端部區域620而達成。該端部區域620的區域係用作藉著該端部區域620將工件之基材側邊的刮傷減少到最小的程度,否則刮傷可能會在工件的熱壓彎與震動期間發生。
雖然前述的實施例描述了支撐裝置600(或是支撐裝置650或680)的可撓曲支撐構件602(或者,替代的方式是,支撐構件652或682)係與一個或多個彈簧(例如,像是圖15及圖19所示的彈簧506及520)一起使用;替代的方式是,在一些實施例之中,由該可撓曲支撐構件602(或是支撐構件652或682)所提供的可撓曲性將足以彈性地支撐該工件,而不需要任何此種彈簧或其他的彈性或可撓曲元件。因此,在此種實施例之中,該外殼610的位置及定向可以是固定的,並且只有可撓曲支撐構件的未限制部位可以移動。
舉例來說,參照圖21,一個根據本發明之第十二實施例之用於支撐該工件24的支撐系統係整體地以元件參考符號700顯示。在這個實施例之中,該支撐系統700包括有例如像是那些以元件參考符號702、704、706及708顯示之複數個支撐裝置701,該等支撐裝置係被配置在一個工件平面板件710之一個內部工件支撐開孔周圍的各種間隔處。在目前的實施例之中,該支撐裝置702及其他的相似支撐裝置係從該工件平面板件710的一個下方區域處向內且向上延伸,用以彈性地銜接工件24之基材側邊28的外部排除區域。
參照圖21及圖22,該支撐裝置702係更加詳細地顯示在圖22之中。在這個實施例之中,支撐裝置702係包括有一個可撓曲支撐構件712,該支撐在構在這個實施例之中係包括有一個石英光學纖維,然而,如先前在本文中所討論的,替代的方式是可以用其他適當的可撓曲支撐構件來替代。在目前的實施例之中,該可撓曲支撐構件712係被部份地被限制在一個包覆層714之內,該包覆層在這個實施例之中是鋁的包覆層,其中該石英纖維係為在商業上銷售者。該鋁的包覆層已經以化學的方式從可撓曲支撐構件712的一個未包附的端部區域716處移除,且該端部區域716係遠離工件平面板件710(工件24的近側),使得石英纖維被暴露出來或是未包覆的端部區域716係會接觸工件24之基材側邊28的外部排除區域。如在前文中參照先前實施例所討論的,在目前的實施例之中,可撓曲支
撐構件712的端部區域716係為彎曲的,用以將在工件之以熱引動的壓彎及震動運動期間被可撓曲支撐構件造成之工件之基材側邊28的刮傷減少到最小的程度。在這個實施例之中,鋁的包覆層係被緊密地固定在一個外殼718之內,其在這個實施例之中係包括有一個不銹鋼管件。該外殼718係被緊密地固定在工件平面板件710之內。
在這個實施例之中,該可撓曲支撐構件712的長度為27 mm,其一個在該工件平面板件710近側而具有10 mm長度的端部區域係被包裝在該包覆層714及該外殼718二者之內,一個長度為13 mm的中間區域係只有被包裝在該包覆層714之內,並且在該工件平面末端而長度為4 mm的端部區域716係被暴露出來,沒有被外殼也沒有被包覆層包圍。在目前的實施例之中,外殼718及包覆層714係從工件平面板件710以一個與垂直距離35o
的角度(或是相對於工件平面55o
)延伸出來,然而這個角度主要是為了方便而被選擇來將工件平面板件所需要的修改減少到最小的程度。替代的角度係在下文中更加詳細地討論。此外,大體地說,如果有需要的話,可以用其他組合的尺寸、角度、或是構造來取代。
參照圖21及圖22,在這個實施例之中,該支撐系統700包括有像是圖21及圖22之中所示之支撐裝置702的複數個支撐裝置,其係被配置在該工件平面板件周圍的各種位置處。更加特別的是。在目前的實施例之中,工件支撐系統700係包括有16個此種支撐裝置,其係被配置成
緊密分隔的八對裝置,每對裝置係以45o
的間隔對稱地被配置在該工件24周圍附近。在這個方面,除此之外,此等支撐裝置之在每個角位置處以緊密分隔的成對安置係有效地提供了一種後援,使得如果該對支撐裝置的其中一個支撐裝置無法如所希望地運作時,該對支撐裝置中的另一個支撐裝置大體上將可以適度地將該工件支撐在該角位置處,藉以防止該工件掉落或是被傷害。
然而,替代的方式是,可以提供其他數目及角度構造的支撐裝置。一般來說,對於相似於目前之實施例的實施例來說,較佳的是此等支撐裝置之數目及位置的選擇係所希求的被引導,用以將該支撐裝置的質量減小到最小的程度,而在同時提供適當數量的此種支撐裝置,用以在本文所描述之整個以熱引動的壓彎以及震動運動期間支撐該工件。
舉例來說,仍然參照圖21及圖22,在一個相似而適用於處理例如是200 mm直徑晶圓的替代實施例之中,一個修改的工件支撐系統700係包括有六個此種支撐裝置702,其係被配置成緊密分隔的三對支撐裝置,每對支撐裝置係在工件24周圍以120o
的間隔對稱地配置。同樣地,在又另一個適用於處理例如是300 mm直徑之晶圓的替代實施例之中,一個修改的工件支撐系統700係包括有八個此種支撐裝置702,該等支撐裝置係被配置成緊密分隔的四對支撐裝置,每對支撐裝置係在工件24周圍以90o
的間隔對稱地配置。這些替代實施例的支撐裝置702係相似
於圖22所示者,然而在這些替代的實施例中,被暴露出來或是沒有包覆的端部區域716具有2 mm的長度。在這個方面,長度縮短的未包覆端部區域716已經被發現能夠降低纖維破裂的可能性。在這些實施例之中,如在下文中與圖37相關的描述,被縮短的未包覆端部區域716係具有平滑表面的尖端。
而且,在這些替代的實施例之中,該支撐裝置702相對於工件24之平面的銜接角度已經被改變了。在這些實施例之中,每個銜接部位都可以用一個10o
到80o
的角度相對於該工件的平面與該工件24的下方表面相銜接。更加特別的是,在這些實施例之中,該角度為15至35度。又更加特別的是,在這些替代的實施例之中,該角度為25度。在這個方面,雖然所需要之角度的選擇可能會因為應用的不同而有所改變,已經被發現到的是,對於某些半導體晶圓的應用來說,一個陡峭的銜接角度(例如,像是80o
到90o
)係會增加鑿挖到晶圓的可能性並且傷害到該支撐構件或是該晶圓,然而,平淺的角度(例如,像是0o
到10o
)係會增加可撓曲支撐構件712破裂的可能性。因此,對於某些應用來說,一個在10o
到80o
之範圍中之相對於該工件平面的銜接角度將會是較佳的;一個15o
到35o
的銜接角度將會是更為較佳的;對於某些應用來說,一個25o
的銜接角度將會是又更為較佳的。然而,替代的方式是,可以用其他的角度來替代。
在所有的此等實施例之中,對於該可撓曲支撐構件
712之未被包圍的部位(亦即,可撓曲支撐構件712延伸於該外殼718之外的部位)來說,較佳的是其長度與使用在一個給定系統中之其他可撓曲支撐構件的未包覆部位完全相同,用以保持每個支撐構件之一致的可撓曲性。由於相似的原因,較佳的是可以精確地控制未包覆之端部區域716的長度,用於一致的可撓曲性及破裂抵抗性。同樣的,較佳的方式是,每個支撐裝置702市以相同的角度銜接該該工件24。
此外,整體來說,可以用其他適當的構造及尺寸(不管是對稱且一致的,或者是其他的情形)來替代。
參照圖23及圖24,根據本發明之第十三實施例之用於支撐該工件24的一個支撐系統係整體地以元件參考符號800顯示在圖23之中。在這個實施例之中,該支撐系統800係包括有複數個支撐裝置802(例如,像是那些以元件參考符號804、806及808所示者),該等支撐裝置係在不同的間隔處被配置在一個工件平面板件810的內部工件支撐開孔周圍。在目前的實施例之中,該等支撐裝置802係從該工件平面板件810的一個下方區域處向內且向上地延伸,用以銜接該工件24之基材側邊28的外部排除區域。然而,與前一個顯示於圖21及圖22之中的實施例所不同的是,在顯示於圖23及圖24中的實施例之中,每個支撐裝置皆包括有一個可撓曲彎曲支撐構件,其係可以與該工件的排除區域彈性地銜接。
在這個方面,參照圖24,該支撐裝置804係更加詳細
地被顯示出來。在這個實施例之中,該支撐裝置804係包括有一個可撓曲的彎曲支撐構件812,其在這個實施例之中係包括有一個光學的石英纖維,然而,替代的方式是,可以用其他類型的可撓曲支撐構件來替代。在這個實施例之中,該可撓曲彎曲支撐構件812係包括有分隔開的第一及第二限制部位,且一個未限制部位係在一個彎曲路徑之中延伸於該等限制部位之間。更加特別的是,在這個實施例之中,該第一限制部位係包括有一個第一端部區域815,該未限制部位係包括有一個中間區域816,並且該第二限制部位係包括有一個第二端部區域817。該第一及該第二限制部位係因此位於支撐構件812的相對端部處,並且將未限制部位界定於其間。該第一及該第二限制部位(或更加特別的是,第一及第二端部區域815及817)係被附加到該工件平面板件810,用以防止限制部位的運動。在這個實施例之中,該可撓曲的彎曲支撐構件812係被部份地限制在一個包覆層814之內,其在這個實施例之中是其中的石英纖維為在商業上所銷售者的鋁的包覆層。該鋁的包覆層已經從該可撓曲彎曲支撐構件812的中間區域816處以化學的方式移除,使得石英纖維之暴露出來的中間區域816係會接觸到該工件24之基材側邊28的外部排除區域。
在這個實施例之中,該系統800係包括有第一及第二限制器,該等限制器係被建構成用以限制住處於分隔關係之中的第一及第二限制部位(亦即,第一及第二端部區域
815及817),用以致使未限制部位(亦即,該中間區域816)在一個介於其間的彎曲路徑中延伸。更加特別的是,在這個實施例之中,第一及第二限制器係包括有第一及第二外殼818及819。在該第一端部區域815處,包圍著可撓曲彎曲支撐構件812的鋁的包覆層814係被緊密地固定在該第一外殼818之內,該第一外殼在這個實施例之中係包括一個不銹鋼管件。同樣的,在這個實施例之中,在該第二端部區域817處,包圍著可撓曲彎曲支撐構件812的鋁的包覆層814係緊密地被固定在該第二外殼819之內,該第二外殼係包括有一個相似的不銹鋼管件。該等外殼818及819係被穩固地固定在該工件平面板件810之內。
參照圖22及圖24,在這個實施例之中,每個外殼818及819係相似於圖22所示的外殼718,並且係同樣地被固定到該工件平面板件。然而,在這個實施例之中,第一及第二限制器(該等限制器在這個實施例之中係包括有外殼818及819)係被建構成用以限制第一及第二限制部位(亦即,第一及第二端部區域815及817),用以導致該未限制部位(該中間區域816)可以沿著該彎曲路徑從第一限制部位處朝向該工件24向上且向內地延伸到一個與其接觸的一個區域,並且從該接觸區域處向下且向外地延伸到該第二限制部位處。更加特別的是,可撓曲彎曲支撐構件812並沒有直線地朝向該工件向內且向上延伸,反而是該可撓曲彎曲支撐構件812會從在第一端部區域815的外殼818及包覆層814處突伸出來,並且沿著一個差不多為
拱形的路徑朝向該工件24向內且向上延伸,使得該中間區域816的一個中心係會接觸並且支撐該工件24之基材側邊28的外部排除區域。該可撓曲彎曲支撐構件812係因此會繼續從其中心處沿著該拱形路徑向下且向外地延伸到該第二端部區域817處,其中,包圍端部區域817的包覆層814係被固定在該外殼819之內。在接觸該工件的中間區域的中心處,一個與未限制部位正切的切線(亦即,一個中間區域816之在其中心處的切線)實質上係平行於一個對於該工件24在接觸區域的附近之一個外部邊緣的切線。在這個實施例之中,如同圖22中所示的實施例,可撓曲彎曲支撐構件812之拱形路徑的角度係與垂直方向成大約35o
,然而再次地,這個角度是因為方便而被選擇者,用以將對於一個現存之工件平面板件的修改減少到最小的程度。替代的方式是,可以用其他的角度及構造來取代。在示範性的實施例之中,該可撓曲支撐構件812可以在外殼818內從第一端部區域815處延伸一個10到20 mm的長度,並且可以在該包覆層814之內延伸了另一個在該外殼之外之20到40 mm的長度,並且可以在其一個中央區域處(可撓曲支撐構件812係在該處接觸工件24)延伸另一個未包覆之2到4 mm的長度。該可撓曲支撐構件可以接著在該包覆層814之內朝向該第二端部區域817延伸另一個20到40 mm的長度,並且在該外殼819之內延伸另一個10到22 mm的長度。該可撓曲支撐構件可直徑可以例如是0.5到2 mm。如果希望的話,替代的方式是
,可以用其他的長度及直徑來取代。如果有需要的話,在另外的相似實施例之中,像是那些其中可撓曲支撐構件812包括有一種像是藍寶石之材料的實施例之中,該包覆層814可以被整個省略。
在這個實施例之中,複數個支撐裝置802係包括有至少四個此種相似於支撐裝置804的支撐裝置,用以在該等支撐裝置破掉、不然就是故障的情況中提供適度的穩定支撐。更加特別的是,在這個實施例之中,該等複數個支撐裝置802係包括有20個此種支撐裝置。然而,如果有需要的話,替代的方式是,可以用其他數目的支撐裝置來替代。
參照圖25到圖30,一個根據本發明之第十四實施例之用於支撐工件24的支撐系統係整體地以元件參考符號900顯示出來。在這個實施例之中,該支撐系統900係包括有整體地以元件參考符號902顯示出來的複數個可撓曲支撐構件。在目前的實施例之中,每個可撓曲支撐構件902都包括有一個可以彈性地與該工件銜接的可撓曲纖維。更加特別的是,如同在先前的實施例之中,在目前的實施例中,每個可撓曲纖維皆包括有一個石英光學纖維,然而如同本文其他部份所討論的,替代的方式是,藍寶石或其他類型的纖維,或者更加概括地說,可以用其他類型的可撓曲支撐構件來替代。較佳地,對於目前實施例的用途來說,替代性的可撓曲支撐構件應該是非污染的、可撓曲的、低質量的、並且應該持有適度的溫度存活能力,用以
抵抗本文所描述的熱循環。
參照圖28及圖30,一個示範性的可撓曲支撐構件係整體地以元件參考符號903被顯示在圖28之中。 了較容易顯示,只有該示範性的支撐構件被描述,應該要了解的是其餘的可撓曲支撐構件902係為類似者。在這個實施例之中,該可撓曲支撐構件903具有一個限制部位904及一個未限制部位906。更加特別的是,在目前的實施例之中,該可撓曲支撐構件903包括有在其一個端部處的限制部位904,並且該未限制部位906係從該限制部位904處朝向該工件24的一個中央區域向內延伸。
在這個實施例之中,該可撓曲支撐構件903係包括有一個纖維907。在目前的實施例之中,該可撓曲纖維907的一部份長度係被包覆在一個外部包覆層908之內,在這個實施例中外部包覆層908是一個在商業上與纖維907一起銷售的鋁的塗層。在這個方面, 了要防止鋁的包覆接觸並且污染到工件,在目前的實施例之中,該鋁的塗層已經以化學的方式從可撓曲支撐構件903之未限制部位906的一段長度處移除。更加特別的是,在這個實施例之中,該可撓曲支撐構件903具有一個65 mm的長度,並且該鋁的包覆或塗層已經從其長度最靠進內部的40 mm處以化學的方式去除。
替代的方式是,可以根據該可撓曲支撐構件902所需要的可撓性及質量用其他適合的長度來替代。舉例來說,在一些實施例之中(像是其中支撐構件包括有藍寶石的實
施例)鋁的塗層或包覆層可以整個被省略。
在這個實施例之中,該支撐系統900係包括有至少一個用於限制該限制部位904的限制器。在目前的實施例之中,該至少一個限制器係包括有一個工件平面板件920。更加特別的是,在這個實施例之中,該至少一個限制器係包括有複數個被界定在工件平面板件之內的夾具,用於夾持複數個可撓曲支撐構件902的限制部位。再更加特別的是,在目前的實施例之中,每個限制部位904係被限制或鎖定在位於一個夾具內的適當位置之中,該夾具係整體地以元件參考符號910顯示在圖28及圖30之中。在這個實施例之中,該夾具910包括有一個上方夾持構件912以及一個下方夾持構件914。更加特別的是,在目前的實施例之中,該上方夾持構件912具有一個大體上平面的下方表面,並且該下方夾持構件914具有一個被界定在其上方表面之中的V形凹槽或通道916,其係沿著該下方夾持構件914的長度延伸。該V形凹槽916的尺寸係被選擇而使得該可撓曲支撐構件903可以被***該V形凹槽916之中,使得當該上方夾持構件912的下方表面被壓扺著下方夾持構件914的上方表面時,外部的包覆層908會被緊貼地固定在該上方夾持構件912的下方表面與V形凹槽916的二個表面之間,藉以防止可撓曲支撐構件903被固定在該夾具910之內的部位會相對於該夾具進行運動。該夾具910係被定向成使得該V形凹槽916(以及因此該可撓曲支撐構件903)會徑向而向內地指向工件24的中心。
在這個實施例之中,複數個像是以元件參考符號910表示的夾具係被一個上方夾持環以及一個帶有複數個被界定於其中之V形凹槽的下方夾持環所限定住,該上方夾持環係有效率地作用如同複數個上方夾持構件912,並且該下方夾持環係有效率地作用如同複數個下方夾持構件914。上方及下方夾持環係徑向地向內延伸一個大約10 mm的長度,其中,每個可撓曲支撐構件902的限制部位904係被緊貼地固定在該長度之中。替代的方式是,如果有需要的話可以用其他的限制長度來替代。
參照圖28及圖29,在這個實施例之中,該工件平面板件920界定了在其一個內部表面中的複數個工件支撐開孔,並且該限制部位904係被附加到該工件平面板件920,且該等未限制部位906係朝向該工件向內地延伸穿過該等工件支撐開孔。更加特別的是,在這個實施例之中,每個工件支撐開孔係包括有一個垂直狹長孔918,其係被界定在該工件平面板件920的內部表面之中。因此,在這個實施例之中,可撓曲支撐構件903的未限制部位906係朝向工件24的中心向內突伸而穿過該垂直狹長孔918,該狹長孔係容許可撓曲支撐構件903的未限制部位906可以相對於該工件平面板件920向尚且向下移動。在這個實施例之中,每個未限制部位906的一個內部尖端924係會向內通過該該工件24的一個外部邊緣922,使得該內部尖端924會位於與工件的中心相距的一個比工件的外部邊緣922更小的徑向距離處。更加特別的是,在這個實施例之
中,該內部尖端924係比工件的外部邊緣922更向內延伸大約10mm,然而,替代的方式是可以用其他的長度關係來取代。因此,在這個實施例之中,支撐構件903的銜接部位係包括有一個沿著介於該限制部位904與該內部尖端924之間之未限制部位906的中間點926。該未限制部位906(或更加特別的是沿著該部位的中間點926)係可以與工件的外部邊緣922相銜接,用以接觸並且支撐工件。
在這個實施例之中,該工件平面板件920係被建構成用以在一個大體上水平的方向中限制住該限制部位904,用以致使該未限制部位906在向下彎為時,可以朝向該工件24的中心區域大體上水平而向內地延伸。在這個方面中,由於工件的外部邊緣922在該中間點926上施加之重力的向下作用力,該可撓曲支撐構件903會向下彎曲,使得可撓曲支撐構件的內部尖端924可以在該工件24的平面下方被垂直地位移一個“下垂位移”的距離。
仍然參照圖28及圖29,在這個實施例之中,複數個可撓曲支撐構件902包括有至少20個長形的可撓曲支撐構件。更加特別的是,該等複數個支撐構件902係包括有至少50個此種支撐構件。又更加特別的是,在這個實施例之中,該等複數個支撐構件902係包括有大約60個相似於示範性支撐構件903示範性的可撓曲支撐構件,其等係被配置在一個內部工件支撐開孔周圍的大約等距的間隔處,該內部工件支撐開孔係被界定在該工件平面板件920之中。在這個實施例之中(其中,該工件是一個半導體晶
圓,並且該可撓曲支撐構件902為如上文所述的光學纖維),“下垂的位移”典型上為從大約3 mm到大約5 mm的範圍。因此,在目前的實施例之中,該等未限制部位906係以向下相對於該工件之平面的一個小於大約10度的角度與該工件24的外部邊緣922銜接。替代的方式是,根據待處理的特殊應用,其他的下垂距離及角度可以是可容忍的或是所希求的。
典型地,在圖28及圖29中所示的說明性實施例之中,每個可撓曲支撐構件902皆具有一個介於大約0.4 mm至2 mm之間的直徑。然而,如與其他實施例一起討論的,替代的方式是,可以用其他的尺寸來取代,選擇用於一個給定應用的長度及直徑來提供所希求的彈性及快速反應時間。
參照圖20及圖28,如果需要的話,圖28中所示之可撓曲支撐構件903的內部尖端924可以被提供有一個相似於圖20之彎曲端部區域620的彎曲的端部區域,用以在以熱引動的壓彎或震動期間將抵抗工件24之基材側邊28的可能的刮傷效果減少到最小的程度。
參照圖31,一個根據本發明之第十五實施例之用於支撐一個工件的支撐系統係整體地以元件參考符號1000顯示。在這個實施例之中,該支撐系統1000係被建構成用以壓制住該工件的震動,或者更加特別的是用以壓制住至少該工件之至少一種自然的震動模式,其在這個實施例之中係包括有工件的第一及第二自然震動模式。為了要達成
這個目的,該支撐系統1000係包括有整體地以元件參考符號1002及1004顯示的第一及第二支撐裝置。該等支撐裝置1002及1004係分別包括有各自的可撓曲支撐構件1006及1008,該等支撐構件在這個實施例之中包括有石英纖維。更加特別的是,在這個實施例之中,該等石英纖維為光學的石英纖維,其係已經從該鋁的包覆層處以化學的方式被去除,並且具有大約100微米的直徑。
替代的方式是,如同與先前的實施例一起討論的,其他類型的纖維,或更概括地說,可以用其他適合類型的可撓曲支撐構件來替代。
在這個實施例之中,每個可撓曲支撐構件1006及1008皆具有第一及第二分隔限制部位,且一個未限制部位係在一個彎曲路徑之中延伸於該等限制部位之間。更加特別的是,可撓曲支撐構件1006的第一及第二限制部位分別包括有一個固定端部1010以及一個可調整端部1014,並且同樣地,可撓曲支撐構件1008的第一及第二限制部位分別包括有一個固定端部1012及一個可調整端部1016。該可撓曲支撐構件1006的固定端部1010係被接附到一個在該工件附近、在該工件24之平面正下方的工件平面板件1018,並且同樣的,該可撓曲支撐構件1008的固定端部1012係被接附到在該工件之平面正下方的工件平面板件。因此,該工件平面板件1018係作用如同一個用於限制可撓曲支撐構件1006及1008之固定端部1010及1012的第一限制器。
在這個實施例之中,每個支撐構件的未限制部位係會沿著介於限制部位之間的彎曲路徑延伸,使得在一個與該工件接觸之區域處的未限制部位的一個切線會朝向該工件的中心徑向地向內延伸。舉例來說,在這個實施例之中,該可撓曲支撐構件1006係從其固定端部1010處(在一個如圖31所示的逆時針方向中)沿著一個大體上環圈形路徑延伸,並且接觸且支撐著在該工件之外部排除區域附近的工件24之基材側邊28。該可撓曲支撐構件1006係繼續沿著該環圈形路徑從與該工件的接觸點處、環繞(逆時針方向)並且經由一個被界定在該工件平面板件之下方表面中的開孔1020重新進入工件平面板件1018。可撓曲支撐構件1006的可調整端部1014係會進入並且被緊固在一個長度控制器1022之內,該長度控制器係作用如同一個第二限制器,用於限制可撓曲支撐構件1006的可調整端部1014。
在這個方面,在目前的實施例之中,每個可撓曲支撐構件1006及1008之第一及第二限制部位的至少其中之一係以可以縮回的方式被限制住。因此,在目前的實施例之中,該系統1000係包括有長度控制器1022,在這個實施例之中該長度控制器包括有一個機械縮回器,並且係以可縮回的方式限制可撓曲支撐構件1006的第二限制部位(亦即,可調整的端部1014)。該縮回器係被建構成用以縮回該第二限制部位,用以有效地縮短未限制部位,並且相反地,其係被建構成用以延伸該第二限制部位,用以有效
地加長該未限制部位。在目前的實施例之中,該長度控制器1022係可以從一個該工件平面板件1018係被座落於其中的處理容室外部而被遙控,用以加長或縮短該可撓曲支撐構件1006的有效長度,藉以改變環圈狀路徑的形狀及尺寸,其中,該可撓曲支撐構件係在該路徑中延伸以彈性地支撐該工件。
同樣地,在這個實施例中,該可撓曲支撐構件1008係從其固定端部1012處沿著一個大體上環圈形的路徑(在一個如圖31所示的逆時針方向中)延伸、接觸在工件之外部排除區域附近之該工件24的裝置側邊26,並且繼續(順時針)沿著該環圈形路徑以再次經由一個被界定在該工件平面板件之一個上方表面中的開孔1024進入該工件平面板件1018。與長度控制器1022相同的是,可撓曲支撐構件1008的可調整端部1016係進入並且被緊固在一個長度控制器1026之中。在這個實施例之中,該長度控制器1026係可以從一個該工件平面板件1018係被座落於其中的處理容室外部而被遙控,用以縮回該可撓曲支撐構件1008之一個足夠的長度用以將該可撓曲支撐構件1008完全地移出一個被界定在工件24之平面上方的一個圓柱形體積之外,藉以容許該工件24可以被降低而進入要被該第一可撓曲支撐裝置1002支撐著的位置之中,或是當熱處理完成時被舉回而離開定位。 了要熱處理,該長度控制器1026可以被遙控以延伸該可撓曲支撐構件1008的一個足夠的長度,使得可撓曲支撐構件1008的環圈形路徑
係會接觸在該外部排除區域處之工件的裝置側邊26。
大體地說,可撓曲支撐構件1006及1008之大體為環圈形路徑的有效直徑係取決於為了該等支撐構件所選擇的材料,以及取決於預期之工件運動的範圍。舉例來說,對於某些實施例來說,該等大體為環圈形路徑的有效直徑可以是介於大約30 mm與100 mm之間,然而替代的方式是,可以用其他的有效直徑來代替。
在這個實施例之中, 了要支撐工件24用於此種熱處理,該支撐系統1000係包括有複數個與支撐裝置1002相同的下方支撐裝置,以及複數個與支撐裝置1004相同的上方支撐裝置,其等係被配置在該工件平面板件1018之周圍的各種間隔處。因此,該系統1000係包括有第一及第二複數的長形可撓曲支撐構件。該第一複數個可撓曲支撐構件的未限制部位可以與該工件的下方表面相銜接,並且該第二複數個可撓曲支撐構件的未限制部位可以與工件24的上方表相銜接。
該等上方支撐裝置係作用以在本文所描述的熱循環期間強化穩定性並且壓制工件24的震動。舉例來說,在這個實施例之中,第一及第二支撐裝置1002及1004係會合作以至少部份地壓制住工件24之第一及第二自然震動模式。
如果需要的話,替代的方式是,對於某些應用來說,可以省略該支撐裝置1004及其他的相似支撐裝置,留下要被支撐裝置1002以及其他下方支撐裝置支撐的工件。
參照圖32及圖33,一個根據本發明之一個第十六實施例之用於支撐一個工件的支撐系統係整體地以元件參考符號1200顯示出來。在這個實施例之中,該支撐系統1200係包括有一個側向支撐構件,其係被建構成用以側向地支撐該工件24。更加特別的是,在這個實施例之中,該系統1200係包括有一個側向支撐裝置1202,用於將彈性的側向支撐作用提供到該工件24。在這個方面,將可以察知的是在某些情況中,例如由於反應閃光而非均勻地加熱該工件的裝置側邊26,或是由於例如像是那些之前在本文中描述的各種(垂直)支撐裝置之非均勻的反應,本文所描述的熱循環可能會傾向於產生非對稱的工件的熱壓彎或震動運動。此種非對稱的運動可以包括有工件24相對於一個工件平面板件(例如,像是那些以元件參考符號1204所顯示者)的側向運動。在目前的實施例(其中該工件24是一個半導體晶圓)之中,如果此種側向運動產生了一個介於該工件24與該工件平面板件1204(其在這個實施例之中為鋁)之間的一個碰撞,此種碰撞的效應可能會包括有微粒的污染或是其他對於該工件24的物理性傷害。
據此,為了防止此等碰撞,在這個實施例之中,該側向支撐裝置1202係包括有一個被建構成用以側向地支撐該工件24的側向支撐構件1206。更加特別的是,在這個實施例之中,該支撐構件1206係包括有複數個側向支撐構件(例如,像是那些以元件參考符號1208、1210及1212顯示在圖33之中者),該等支撐構件係位於相對於
該工件24之一個外部邊緣之各自的位置處。在這個實施例之中,每個支撐構件係可以彈性地與該工件的外部邊緣相銜接。更加特別的是,在這個實施例之中,每個側向支撐構件皆包括有一個可撓曲纖維,其在目前的實施例之中係包括有一個光學纖維。再更加特別的是,在目前的實施例之中,每個支撐構件皆包括有一個石英纖維。替代的方式是,如同與先前的實施例一起討論的,可以用藍寶石纖維、其他纖維、其他類型的可撓曲支撐構件、或更加概括地說、其他類型的側向支撐構件來替代。
回來參照圖32,在這個實施例之中,該側向支撐構件1206係被連接到一個***1214,該***在這個實施例之中係包括有一個鋁的塊體。該***1214係被連接到該工件平面板件1204,並且延伸得夠遠而進入被界定在該工件平面板件之中的工件支撐開孔,用以將該側向支撐構件1206定位在接近工件24的外部邊緣處。在目前的實施例之中,該側向支撐構件1206及相似的支撐構件(其在這個實施例之中係包括有可撓曲纖維)係被定位在一個實質上正向於該工件24之一個平面的角度處。
在這個實施例(其中,該側向支撐構件係包括有光學的石英纖維s)之中,通常是與光學的石英纖維一起販售之鋁的塗層或包覆層已經以化學的方式被除去,使得至少該等側向支撐構件1208、1210及1212之可能會進入於該工件24之接觸中的部位為暴露出來的石英,並且因此為非污染者。在目前的實施例之中,在熱處理期間,該工件
係會接觸該等石英纖維的大部份長度(除了被緊固於該***1214之內的長度片段之外),並且因此,在這個實施例之中,鋁的塗層或是包覆係已經從該等纖維的整個長度處被移除(如果有需要的話,該鋁的包覆可以沿著被固定在***1214之內的長度片段被保留)。替代的方式是,其他一般不會與任何此種鋁的塗層一起販售的材料(例如,像是藍寶石)可以被用來取代石英纖維。
在相似於圖32及圖33所示的示範性實施例之中,該側向支撐構件以及其他相似的側向支撐構件可以具有大約20至40 mm的長度(不包括被緊固在該***1214之內的部位),並且可以具有例如是0.5至2 mm的直徑。替代的方式是,對於一個給定的應用來說,可以用其他適合的尺寸來取代。
在這個實施例之中,該支撐系統1200係包括有複數個相似於側向支撐裝置1202的側向支撐裝置,該等側向支撐裝置係被定位在被界定在該工件平面板件1204之中之工件支撐開孔周圍的各種間隔處。舉例來說,該系統1200可以包括有介於4個與20個之間的此種側向支撐裝置,雖然替代的方式是,可以用其他的數目來替代。此等側向支撐裝置可以與垂直的支撐裝置(例如,像是本文所描述之任何其他的支撐裝置)一起使用。
替代的方式是,在另一個示範性實施例之中,可以提供一個有點類似於圖32及圖33所示之支撐系統的側向支撐系統,其中,一個或多個剛性的支撐構件可以取代側向
支撐構件1206。舉例來說,一個或多個剛性的石英栓釘可以替代該可撓曲支撐構件。此等實施例係足以控制工件的側向運動,然而,根據當工件與該或該等支撐構件碰撞時前者相對於後者的側向動量,此等實施例也可能會產生對於工件24的傷害或工件的破裂。
如果需要的話,可以藉著一個單一的支撐裝置來提供此種側向及垂直的支撐,而不是提供個別的側向及垂直支撐裝置。舉例來說,參照圖21、圖22及圖34,一個根據本發明之第十七實施例之用於支撐一個工件的支撐系統係整體地以元件參考符號1300顯示於圖34之中。在這個實施例之中,該支撐系統1300係包括有一個支撐構件,該支撐構件係作用如同一個垂直及側向支撐構件,並且係包括有一個可以與工件24之一個下方表面相銜接的可移動垂直支撐銜接部位、以及一個可以與該工件之一個外部邊緣相銜接的側向支撐銜接部位。更加特別的是,在這個實施例之中,支撐構件係包括有一個支撐裝置1302,其係為在圖22中顯示之支撐裝置702的一個修正版本。在這個實施例之中,該支撐裝置1302的可移動垂直支撐銜接部位係包括有包括包覆層714及外殼718的可撓曲支撐構件712,而該可撓曲支撐構件係在外殼之內被固定到該工件平面板件710。該支撐裝置1302的側向支撐銜接部位係包括有一個第二可撓曲支撐構件1304。在這個實施例之中,第二可撓曲支撐構件1304係相似於第一可撓曲支撐構件712,並且因此也包括有一個光學的石英纖維,然而,如
果有需要的話,如同先前在本文中所討論的替代方式是,可以用其他類型的纖維、或更加概括地其他類型的可撓曲支撐構件來取代。藉著它們之可撓曲性的功效,在目前的實施例之中,該等垂直及側向支撐銜接部位係可以彈性地與該工件相銜接。
在這個實施例之中,該第二可撓曲支撐構件1304具有一個小於該第一可撓曲支撐構件712的直徑。更加特別的是,在這個實施例之中,該第二可撓曲支撐構件1304具有一個大約為0.5 mm的直徑,然而該第一可撓曲支撐構件712具有一個大約為4 mm的直徑。然而,如果有需要的話,替代的方式是,可以用其他適當的尺寸來代替。
在這個實施例之中,該第二可撓曲支撐構件1304係包括有一個外部包覆層1306,其在這個實施例之中是一個在商業上與光學的石英纖維一起銷售的鋁的塗層。在這個實施例之中,該鋁的塗層已經以化學的方式從至少該第二可撓曲支撐構件1304可能會進入與該工件24接觸之中的部位處去除,用以工件避免工件的污染。在這個實施例及相似的示範性實施例之中,該第二可撓曲支撐構件1304在該包覆層1306之內延伸了一個10至20 mm的長度,並且在該包覆層之外未包覆地延伸了另一個20至40 mm的長度,然而如果有需要的話,替代的方式是,可以用其他適當的長度來替代。
在目前的實施例之中,該第二可撓曲支撐構件1304係被一個軸環1308固定到該第一可撓曲支撐構件712。該軸
環1308可以包括有例如是不銹鋼或是鈦,然而替代的方式是可以用其他的適當材料來代替。
然而,替代的方式是,該第二可撓曲支撐構件1304可以用任何其他適合的方式被連接到該支撐裝置1302的其他部位。
如果需要的話,該支撐裝置1302可以包括有一個縮回器1310,其係被連接到第二可撓曲支撐構件1304的一個部位來將該第二可撓曲支撐構件1304朝向工件平面板件710縮回,用以容許工件24的***或移除。替代的方式是,該第二可撓曲支撐構件1304可以被預先加熱並且被朝向工件平面板件710被預先彎回,用以避免對於此種縮回器的需求。或者,如同另一個替代的方式,如果有需要的話,此種預先加熱及預先彎曲可以與一個在一個給定實施例之中的縮回器組合在一起。
在目前的實施例之中,如同藉著在圖21之中顯示的實施例,該支撐系統1300包括有複數個相似於圖34所示之支撐裝置1302的支撐裝置,該等支撐裝置係被配置在圍繞著被界定於工件平面板件710之中之內部工件支撐開孔周圍的間隔處。因此,該系統1300係包括有複數個支撐構件,包括有可以與該工件銜接的複數個垂直及側向支撐銜接部位。
參照圖35,如同一個進一步例子之組合的側向及垂直支撐裝置,一個根據本發明之第十八實施例之用於支撐一個工件的支撐系統係整體地以元件參考符號1400顯示。
在這個實施例之中,該支撐系統1400係包括有一個支撐裝置1402。在目前的實施例之中,該支撐裝置1402包括有一個可撓曲支撐構件1404,其在這個實施例之中係包括有一個光學的石英纖維。替代的方式是,如同與先前的實施例一起討論的,可以用其他類型的纖維、或更加概括地,其他類型的可撓曲支撐構件來替代。
在這個實施例之中,該可撓曲支撐構件1404係包括有第一及第二分隔限制部位,且一個未限制部位係在一個彎曲路徑之中延伸於該等限制部位之間。更加特別的是,在這個實施例之中,第一及第二限制部位係包括有一個固定端部1406以及一個可調整端部1408。一個工件平面板件1410係作用如同一個用於限制該第一限制部位(亦即,固定端部1406)的第一限制器,其在這個實施例之中係在工件24的附近區域(該工件24之平面的正下方)中被接附到工件平面板件1410。
在這個實施例之中,該支撐構件1404的未限制部位延伸係沿著介於限制部位之間的彎曲路徑延伸,用以形成一個從工件24之一個平面下方的第一限制部位處延伸並且在該工件的一個下方表面處接觸該工件的第一大體上環圈形路徑片段1412、一個在該工件24的一個外部邊緣與工件平面板件1410之一個內部邊緣之間延伸的第二大體上環圈形路徑片段1414、以及一個在工件的平面上方並且在該工件的一個上方表面處接觸該工件、接觸在第二限制部位處結束之彎曲路徑的第三大體上環圈形路徑片段1416。
更加特別的是,在這個實施例之中,該可撓曲支撐構件1404係從其固定端部1406沿著該第一大體上環圈形路徑片段1412(在一個如圖35所示的順時針方向中)在該工件的平面下方延伸、接觸並且支撐在該工件之外部排除區域附近之該工件24的基材側邊28。該可撓曲支撐構件1404接著係繼續延伸(順時針)通過被界定在工件24的外部邊緣與工件平面板件1410之一個最內部部位之間的第二大體上環圈形路徑片段。該可撓曲支撐構件1404接著繼續延伸(順時針)通過延伸在該工件之平面上方的第三大體上環圈形路徑片段1416、經由一個被界定在工件平面板件之上方表面中的一個開孔1422再次進入該工件平面板件。可撓曲支撐構件1404的可調整端部1408係進入並且被固定在一個第二限制器之中,該第二限制器在這個實施例之中係包括有一個長度控制器1424,其係相似於顯示於圖31之中所示的長度控制器1022及1026。因此,由於該可撓曲支撐構件1404的構造、及尤其是該等大體上環圈形路徑片段1412、1414及1416,該可撓曲支撐構件1404係提供了對於工件24的垂直及側向的彈性支撐。除此之外,可撓曲支撐構件1404的這種構造也會部份地壓制該工件24的第一及第二自然震動模式。
在目前的實施例之中,該第二限制器(或尤其是長度控制器1424)係作用如同一個被建構成用以縮回該第二限制部位的縮回器,用以將第三大體上環圈形路徑片段1416移出一個被界定在該工件之上方表面上方的體積。在這個
方面,該長度控制器1424可以從一個工件平面板件1410被座落於其中的處理容室外側被遙控,用以加長或縮短該可撓曲支撐構件1404的有效長度,藉以改變環圈形路徑的形狀及尺寸,其中,其係延伸以彈性地支撐該工件。尤其是,對於一些應用來說,所希求的是能夠充分地縮回該可撓曲支撐構件1404,使得該第三環圈形路徑片段可以完全從該工件24之平面上方的體積抽出,用以容許該工件可以被***用於熱處理的容室或是當熱處理完成時移走。
在這個實施例之中,該支撐系統1400包括有複數個與支撐裝置1402相同的支撐裝置,該等支撐裝置係被配置在被界定在該工件平面板件1410中之工件支撐開孔之周圍的各種間隔處。舉例來說,在相似於圖35所示之實施例的示範性實施例之中,該支撐系統可以包括有介於4到20個的此種支撐裝置,並且此等裝置的可撓曲支撐構件可以具有在0.5至2 mm之範圍內的直徑以及在50 mm至300 mm之範圍內的長度。如果有需要的話,替代的方式是,可以用其他數目的支撐裝置可以可撓曲支撐構件的尺寸來取代。
如果需要的話,由可撓曲支撐構件1404所界定之第二大體上環圈造型的路徑片段1414可以被接附到該工件平面板件1410,用於額外的穩定性。替代的方式是,如果有需要的話,可以省略此種接附。
參照圖4及圖36,根據本發明之第十九實施例的一個熱處理容室係整體地以元件參考符號1500被顯示在圖36
之中。該容室1500係相似於被顯示在圖4之中的容室60,但是已經被修改為包括有一個附加的石英窗口1510,該石英窗口係被裝設在該工件24之裝置側邊26上方並且緊密地接近該裝置側邊。更加特別的是,在這個實施例之中,該窗口1510係被裝設在該工件24之平面上方大約1 cm處,然而替代的方式是其可以被裝設在距離該工件的其他距離處,且對於目前的實施例來說,一個介於1到10 cm的距離是較佳的。該窗口1510較佳地係被冷卻,並且在這個實施例之中是以氣體冷卻,然而替代的方式是可以根據用於加熱或是測量用途的傳送所需要之窗口的波長、藉著水或其他適當的液體來冷卻。當該工件24經歷到藉由一種如上文所描述之加熱閃光所導致的熱壓彎時,介於該工件24與該窗口1510之間的處理氣體的壓力係提供了對於工件之垂直運動的阻力。因此,如先前在本文中所描述地與支撐構件之可移動銜接部位結合在一起的是,在該工件24與該窗口1510之間的附加氣體壓力係用來對抗該工件24的垂直運動,藉以能夠容易地將該工件之質量中心的運動減少到最小的程度。而一個附帶的優點是,在閃光發生之前將工件加熱到一個中間溫度的預先加熱階段期間,該窗口1510亦傾向於減少來自於工件之裝置側邊的熱對流損失,產生改良的溫度非均勻性。
替代的方式是,相似的效果可以在沒有窗口1510的情況之下、藉著將現有的窗口65移動到更接近該工件24的裝置側邊26處而獲致。
如果需要的話,該等複數個支撐構件之該等複數個可移動銜接部位可以包括有複數個各自之支撐栓釘之複數個光滑表面的尖端。
舉例來說,參照圖37,一個根據本發明之第二十實施例的支撐裝置係整體地以元件參考符號1600表示。在這個實施例之中,該支撐裝置1600包括有一個具有一個光滑表面尖端1610的支撐構件1608。更加特別的是,在目前的實施例之中,該光滑表面的尖端1610球形的造型或是半球形,然而替代的方式是,可以用其他的光滑表面來替代。此等光滑表面的尖端係傾向於減少工件24的摩擦及刮傷。在這個方面,該支撐構件與該工件之下方表面之間的刮傷可能會導致非所希望的微粒污染,並且也可能會非所希望地使工件的下方表面變得粗糙。將摩擦作用力減小到最少的程度不僅對於從負載的位置點降低應力、用以減少或防止在介於支撐構件與工件之間之接觸點附近區域的局部應力及刮傷來說為所希求者,其對於在如本文所描述之熱處理期間降低工件所承受的總應力來說亦為所希求者。
在這個實施例之中,該支撐構件1608是以石英製造的,或者更加特別的是一種相似於那些在上文中與本發明的實施例所一起討論光學的石英纖維。再更加特別的是,在目前的實施例之中,該支撐構件1608之光滑表面的尖端1610係藉著使用雷射來熔化該支撐構件的尖端、藉以再該尖端冷卻時形成一種球體造型的尖端而形成的。已經被發
現到的是,此種方法會產生一種較一般的切割及拋光方法更為光滑的表面。
參照圖16及圖37,在其中纖維係被包覆的實施例之中,例如,像是圖16所示之每個可撓曲支撐構件602之未限制部位606的鋁的包覆,該鋁的包覆較佳地是在雷射熔化以形成光滑表面的尖端1610之前就從該尖端處被去除。舉例來說,在形成光滑表面的尖端之前,該包覆可以用化學的方式從該纖維在該尖端附近中的一個2 mm長度處被去除。
替代的方式是,該支撐構件1608可以用其他材料製造,例如,像是藍寶石或任何先前在本文中描述的材料。
或者,另一種替代方式是,該支撐構件1608可以包括有金屬。舉例來說,該支撐構件1608可以包括有一個包括有鎢的支撐栓釘,並且至少該支撐栓釘的尖端可以具有一個外部塗層,用以減少摩擦及刮傷。該外部塗層可以包括有例如是氮化鎢或是碳化鎢,然而也可以用其他類型的塗層來取代。或者,進一步的替代方式省略掉此等塗層。 了要在沒有塗層的情況下達到所希求的光滑表面的尖端1610,該支撐構件1608的尖端可以用一種相似於在本文中與石英支撐構件一起討論的方式被雷射熔化以形成一個球的形狀。替代的方式是,也可以用其他達成所希求之光滑表面尖端1610的方式來替代。
此種光滑表面的支撐構件1608可以被使用在或取代支撐栓釘或是在本發明之其他實施例中的支撐構件。
參照圖20及圖38,一個根據本發明一個第二十一實施例的支撐裝置係整體地以元件參考符號1700顯示在圖38之中。該支撐裝置1700係相似於圖20所示的實施例。然而,在這個實施例之中,一個修改的支撐構件1702並不會在工件的外部排除區域處銜接工件24,而是會在一個更向內的區域(亦即,在一個除了排除區域之外之距離該工件中心的較小徑向距離處)處銜接該工件。在這個實施例之中,該工件係被複數個相似的支撐構件所支撐著,該等支撐構件的可移動銜接部位係在各種角度間隔於距離該工件中心一個共同的徑向距離處銜接該工件的下方表面。
在這個方面,支撐構件之可移動銜接部位銜接該工件的位置可以根據所考慮之特殊應用、所討論之支撐構件之可獲得的彈性或是軟性、以及在最小化晶圓之垂直發射與壓制從閃光產生之工件較大規模的震動模式之間所希求的平衡而改變。舉例來說,在一些實施例之中,該等支撐栓釘可以被定位在一個具晶圓之中心的平衡徑向距離處,使得熱壓彎會在平衡的徑向距離的外側處產生一個晶圓之外部部位的向下動量,其係傾向於平衡晶圓之中心區域的向上動量,使得晶圓不會將其自身從該等支撐栓釘處向上發射。如同一個說明性的例子,在一個實施例中,其中的工件包括有一個具有150 mm之半徑的矽的半導體晶圓,並且具有軸對稱的自然震動模式:頻率大約為113 Hz(模式1)、476 Hz(模式2)、以及1007 Hz(模式3),將用於支撐構件之可移動銜接部位之銜接的徑向距離r
設定成
等於大約104 mm,該實施例係將工件將其自身向上方發射的傾向減小到最小的程度。然而,這個定位亦傾向於激發晶圓的第二自然震動模式,而該模式係根據裝置側邊溫度激增的大小及快速的程度而可能傾向於傷害或甚至粉碎該工件。因此,雖然對於其中可移動銜接部位足夠“柔軟”(亦即,提供一個足夠低的抵抗作用力並且具有足夠大的運動範圍)以降低第二自然震動模式之刺激的一些應用來說是此種構造可以接受的,對於其中該可移動銜接部位為較不“柔軟”的實施例來說,此種構造可能是較為非需求者。在比較上,將可移動的銜接部位定位在該外部排除區域處典型上係傾向於產生較不刺激之較高規模的震動模式,但是也會產生工件外部排除區域以及該等支撐構件之可移動銜接部位的較大初使向下運動,而此係傾向於增加被應用在該工件與該等支撐構件之間的作用力,並且可能會使得工件的質量中心產生較大的垂直運動。對於許多應用來說,將支撐構件的銜接部位與該工件在一個徑向距離處(在將垂直發射減小到最小程度之平衡距離與外部排除區域之間的某處)銜接在一起將會是可以接受的。
在目前的實施例之中,該修改的支撐構件1702係以一種透明材料形成,用以將在該工件上的陰影效果減少到最小的程度。更加特別的是,在這個實施例之中,該透明材料是石英。替代的方式是,可以用其他材料來替代。在這個實施例之中,該修改之支撐構件1702的尺寸也被減小,用以進一步減少任何剩餘的陰影效果,並且亦用以減少
其質量。
雖然熱“壓彎”及相關的震盪或是震動為在上文中與以上本發明之實施例一起描述之以熱引動運動的主要來源,替代的方式是,可以運用本發明的其他實施例來對付其他類型之以熱引動的運動。舉例來說,該以熱引動的運動可以包括有熱彎曲,並且該支撐系統可以被建構成用以支撐該工件,同時容許工件的熱彎曲。
在這個方面,一項在最近提出的熱處理方法係牽涉到藉著機械式夾具、靜電或真空墊塊、或是同等的握持裝置穩固地將一個基材保持在一個階台處。一種連續的波動電磁輻射源係與聚焦的光學儀器一起使用,用以在該基材的一個上方表面上產生一個輻射線。一個平移機械裝置係接著被用來將該階台以及該輻射源相對於彼此移動,用以導致該輻射線會掃描橫越過該基材的上方表面。然而,使用機械式夾具或是其他此種握持裝置來穩固地將該基材保持在該階台處係防止了該基材之以熱引動的彎曲。在沒有此種夾持作用的情況下,該基材將傾向於沿著該輻射線產生熱的彎曲,以便於將其本身的內部應力減少到最小的程度。藉著防止基材彎曲,使用此種夾具或是緊握裝置係會導致在基材中之熱應力的增加,從而增加對於基材之傷害或是基材破裂的可能性。
因此,根據本發明的另一個實施例,包含有可以移動以容許該工件進行以熱引動運動之可移動銜接部位的支撐構件(例如,像是在上文中與本發明之實施例一起描述的
支撐構件)可以替代在先前所提出之用於這種特殊熱處理方法的機械式夾具或是其他握持裝置。
舉例來說,回來參照圖13及圖14,可以提供像是圖13所示之支撐裝置402的支撐裝置,用以容許工件產生以熱引動的彎曲,藉以當工件被有效率地被輻射線掃描時減少在該工件中的內部應力。如果有需要的話,為了要保持工件的未加熱部位的平坦,直到其被輻射線加熱加熱為止,該控制器420可以被預先施以程式設計,用以將支撐構件404及壓制構件414保持在固定的位置之中,直到輻射線已經通過其中支撐構件404及壓制構件414係銜接該工件24的位置處為止,並且用以在此之後容許該工件24之以熱引動的彎曲。因此,工件24尚未被加熱之相對為“冷”的部位係被保持平坦,以用於後續藉著輻射線的加熱,而在同時,在該工件24中的應力係藉著容許該工件已經被加熱之部位產生以熱引動的運動而被減少到最小的程度。然而,替代的方式是,將可以察知到的是,雖然將該工件之未加熱部位保持平坦直到該部位已經被輻射線加熱為止可能是所希求者(以便於在該照射源與該工件被輻射線加熱的部位之間維持一個固定的角度及距離),在一些其中此種控制器420的預先程式設計可以被省略的應用之中其係可以被省略掉。更加概括地說,可以用其他類型之支撐構件的其他可移動銜接部位來替代。
替代的方式是,可以用其他類型之支撐構件的其他類型的殼移動銜接部位來替代。
將可以察知的是,在前述的實施例中,各種支撐系統係被建構成用以吸收來自於工件的動能。舉例來說,在上文描述的可撓曲支撐構件的實施例之中,當該工件的外部區域在熱壓彎期間一開始向下移動,藉以向下推動支撐構件的銜接部位並且因此彎曲該等支撐構件時,該工件的至少其中一些動能係至少暫時地被支撐構件吸收,並且被儲存成在其中的位能。
回到參照圖4,也可以使用一種根據發明之進一步實施例之熱處理一個工件的方法,其較佳地是(雖然為非必要者)與本文所揭示之本發明的其他實施例一起使用。該方法係包括有在一段時間週期中照射該工件的一個表面,其中,該時間週期的持續時間係少於該工件的熱傳導時間並且係足以容許工件產生至少一些熱壓彎,用以將該表面加熱到一個大於大部份工件之溫度的所希望的溫度。更加特別的是,在這個實施例之中,該方法係包括有照射該工件的表面一段少於工件之熱傳導時間的第一時間週期,用以將該表面加熱到一個中間溫度,該中間溫度係大於大部份工件的溫度。該方法因此係包括有照射該工件的表面一段少於工件之熱傳導時間的第二時間週期,用以將該表面加熱到所希望的溫度。該第二時間週期係在一個第一時間週期之後的一個間隔之內開始進行,其係足以容許該工件產生至少一些熱壓彎。
又更加特別的是,在目前的實施例之中,該加熱裝置64(其在目前的實施例之中係包括有一個閃光)係被用來
在該第一時間週期及該第二時間週期期間照射工件24之裝置側邊26的表面。在這個實施例之中,工件24的熱傳導時間係在10到15毫秒的規模,第一時間週期係在1毫秒的規模,並且該第二時間週期也是在1毫秒的規模。在該第一時間週期(在第二時間週期開始進行之前)之後的間隔係在數毫秒的規模。
而且,在這個實施例之中,該照射系統(或更加特別的是,包括有閃光燈的加熱裝置64)係被建構成用來在第二時間週期期間將比在第一時間週期期間還要更多的輻射能賦予到該工件的表面,並且亦被建構成用以在第一時間週期的結束之後的數毫秒之內開始第二時間週期。因此,舉例來說,該加熱裝置64可以照射工件的裝置側邊26,用以在一個一毫秒的第一時間週期期間將大約10 J/cm2
的能量傳送到該裝置側邊,接著在後續之數毫秒的間隔期間沒有將能量傳送到該裝置側邊,並且然後在一個1毫秒的第二時間週期期間照射該裝置側邊,用以將大約20 J/cm2
的能量傳送到該裝置側邊。
在這個實施例之中,就在以加熱裝置64照射該裝置側邊26之前,該工件24係被預先加熱裝置62預先加熱,其係照射該基材側邊28以將該工件24預先加熱到一個中間溫度。這種預先加熱係以一個較工件之熱傳導時間更緩慢的速率發生,例如,像是100℃/s至400℃/s。該第一時間週期(在此期間該裝置側邊26係首先被加熱裝置64照射)係在一旦達到該中間溫度時就開始。
如同在前文中已經注意到的,此等方法可以用來減少熱應力並且壓制在該工件中的震動。在這個實施例之中,在該裝置側邊26於持續時間為大約1毫秒的第一時間週期期間藉著該加熱裝置64的照射之後,該裝置側邊26係會在大約與該閃光(t=1ms)結束時,達到一個第一峰值溫度。在同時,該工件24才剛開始發生熱的壓彎,並且因此只會達到其最大熱壓彎振幅的一個相當小的比例。直到數毫秒之後才會達到該最大熱壓彎振幅,在此同時,該工件已經超出其平衡的形狀。大約在一毫秒之後,該工件24仍然是顯著地被壓彎,但是係正在以顯著的恢復速度朝向其平坦位置恢復。該加熱裝置64係在持續時間為大約1毫秒的第二時間週期期間使工件24的裝置側邊26遭受到一個第二照射閃光。介於第一段與第二段時間之間的間隔(亦即,介於第一與第二加熱閃光之間)係被選擇,使得從第二照射閃光產生的熱壓彎會在該工件已經從第一閃光被熱壓彎並且正在朝向其平坦位置處恢復時發生。因為該晶圓已經由於第一閃光而產生熱壓彎,從第二閃光產生之熱壓彎所製造出來之在該工件中的應力係被減少。從第二閃光產生的熱壓彎亦會在一個方向中作用,該方向係相反於當工件嘗試著朝向其平坦位置恢復時該工件所具有的恢復速度。據此,從第二閃光產生的熱壓彎係傾向於壓制來自於第一閃光的殘留震動。快速連續之二個此種閃光加熱階段的組合係容許了可以達成較高峰值的裝置側邊溫度,同時壓制住在該工件中的殘餘震動。
替代的方式是,可以用其他的照射動力及持續期間來替代。
舉例來說,在沒有以一系列的二個或更多個短暫分隔的照射閃光照射該裝置側邊26的情況下,該照射系統可以被建構成用以連續地輻射工件之裝置側邊的表面一段間隔,該間隔係短於工件的熱傳導時間並且係夠長以容許該工件的至少一些熱壓彎。更加特別的是,該加熱裝置64可以***作以將該裝置側邊26暴露到一個連續的照射脈衝波,該脈衝波的持續期間係較工件的熱傳導時間短10到15毫秒,但是其係夠長以容許該工件的至少一些熱壓彎。此種脈衝波可以延長超過數毫秒,例如,像是大約6毫秒。如果需要的話,該照射系統可以被建構成用來在該間隔期間改變一個照射的強度。舉例來說,此係可以包括有例如在脈衝波之較後部份的持續時間期間比在脈衝波之較前部份的持續時間期間以一個較大的強度照射該表面。因此,該脈衝波可以被塑造成用來在脈衝波之較後部份的持續時間期間會比在脈衝波之較前部份的持續時間期間將更多的能量傳送到該工件的表面。
進一步的替代方案
雖然在上文中已經描述了許多具體的實施例及替代方案,替代的方式是可以提供本文所揭示之各種概念及特徵的其他組合。舉例來說,雖然使用像是光學石英纖維的可撓曲支撐構件已經在根本上與被動式機械支撐系統一起被描述,替代的方式是,此種可撓曲支撐構件也可以與主動
式支撐系統以起被提供,例如,像是那些顯示於圖6至圖14之中者。在這種情況之中,複數個支撐構件可以包括有複數個可撓曲支撐構件,每個支撐構間皆具有如同在上文中與例如是圖16一起描述的一個限制部位以及一個未限制部位,並且可移動的銜接部位可以包括有該等未限制部位。在這種情況之中,一個如同在上文中與例如是圖6一起描述的支撐構件運動系統(其可以包括有被連接到複數個限制部位的複數個致動器)可以被建構成用來移動支撐構件的限制部位。揭示於本說明書之中的這些及其他組合的特徵對於一般熟習該項技藝的人士來說在探討此說明書之後將會變得更加明白,並且不應該被視為偏離本發明的範疇。
在某些實施例之中,將可以察知的是,某些可撓曲支撐構件可能會在工件24上產生部份的陰影。這可能會在此等陰影的附近區域中產生工件的非均勻性加熱。為了要消除或降低這個困難性,如果有需要的話,使用光學纖維作為可撓曲支撐構件可能是有利的,用以將另外的照射從一個或多個照射來源(未顯示於圖中)經由該等纖維本身傳送到該工件,用以進一步地在此等陰影的附近中照射該工件,從而減少在該工件上之輻照場的非均勻性。
此外,大體地說,雖然本發明的特定實施例已經被描述且被顯示出來,此等實施例應該被視為只有是本發明的例證,並且並不是要被理解為將本發明限制成如同根據本發明隨附之申請專利範圍。
20‧‧‧支撐系統
21‧‧‧支撐裝置
22‧‧‧支撐構件
24‧‧‧工件
26‧‧‧裝置側邊
28‧‧‧基材側邊
30‧‧‧工件平面板件
32‧‧‧支撐裝置
34‧‧‧支撐裝置
36‧‧‧支撐構件殼體
38‧‧‧彈簧組件
40‧‧‧樞轉栓釘
42‧‧‧彈簧滾筒
44‧‧‧彈簧滾筒殼體
46‧‧‧彈簧支架托座
48‧‧‧彈簧
50‧‧‧環節
52‧‧‧銜接部位
60‧‧‧熱處理容室
62‧‧‧預先加熱裝置
63‧‧‧水冷式石英窗口
64‧‧‧加熱裝置
65‧‧‧第二水冷式石英窗口
80‧‧‧支撐裝置
82‧‧‧支撐構件
84‧‧‧樞轉點
86‧‧‧彈簧
88‧‧‧銜接部位
100‧‧‧支撐工件的系統
102‧‧‧支撐裝置
104‧‧‧支撐構件
106‧‧‧致動器
108‧‧‧支撐構件
110‧‧‧托架
112‧‧‧洞孔
120‧‧‧固定構件
122‧‧‧移動構件
124‧‧‧永久磁鐵
126‧‧‧強力磁性構件
128‧‧‧電纜線圈
130‧‧‧動力供應單元
132‧‧‧偵測器/控制器
134‧‧‧程式記憶體
200‧‧‧致動器
202‧‧‧運動轉換器
204‧‧‧支撐構件
208‧‧‧第一連接器臂部
210‧‧‧第二連接器臂部
212‧‧‧第一可自由移動樞轉點
214‧‧‧第一剛性桿件
215‧‧‧第二可自由移動樞轉點
216‧‧‧第一固定樞轉點
218‧‧‧第一剛性桿件
220‧‧‧第二固定樞轉點
222‧‧‧第三剛性桿件
224‧‧‧第三可自由移動樞轉點
228‧‧‧支撐尖端
230‧‧‧拱形路徑
300‧‧‧用於支撐工件的系統
302‧‧‧第一支撐裝置
304‧‧‧支撐構件
306‧‧‧樞轉點
308‧‧‧彈簧
310‧‧‧銜接部位
312‧‧‧殼體
320‧‧‧致動器
400‧‧‧用於支撐工件的系統
402‧‧‧第一支撐裝置
404‧‧‧支撐構件
406‧‧‧致動器
410‧‧‧壓制裝置
414‧‧‧壓制構件
416‧‧‧致動器
420‧‧‧控制器
500‧‧‧支撐裝置
502‧‧‧支撐構件
503‧‧‧支撐構件殼體
504‧‧‧樞轉軸
505‧‧‧位置點
506‧‧‧彈簧
508‧‧‧尖端
510‧‧‧外殼
512‧‧‧裝設構件
520‧‧‧第二彈簧
522‧‧‧剛性擋止
600‧‧‧支撐裝置
602‧‧‧可撓曲支撐構件
604‧‧‧限制部位
606‧‧‧未限制部位
610‧‧‧外殼
620‧‧‧端部區域
650‧‧‧支撐裝置
652‧‧‧可撓曲支撐構件
654‧‧‧限制部位
656‧‧‧未限制部位
660‧‧‧外殼
680‧‧‧支撐裝置
682‧‧‧可撓曲支撐構件
684‧‧‧限制部位
686‧‧‧未限制部位
690‧‧‧外殼
700‧‧‧支撐系統
701‧‧‧支撐裝置
702‧‧‧支撐裝置
704‧‧‧支撐裝置
706‧‧‧支撐裝置
708‧‧‧支撐裝置
710‧‧‧工件平面板件
712‧‧‧可撓曲支撐構件
714‧‧‧包覆層
716‧‧‧端部區域
718‧‧‧外殼
800‧‧‧支撐系統
802‧‧‧支撐裝置
804‧‧‧支撐裝置
806‧‧‧支撐裝置
808‧‧‧支撐裝置
810‧‧‧工件平面板件
812‧‧‧支撐構件
815‧‧‧第一端部區域
814‧‧‧包覆層
816‧‧‧中間區域
817‧‧‧第二端部區域
818‧‧‧第一外殼
819‧‧‧第二外殼
900‧‧‧支撐系統
902‧‧‧可撓曲支撐構件
903‧‧‧可撓曲支撐構件
904‧‧‧限制部位
906‧‧‧未限制部位
907‧‧‧纖維
908‧‧‧外部包覆層
920‧‧‧工件平面板件
910‧‧‧夾具
912‧‧‧上方夾持構件
914‧‧‧下方夾持構件
916‧‧‧V形凹槽或通道
918‧‧‧垂直狹長孔
920‧‧‧工件平面板件
922‧‧‧外部邊緣
924‧‧‧內部尖端
926‧‧‧中間點
1000‧‧‧支撐系統
1002‧‧‧第一支撐裝置
1004‧‧‧第二支撐裝置
1006‧‧‧可撓曲支撐構件
1008‧‧‧可撓曲支撐構件
1010‧‧‧固定端部
1012‧‧‧固定端部
1014‧‧‧可調整端部
1016‧‧‧可調整端部
1018‧‧‧工件平面板件
1020‧‧‧開孔
1022‧‧‧長度控制器
1024‧‧‧開孔
1026‧‧‧長度控制器
1200‧‧‧支撐系統
1202‧‧‧側向支撐裝置
1204‧‧‧工件平面板件
1206‧‧‧側向支撐構件
1208‧‧‧側向支撐構件
1210‧‧‧側向支撐構件
1212‧‧‧側向支撐構件
1214‧‧‧***
1300‧‧‧支撐系統
1302‧‧‧支撐裝置
1304‧‧‧第二可撓曲支撐構件
1306‧‧‧外部包覆層
1308‧‧‧軸環
1400‧‧‧支撐系統
1402‧‧‧支撐裝置
1404‧‧‧可撓曲支撐構件
1406‧‧‧固定端部
1408‧‧‧可調整端部
1410‧‧‧工件平面板件
1412‧‧‧大體上環圈形路徑片段
1414‧‧‧第二大體上環圈形路徑片段
1416‧‧‧第三大體上環圈形路徑片段
1422‧‧‧開孔
1424‧‧‧長度控制器
1500‧‧‧熱處理容室
1510‧‧‧石英窗口
1600‧‧‧支撐裝置
1608‧‧‧支撐構件
1610‧‧‧光滑表面尖端
1700‧‧‧支撐裝置
1702‧‧‧支撐構件
圖式係描繪出本發明的實施例。
圖1為根據本發之第一實施例之一個工件以及一個用於支撐該工件之裝置的上方立體視圖;圖2為一個彈簧磁鼓以及圖1所示之裝置之一個支撐裝置的一個支撐構件的下方立體視圖;圖3為圖1及圖2所示之支撐裝置的剖面視圖;圖4為圖1至圖3所示之工件的剖面視圖,該工件係被複數個圖1至圖3所示之支撐裝置支撐在一個熱處理容室之中;圖5為根據本發之第二實施例之一個工件以及一個用於支撐該工件之裝置的部份側視圖;圖6為根據本發之第三實施例之一個用於支撐一個工件之裝置的下方立體視圖,該裝置係包括有一個可以與一個工件銜接的支撐構件以及一個與該支撐構件協作的致動器;圖7為一個聲音線圈致動器的簡化剖面視圖,該致動器係用於與圖6所示的支撐構件協作;圖8為根據本發之第四實施例之一個用於支撐一個工件之裝置的簡化側視圖,該裝置係包括有一個致動器的一個移動構件,其係與一個運動轉移器協作,用以將一個拱形運動施加在如圖6所示的支撐構件;
圖9為圖8所示之移動構件、運動轉移器以及支撐構件處於一個第二位置之中的簡化側視圖;圖10至圖12為根據本發明之一個第五實施例之一個用於支撐一個工件的裝置之簡化的部份側視圖;圖13至圖14為根據本發明之一個第六實施例之一個用於支撐一個工件的裝置之簡化的部份側視圖;圖15為根據本發明之一個第七實施例之一個用於支撐一個工件的裝置之支撐裝置之簡化的部份側視圖;圖16為根據本發明之一個第八實施例之一個用於支撐一個工件的裝置之一個支撐裝置的部份仰視圖;圖17為根據本發明之一個第九實施例之一個用於支撐一個工件的裝置之一個支撐裝置的部份仰視圖;圖18為根據本發明之一個第十實施例之一個用於支撐一個工件的裝置之一個支撐裝置的部份仰視圖;圖19為圖16所示之支撐裝置的側視圖;圖20為根據本發明之一個第十一實施例之一個用於支撐一個工件的裝置之一個支撐裝置的部份側視圖;圖21為根據本發明之一個第十二實施例之一個工件以及一個用於支撐該工件的裝置之一個支撐裝置的部份仰視圖;圖22為圖21所示之支撐裝置的剖面視圖;圖23為根據本發明之一個第十三實施例之一個工件以及一個用於支撐該工件的裝置之一個支撐系統的立體視圖;
圖24為圖23所示之支撐系統的一個支撐裝置的部份仰視圖;圖25為根據本發明之一個第十四實施例之一個工件以及一個用於支撐該工件的支撐系統的俯視圖;圖26為圖25所示之工件以及支撐系統的頂部立體視圖;圖27為圖25所示之工件以及支撐系統的剖面視圖;圖28為圖27所示之工件以及支撐系統的詳細剖面視圖;圖29為圖25所示之工件以及支撐系統的仰視圖;圖30為圖25至圖29所示之支撐系統的一個支撐構件夾具的後視圖;圖31為根據本發明之一個第十五實施例之一個用於支撐工件的裝置之一個支撐系統的部份剖面視圖;圖32為根據本發明之一個第十六實施例之一個用於支撐工件的裝置之一個支撐系統的部份剖面視圖;圖33為圖32所示之支撐系統的一個側向支撐裝置之前視圖,其中,該側向支撐裝置係處於一個從一個工件平面板件開孔的一個中心處徑向而向外的方向之中;圖34為根據本發明之一個第十七實施例之一個用於支撐工件的裝置之一個支撐裝置的部份剖面視圖;圖35為根據本發明之一個第十八實施例之一個用於支撐工件的裝置之一個支撐系統的部份剖面視圖;圖36為圖1至圖3所示之工件的剖面視圖,該工件係
被複數個圖1至圖3所示的支撐裝置支撐在一個熱處理容室之中,而該容室係根據本發明的一個第十九實施例而被修改;圖37為根據本發明之一個第二十實施例之一個用於支撐工件的裝置之一個支撐構件的側視圖;以及圖38為根據本發明之一個第二十一實施例之一個用於支撐工件的裝置之一個支撐裝置的部份側視圖。
20‧‧‧支撐系統
21‧‧‧支撐裝置
22‧‧‧支撐構件
24‧‧‧工件
28‧‧‧基材側邊
30‧‧‧工件平面板件
36‧‧‧支撐構件殼體
Claims (317)
- 一種用於支撐一個半導體工件的裝置,該裝置係包含有:一個加熱系統,該加熱系統係被建構成用以藉著加熱該工件相對於大部份工件的一個表面,而產生該半導體工件之以熱引動的運動,其中,該加熱系統係包含有一個照射系統,其係被建構成用以照射該工件的表面一段短於工件之熱傳導時間的時間,用以將該表面加熱到一個溫度,該溫度係大於大部份之工件的溫度,以造成工件的以熱引動的運動,其中該以熱引動的運動包含工件的外部邊緣區域和工件中央相對於彼此的垂直運動;及一個支撐系統,該支撐系統係被建構成在支撐著該工件時,容許該工件進行該以熱引動的運動,其中,前述的支撐系統包含有一個具有一個可移動銜接部位的支撐構件,其中該可移動銜接部位建構成與該工件相銜接,且與工件銜接時可響應於包含工件的外部邊緣區域和工件中央相對於彼此的垂直運動的以熱引動的運動而移動。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該工件係包含有一個半導體晶圓,並且其中,該可移動銜接部位係可以與該半導體晶圓相銜接,用以在支撐著工件時,容許該工件的以熱引動的運動。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該銜接部位係可以反應於該工件之以熱引動的運動而自動移動。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該銜接 部位係可以移動以在該以熱引動之運動期間在支撐著工件時,將在工件中的應力減小到最小的程度。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該支撐系統係被建構成用以在將工件的質量中心保持在一個所希求之範圍中時,容許該工件之外部區域的運動。
- 如申請專利範圍第5項所述的裝置,其中,該支撐系統係被建構成用以在將工件之質量中心的運動減小到最小的程度。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該支撐系統係被建構成用以在容許該工件之熱壓彎時,支撐著該工件。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該支撐系統係被建構成用以在容許該工件之熱彎折時,支撐著該工件。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該支撐構件係包含有一個剛性可移動的支撐構件。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該支撐構件係為可撓曲的並且具有一個限制部位及一個未限制部位,並且其中,該可移動的銜接部位係包含有該未限制部位。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該支撐構件之可移動的銜接部位係可以彈性地與該工件銜接。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該支撐構件的銜接部位係包含有複數個各自之支撐構件之複數 個可以移動的銜接部位。
- 如申請專利範圍第12項所述的裝置,其中,複數個各自之支撐構件之複數個可以移動的銜接部位包含有至少三個各自之支撐構件的至少三個可移動銜接部位。
- 如申請專利範圍第12項所述的裝置,其中,複數個各自之支撐構件之複數個可以移動的銜接部位包含有至少四個各自之支撐構件的至少四個可移動銜接部位。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該支撐系統係被建構成用以壓制工件的震動。
- 如申請專利範圍第15項所述的裝置,其中,該支撐系統係被建構成用以壓制工件之至少一個自然震動的模式。
- 如申請專利範圍第16項所述的裝置,其中,該支撐系統係被建構成用以壓制工件之一個第二自然震動的模式。
- 如申請專利範圍第16項所述的裝置,其中,該支撐系統係被建構成用以壓制工件之一個第一自然震動的模式。
- 如申請專利範圍第15項所述的裝置,其中,該支撐系統係被建構成用以吸收來自於工件的動能。
- 如申請專利範圍第12項所述的裝置,其中,複數個支撐構件之複數個可以移動的銜接部位係包含有複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端。
- 如申請專利範圍第20項所述的裝置,其中,該等 栓釘的尖端係可以與該工件的外部周圍區域相銜接。
- 如申請專利範圍第21項所述的裝置,其中,該支撐系統係被建構成用以自動地容許該等支撐栓釘之尖端可以反應於該工件之外部周圍區域之以熱引動的運動而進行運動。
- 如申請專利範圍第12項所述的裝置,其中,每個複數個可移動銜接部位係彈性地與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第23項所述的裝置,其更包含有複數個作用力應用器,該等作用力應用器係與複數個支撐構件相連通以將作用力應用到該等支撐構件,用以導致每個銜接部位在該工件之以熱引動之運動期間傾向於保持與該工件相接觸。
- 如申請專利範圍第24項所述的裝置,其中,每個作用力應用器係包含有一個力矩應用器。
- 如申請專利範圍第25項所述的裝置,其中,該力矩應用器係被建構成用以將一個向上作用力應用在一個位置處,該位置係位於支撐構件上而插置於該支撐構件之一個樞轉點與該銜接部位之間。
- 如申請專利範圍第25項所述的裝置,其中,該力矩應用器係被建構成用以將一個向下作用力應用在一個位於支撐構件上的位置處,使得該支撐構件的一個樞轉點係***置在該位置與該銜接部位之間。
- 如申請專利範圍第24項所述的裝置,其中,每個作用力應用器皆包含有第一及第二力矩應用器,該等力矩 應用器係被建構成用以將第一及第二相對力矩應用到每個支撐構件,該第二力矩係作用以對抗該支撐構件超過其一個平衡位置。
- 如申請專利範圍第24項所述的裝置,其中,每個作用力應用器皆包含有一個被連接到該支撐構件的彈簧。
- 如申請專利範圍第29項所述的裝置,其中,該彈簧包含有一個固定作用力彈簧。
- 如申請專利範圍第20項所述的裝置,其中,複數個支撐栓釘係包含有對於至少一些照射波長來說為透明的材料,其中,該工件係能夠藉著該等照射波長而被照射加熱。
- 如申請專利範圍第20項所述的裝置,其中,複數個支撐栓釘係包含有光學的透明材料。
- 如申請專利範圍第20項所述的裝置,其中,複數個支撐栓釘係包含有石英。
- 如申請專利範圍第20項所述的裝置,其中,複數個支撐栓釘係包含有藍寶石。
- 如申請專利範圍第20項所述的裝置,其中,複數個支撐栓釘係包含有金屬。
- 如申請專利範圍第20項所述的裝置,其中,複數個支撐栓釘係包含有鎢。
- 如申請專利範圍第20項所述的裝置,其中,複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端係具有一個外部塗層。
- 如申請專利範圍第37項所述的裝置,其中,該外 部塗層係包含有氮化鎢。
- 如申請專利範圍第37項所述的裝置,其中,該外部塗層係包含有碳化鎢。
- 如申請專利範圍第12項所述的裝置,其中,複數個支撐構件的複數個可以移動之銜接部位係包含有複數個各自之支撐栓釘的複數個表面光滑的尖端。
- 如申請專利範圍第12項所述的裝置,其更包含有一個支撐構件運動系統,其係被建構成用以反應於該工件之以熱引動的運動來移動該等可以移動的銜接部位。
- 如申請專利範圍第41項所述的裝置,其中,該支撐構件運動系統係被建構成用以反應於該工件之以熱引動的運動來移動該等支撐構件。
- 如申請專利範圍第42項所述的裝置,其中,對於每個支撐構件來說,該支撐構件運動系統包含有被連接到該支撐構件之一個各自的致動器。
- 如申請專利範圍第43項所述的裝置,其中,該支撐構件運動系統係被建構成用以應用一個電流到每個致動器,用以移動每個支撐構件。
- 如申請專利範圍第43項所述的裝置,其中,每個致動器係包含有一個聲音線圈致動器,其係被連接到該支撐構件。
- 如申請專利範圍第43項所述的裝置,其中,每個致動器係包含有一個壓電致動器,其係被連接到該支撐構件。
- 如申請專利範圍第43項所述的裝置,其中,每個致動器係包含有一個線性伺服致動器,其係被連接到該支撐構件。
- 如申請專利範圍第43項所述的裝置,其中,對於每個致動器來說,該支撐構件運動系統更包含有一個運動轉換器,其係被建構成用以將該致動器之一個可以移動構件的一個直線運動轉換成該支撐構件的一個拱形運動。
- 如申請專利範圍第42項所述的裝置,其中,該運動器統包含有至少一個控制器,其係被建構成用以調整複數個支撐構件的位置,用以將該工件之一個重量與一個向上作用力之間的一個差異減小到最小的程度,其中,該項上作用力係被複數個支撐構件的複數個銜接部位應用到該工件。
- 如申請專利範圍第42項所述的裝置,其中,該運動器統包含有至少一個控制器,其係被建構成用以調整支撐構件的位置,用以將該工件之一個重量與一個向上作用力之間的一個差異保持在一個所希求的範圍之內,其中,該向上作用力係被該等支撐構件的銜接部位應用到工件。
- 如申請專利範圍第41項所述的裝置,其中,該運動系統係被建構成用以反應於該以熱引動之運動的一個預測數值來移動該等支撐構件。
- 如申請專利範圍第41項所述的裝置,其中,該運動系統係被建構成用以反應於該以熱引動之運動的一個偵測參數來移動該等支撐構件。
- 如申請專利範圍第41項所述的裝置,其更包含有至少一個偵測器,該偵測器係被建構成用以偵測出該工件之以熱引動的運動。
- 如申請專利範圍第53項所述的裝置,其中,該運動系統係包含有複數個致動器,每個致動器係被連接到複數個支撐構件中之各自的一個支撐構件,並且其中,該至少一個偵測器係被建構成用以在每個複數的致動器中偵測出一個從一個作用力所產生的電流,該作用力係藉著該工件的運動被應用到各自之支撐構件的銜接部位。
- 如申請專利範圍第54項所述的裝置,其更包含有至少一個控制器,其係被建構成用以將一個電流應用到每個致動器,用以移動該等銜接部位。
- 如申請專利範圍第55項所述的裝置,其中,該等複數個致動器係包含有複數個聲音線圈致動器。
- 如申請專利範圍第54項所述的裝置,其中,對於每個致動器來說,該至少一個偵測器係被建構成用以偵測出該電流與一個所希求電流位準的一個誤差,並且該至少一個控制器係被建構成用以控制該致動器來調整支撐構件的一個位置,以便於將該誤差減小到最小的程度。
- 如申請專利範圍第54項所述的裝置,其中,該至少一個偵測器係包含有至少一個與該等致動器相連通的處理器電路。
- 如申請專利範圍第58項所述的裝置,其中,該至少一個偵測器係包含有複數個處理器電路,每個處理器電 路係分別與該等複數個致動器之各自的其中之一相連通。
- 如申請專利範圍第55項所述的裝置,其中,該至少一個控制器係包含有至少一個與該等致動器相連通的處理器電路。
- 如申請專利範圍第60項所述的裝置,其中,該至少一個控制器係包含有複數個處理器電路,每個處理器電路係分別與該等複數個致動器之各自的其中之一相連通。
- 如申請專利範圍第55項所述的裝置,其中,該至少一個控制器係包含有至少一個偵測器。
- 如申請專利範圍第12項所述的裝置,其中,該複數個支撐構件的複數個可移動銜接部位係包含有第一複數個各自之支撐構件的第一複數個可移動銜接部位、以及第二複數個各自之支撐構件的第二複數個可移動銜接部位,該等第一複數個可移動銜接部位係可以與該工件的一個下方表面相銜接,並且該等第二複數個可移動銜接部位係可以與該工件的一個上方表面相銜接。
- 如申請專利範圍第63項所述的裝置,其中,該等第一及第二複數的銜接部位係分別可以與該工件的下方表面及上方表面在該工件的一個外部周圍區域處相銜接。
- 如申請專利範圍第41項所述的裝置,其中,該運動系統係被建構成用來移動該等銜接部位,用以將應用在該工件與該等銜接部位之間的作用力減小到最小的程度。
- 如申請專利範圍第65項所述的裝置,其中,該等複數的支撐構件之複數的銜接部位係包含有第一複數之各 自之支撐構件的第一複數的可移動銜接部位,該等第一複數的可移動銜接部位係可以與該工件的一個下方表面相銜接,並且其中,該運動系統係被建構成用來移動第一複數的銜接部位,用以將一個介於該工件之一個重量與一個作用力之間的差異減小到最小的程度,其中,該作用力係被應用在第一複數銜接部位與該工件之間。
- 如申請專利範圍第66項所述的裝置,其中,該等複數的支撐構件之複數的銜接部位係更包含有第二複數之各自之支撐構件的第二複數的可移動銜接部位,該等第二複數的可移動銜接部位係可以與該工件的一個上方表面相銜接,並且其中,該運動系統係被建構成用來移動第二複數的銜接部位,用以將應用在該工件與該等第二複數的銜接部位之間的作用力減小到最小的程度。
- 如申請專利範圍第41項所述的裝置,其中,複數的可移動銜接部位中的每一個銜接部位係可以彈性地與該工件相銜接,並且其中,該運動系統係被建構成用以反應於該以熱引動的運動來移動複數的支撐構件。
- 如申請專利範圍第68項所述的裝置,其更包含有複數的力矩應用器,該等力矩應用器係被建構成用以將力矩對著支撐構件之各自的樞轉點應用到該等支撐構件,用以導致該等銜接部位會傾向於保持與該工件的接觸,並且其中,該運動系統係被建構成用來移動該等支撐構件的樞轉點。
- 如申請專利範圍第69項所述的裝置,其中,該等 複數的力矩應用器包含有複數的彈簧,該等彈簧係在除了支撐構件之樞轉點之外的位置處被連接到該等支撐構件,並且其中,該運動系統係被建構成用以將電流應用到被連接到複數個支撐構件之複數個致動器,用以移動該等支撐構件。
- 如申請專利範圍第68項所述的裝置,其中,該等複數的支撐構件係包含有複數的可撓曲支撐構件,每個可撓曲支撐構件都具有一個限制部位及一個未限制部位;其中,該等未限制部位係可以彈性地與該工件相銜接;並且其中,該運動系統係被建構成用來移動該等支撐構件的限制部位。
- 如申請專利範圍第71項所述的裝置,其中,複數的致動器係被連接到複數的限制部位。
- 如申請專利範圍第68項所述的裝置,其更包含有一個偵測器,該偵測器係被建構成用以偵測出該工件之以熱引動的運動。
- 如申請專利範圍第12項所述的裝置,其中,該等複數的支撐構件係包含有複數的可撓曲支撐構件,每個可撓曲支撐構件都具有一個限制部位及一個未限制部位;並且其中,該等可移動的銜接部位係包含有該等可撓曲支撐構件的未限制部位。
- 如申請專利範圍第74項所述的裝置,其中,該等複數的支撐構件係包含有複數的纖維。
- 如申請專利範圍第75項所述的裝置,其中,該複 數的纖維係包含有複數的光學纖維。
- 如申請專利範圍第75項所述的裝置,其中,該複數的纖維係包含有複數的石英纖維。
- 如申請專利範圍第75項所述的裝置,其中,該複數的纖維係包含有複數的藍寶石纖維。
- 如申請專利範圍第74項所述的裝置,其更包含有至少一個限制器,該限制器係被建構成用以限制該等可撓曲支撐構件的限制部位。
- 如申請專利範圍第79項所述的裝置,其中,該至少一個限制器係包含有複數的限制器,該等限制器係被配置在該工件的一個外部周圍附近。
- 如申請專利範圍第80項所述的裝置,其中,該等複數的限制器係由數目少於該等可撓曲支撐構件的限制器所組成的,並且其中,每個限制器係被建構成用來限制多於一個的可撓曲支撐構件。
- 如申請專利範圍第81項所述的裝置,其中,每個限制器係被建構成用以限制多於一個之整體上彼此平行的可撓曲支撐構件。
- 如申請專利範圍第81項所述的裝置,其中,每個限制器係被建構成用來限制多於一個之整體上彼此分歧的可撓曲支撐構件。
- 如申請專利範圍第80項所述的裝置,其中,該等複數的限制器係由數目與該等可撓曲支撐構件相同的限制器所組成的,並且其中,每個限制器係被建構成用來限制 對應其中一個限制部位之各自的可撓曲支撐構件。
- 如申請專利範圍第80項所述的裝置,其更包含有複數的作用力應用器,該等作用力應用器係被建構成用來將作用力應用到複數的限制器,用以導致每個未限制部位係傾向於在該工件的以熱引動之運動期間保持與該工件的接觸。
- 如申請專利範圍第85項所述的裝置,其中,該等複數的作用力應用器係包含有複數的力矩應用器。
- 如申請專利範圍第85項所述的裝置,其中,複數的作用力應用器係包含有複數的彈簧。
- 如申請專利範圍第74項所述的裝置,其中,每個銜接部位係可以與該工件的一個下方部位係以相對於該工件之一個平面成一個10到80度的角度相銜接。
- 如申請專利範圍第74項所述的裝置,其中,每個銜接部位係可以與該工件的一個下方部位係以相對於該工件之一個平面成一個15到35度的角度相銜接。
- 如申請專利範圍第74項所述的裝置,其中,每個銜接部位係可以與該工件的一個下方部位係以相對於該工件之一個平面成一個25度的角度相銜接。
- 如申請專利範圍第79項所述的裝置,其中,每個可撓曲的支撐構件係包含有在其一個端部處的限制部位,並且其中,該未限制部位係從該限制部位處朝向該工件的一個中央區域相內地延伸。
- 如申請專利範圍第91項所述的裝置,其中,每個 未限制部位的一個內部尖端係向內延伸而通過該工件的一個外部邊緣,並且其中,該銜接部位係包含有一個沿著該未限制部位而介於該限制部位與該內部尖端之間的中間點,該中間點係可以與工件的外部邊緣相銜接。
- 如申請專利範圍第79項所述的裝置,其中,該至少一個限制器係包含有一個包圍該工件的工件平面板件。
- 如申請專利範圍第93項所述的裝置,其中,該限制器包含有至少一個用於夾住該限制部位的夾具。
- 如申請專利範圍第93項所述的裝置,其中,該工件平面板件係界定了位於其一個內部表面中之複數的工件支撐開孔,並且其中,該等限制部位係藉著未限制部位被附加到該工件平面板件,而該等未限制部位係朝向該工件向內延伸而通過該等工件支撐開孔。
- 如申請專利範圍第93項所述的裝置,其中,該工件平面板件係被建構成用以將該等限制部位限制在一個大體上水平的方向之中,用以導致該等未限制部位會朝向該工件的中央區域大體上水平而向內地延伸,且同時向下彎垂。
- 如申請專利範圍第96項所述的裝置,其中,該等未限制部位可以與工件的一個外部邊緣相銜接。
- 如申請專利範圍第97項所述的裝置,其中,該等未限制部位可以與該工件的外部邊緣以一個向下相對於該工件之一個平面之大約小於10度的角度相銜接。
- 如申請專利範圍第93項所述的裝置,其中,該等 複數的可撓曲支撐構件係包含有複數的長形可撓曲支撐構件。
- 如申請專利範圍第99項所述的裝置,其中,該複數的長形可撓曲支撐構件係包含有至少20個長形可撓曲支撐構件。
- 如申請專利範圍第99項所述的裝置,其中,該複數的長形可撓曲支撐構件係包含有至少50個長形可撓曲支撐構件。
- 如申請專利範圍第74項所述的裝置,其中,每個可撓曲支撐構件係包含有第一及第二分隔的限制部位,且該未限制部位係在一個介於該等限制部位之間的彎曲路徑中延伸。
- 如申請專利範圍第79項所述的裝置,其中,每個可撓曲支撐構件皆包含有在該支撐構件之相對端部處的第一及第二限制部位,且該等相對端部係在其間界定該未限制部位,並且其中,該至少一個限制器係包含有第一及第二限制器,該等限制器係被建構成用來以分隔開的關係限制第一及第二限制部位,用以導致該未限制部位在一個介於該等限制部位之間的彎曲路徑中延伸。
- 如申請專利範圍第102項所述的裝置,其中,該未限制部位係沿著彎曲路徑從第一限制部位向上且向內地朝向該工件延伸到與其接觸的一個區域,並且用以從該接觸區域向下且向外地延伸到該第二限制部位。
- 如申請專利範圍第104項所述的裝置,其中,該 未限制部位係沿著彎曲路徑延伸,使得在該接觸區域處之該未限制部位的一個切線係實質上平行於在該接觸區域附近中該工件之一個外部周圍的一個切線。
- 如申請專利範圍第104項所述的裝置,其中,該未限制部位係沿著彎曲路徑延伸,使得在該接觸區域處之該未限制部位的一個切線係徑向而向內地朝向該工件的一個中心延伸。
- 如申請專利範圍第102項所述的裝置,其中,該未限制部位係沿著彎曲路徑延伸,用以形成一個第一大體上環圈形路徑片段、一個第二大體上環圈形路徑片段以及一個第三大體上環圈形路徑片段;該第一大體上環圈形路徑片段係在該工件的一個平面下方從該第一限制部位處延伸並且在工件的一個下方表面處接觸該工件;該第二大體上環圈形路徑片段係在該工件的一個外部邊緣與一個工件平面板件之一個內部邊緣之間延伸;該第三大體上環圈形路徑片段係延伸於該工件的平面上方並且係在該工件的一個上方表面處接觸該工件,該彎曲路徑係終止於該第二限制部位處。
- 如申請專利範圍第107項所述的裝置,其更包含有一個縮回器,該縮回器係被建構成用以縮回該第二限制部位,用以移動該第三大體上環圈形路徑片段離開一個被界定在該工件之上方表面上方的體積。
- 如申請專利範圍第102項所述的裝置,其中,該第一及該第二限制部位係被固定到一個工件平面板件,用 以防止該等限制部位的運動。
- 如申請專利範圍第102項所述的裝置,其中,至少該第一及該第二限制部位的其中之一係以可以縮回的方式被限制住。
- 如申請專利範圍第110項所述的裝置,其更包含有一個縮回器,該縮回器係被建構成用以縮回至少該第一及該第二限制部位的其中之一,用以有效率地增長該未限制部位。
- 如申請專利範圍第110項所述的裝置,其更包含有一個縮回器,該縮回器係被建構成用以縮回至少該第一及該第二限制部位的其中之一,用以有效率地增長該未限制部位。
- 如申請專利範圍第74項所述的裝置,其中,該複數的可撓曲支撐構件係包含有第一及第二複數的長形可撓曲支撐構件,其中,該第一複數的可撓曲支撐構件的未限制部位係可以與該工件的一個下方表面相銜接,並且其中,該第二複數的可撓曲支撐構件的未限制部位係可以與該工件的一個上方表面相銜接。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其更包含有一個側向支撐構件,其係被建構成用以側向地支撐工件。
- 如申請專利範圍第114項所述的裝置,其中,該側向支撐構件係包含有位於相對於該工件之一個外部邊緣的各個位置處之複數的側向支撐構件。
- 如申請專利範圍第115項所述的裝置,其中,該 複數的側向支撐構件中的每個支撐構件係可以彈性地與該工件的外部邊緣相銜接。
- 如申請專利範圍第115項所述的裝置,其中,該複數的側向支撐構件係包含有複數的可撓曲纖維。
- 如申請專利範圍第117項所述的裝置,其中,該等可撓曲纖維係被定位在一個實質上正向於該工件之一個平面的角度處。
- 如申請專利範圍第114項所述的裝置,其中,該支撐構件係包含有該側向支撐構件,並且其中,該支撐構件係包含有一個可以與該工件的一個下方表面相銜接之可移動的垂直銜接部位、以及一個可以與該工件的一個外部邊緣相銜接之側向支撐銜接部位。
- 如申請專利範圍第119項所述的裝置,其中,該支撐構件係包含有複數的支撐構件,該等複數的支撐構件係包含有可以與該工件相銜接之複數的垂直及側向支撐銜接部位。
- 如申請專利範圍第119項所述的裝置,其中,該等垂直及側向支撐銜接部位係可以彈性地與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第119項所述的裝置,其中,該等垂直及側向支撐銜接部位係為可撓曲的。
- 如申請專利範圍第122項所述的裝置,其中,該等垂直及側向支撐銜接部位係包含有第一及第二纖維。
- 如申請專利範圍第117項所述的裝置,其中,該 等纖維係包含有光學纖維。
- 如申請專利範圍第117項所述的裝置,其中,該等纖維係包含有石英纖維。
- 如申請專利範圍第117項所述的裝置,其中,該等纖維係包含有藍寶石纖維。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該照射系統係被建構成用來照射該表面一段少於大約1毫秒的時間。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該照射系統係被建構成用來:該照射系統係被建構成用來照射該工件之表面一段短於工件之熱傳導時間的第一時間週期,用以將該表面加熱到一個中間溫度,該中間溫度係大於大部份之工件的溫度;以及該照射系統係被建構成用來照射該表面一段短於工件之熱傳導時間的第二時間週期,用以將該表面加熱到一個大於該中間溫度的所希求的溫度,其中,該第二時間週期係在該第一時間週期之後的一個間隔之內開始,其係足以容許該工件之至少一些熱壓彎。
- 如申請專利範圍第128項所述的裝置,其中,該照射系統係被建構成用以在該第二時間週期期間將比在第一時間週期期間更多的能量施加到該工件的表面。
- 如申請專利範圍第128項所述的裝置,其中,該照射系統係被建構成用以在該第一時間週期的結束之後的 數毫秒內開始進行該第二時間週期。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該照射系統係被建構成用以在一個間隔中連續地照射該工件的表面,該間隔係短於該工件的熱傳導時間,並且係夠長以容許該工件的至少一些熱壓彎。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該照射系統係被建構成用以在該間隔期間改變照射的強度。
- 如申請專利範圍第132項所述的裝置,其中,該照射系統係被建構成用以在該間隔的一個較後部份期間將比在該間隔的一個較前部份期間用一個更大的強度照射該表面。
- 如申請專利範圍第1項所述的裝置,其中,該照射系統係包含有一個閃光燈。
- 如申請專利範圍第134項所述的裝置,其中,該閃光燈係包含有一個液體冷卻的弧光燈。
- 如申請專利範圍第134項所述的裝置,其中,該閃光燈係包含有一個水壁式的弧光燈。
- 如申請專利範圍第136項所述的裝置,其中,該水壁式弧光燈係包含有一個雙重水壁式弧光燈。
- 如申請專利範圍第1項、及第3項至第137項其中任一項所述的裝置,其中,該工件包含有一個半導體晶圓,並且其中,該支撐系統係被建構成用以在容許該晶圓之以熱運動時,支撐該晶圓。
- 一種支撐半導體工件的方法,該方法包含有以下 的步驟:藉著相對於大部份的工件加熱該工件的一個表面,用以造成該半導體工件之以熱引動的運動,其中,加熱的步驟包含照射該工件的該表面一段時間,該時間係短於該工件的一個熱傳導時間,用以將該工件加熱到一個溫度,該溫度係大於大部份工件的一個溫度,且其中造成該以熱引動的運動的步驟包含造成工件的外部邊緣區域與工件中央相對於彼此的垂直運動;及在支撐工件時,容許該工件之該以熱引動的運動,其中,該支撐的步驟係包含有將一個支撐構件的一個可移動銜接部位與該工件相銜接,前述的銜接部位係可在與工件銜接時響應於包含工件的外部邊緣區域與工件中央相對於彼此的垂直運動的以熱引動的運動而移動。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,該銜接的步驟係包含有將該支撐構件之可移動銜接部位與一個半導體晶圓相銜接,前述的銜接部位係可以被移動,用以在支撐該晶圓時,容許該晶圓之以熱引動的運動。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其更包含有反應於該工件之以熱引動的運動而自動地容許該銜接部位的運動。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,容許以熱引動之運動的步驟係包含有容許該銜接部位的運動,用以在該以熱引動之運動期間,在支撐著該工件時,將在該工件中的應力減小到最小的程度。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,容許以熱引動之運動的步驟係包含有在將該工件之一個質量中心保持在一個所希求範圍之中時,該工件之外部區域的運動。
- 如申請專利範圍第143項所述的方法,其中,保持的步驟係包含有將該工件之質量中心的運動減少到最小的程度。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,容許的步驟係包含有容許該工件的熱壓彎。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,容許的步驟係包含有容許該工件的熱彎曲。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將該工件當作該銜接部位與一個剛性可移動之支撐構件的一個部位相銜接。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,該支撐構件是可撓曲的並且具有一個限制部位以及一個未限制部位,並且其中,銜接的步驟係包含有將該未限制部位與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將該支撐構件的可移動銜接部位與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之支撐構件的複數個可移動銜接部位與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第150項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將至少三個各自之支撐構件的至少三個可移動銜接部位與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第150項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將至少四個各自之支撐構件的至少四個可移動銜接部位與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其更包含有壓制該工件的震動的步驟。
- 如申請專利範圍第153項所述的方法,其中,壓制的步驟係包含有壓制該工件之自然震動模式的至少其中之一。
- 如申請專利範圍第154項所述的方法,其中,壓制的步驟係包含有壓制該工件的一個第二自然震動模式。
- 如申請專利範圍第154項所述的方法,其中,壓制的步驟係包含有壓制該工件的一個第一自然震動模式。
- 如申請專利範圍第153項所述的方法,其中,壓制的步驟係包含有從該工件吸收動能。
- 如申請專利範圍第150項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第158項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將該等支撐栓釘的尖端與該工件之一個外部周圍區域相銜接。
- 如申請專利範圍第159項所述的方法,其更包含 有反應於該工件之外部周圍區域之以熱引動的運動而自動地容許該等支撐栓釘之尖端的運動。
- 如申請專利範圍第150項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將每個可移動的銜接部位彈性地與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第161項所述的方法,其中,彈性地銜接的步驟係包含有將一個作用力應用到該等支撐構件,用以導致每個銜接部位皆傾向於在該工件之以熱引動的運動期間保持與該工件的接觸。
- 如申請專利範圍第162項所述的方法,其中,應用一個作用力的步驟係包含有將一個力矩應用到每個支撐構件。
- 如申請專利範圍第163項所述的方法,其中,應用一個力矩的步驟係包含有在每個支撐構件上的一個位置處應用一個向上作用力,而該支撐構件係***置在該支撐構件的一個樞轉點與該銜接部位之間。
- 如申請專利範圍第163項所述的方法,其中,應用一個力矩的步驟係包含有在每個支撐構件上的一個位置處應用一個向下作用力,使得該支撐構件的一個樞轉點係***置在位置與該銜接部位之間。
- 如申請專利範圍第162項所述的方法,其中,應用一個作用力的步驟係包含有應用第一及第二作用力,用以將第一及第二相對的力矩應用到每個支撐構件,該第二力矩係作用以藉著該支撐構件對抗支撐構件的一個平衡位 置。
- 如申請專利範圍第162項所述的方法,其中,應用一個作用力的步驟係包含有應用一個彈簧作用力。
- 如申請專利範圍第167項所述的方法,其中,應用該彈簧作用力的步驟係包含有藉著一個被連接到每個支撐構件的彈簧應用該作用力。
- 如申請專利範圍第167項所述的方法,其中,應用該彈簧作用力的步驟係包含有藉著一個被連接到每個支撐構件的固定作用力彈簧應用一個固定作用力。
- 如申請專利範圍第158項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端與該工件相銜接,而該等支撐栓釘係包含有對於至少一些照射波長來說為透明的材料,而該工件係能夠藉著該等照射波長而照射加熱。
- 如申請專利範圍第158項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端與該工件相銜接,而該等支撐栓釘係包含有光學透明的材料。
- 如申請專利範圍第158項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端與該工件相銜接,而該等支撐栓釘係包含有石英。
- 如申請專利範圍第158項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端與該工件相銜接,而該等支撐栓釘係包含有藍寶石。
- 如申請專利範圍第158項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端與該工件相銜接,而該等支撐栓釘係包含有金屬。
- 如申請專利範圍第158項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之支撐栓釘的複數個尖端與該工件相銜接,而該等支撐栓釘係包含有鎢。
- 如申請專利範圍第158項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之支撐栓釘的複數個被塗層尖端與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第176項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之鎢的支撐栓釘的複數個氮化鎢塗層之尖端與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第176項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之鎢的支撐栓釘的複數個碳化鎢塗層之尖端與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第150項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將複數個各自之支撐栓釘的複數個平滑表面之尖端與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第150項所述的方法,其更包含有反應於該工件之以熱引動的運動來移動該等可移動的銜接部位。
- 如申請專利範圍第180項所述的方法,其中,移動該等可移動銜接部位的步驟包含有移動該等支撐構件。
- 如申請專利範圍第181項所述的方法,其中,移 動該等支撐構件的步驟係包含有對於每個支撐構件來說,將一個電流應用到一個被連接到該支撐構件的致動器。
- 如申請專利範圍第182項所述的方法,其中,應用一個電流的步驟係包含有將一個電流應用到一個被連接到該支撐構件的聲音線圈致動器。
- 如申請專利範圍第182項所述的方法,其中,應用一個電流的步驟係包含有將一個電流應用到一個被連接到該支撐構件的壓電致動器。
- 如申請專利範圍第182項所述的方法,其中,應用一個電流的步驟係包含有將一個電流應用到一個被連接到該支撐構件的線性伺服致動器。
- 如申請專利範圍第182項所述的方法,其更包含有將該致動器之一個可移動構件的線性運動轉換成該支撐構件的一個拱形運動。
- 如申請專利範圍第181項所述的方法,其中,移動的步驟係包含有調整該複數個支撐構件的位置,用以將介於該工件之一個重量與一個向上作用力之間的一個差異減小到最小的程度,其中,該向上作用力係藉著複數個支撐構件的複數個銜接部位被應用到該工件。
- 如申請專利範圍第181項所述的方法,其中,移動的步驟係包含有調整該複數個支撐構件的位置,用以將介於該工件之一個重量與一個向上作用力之間的一個差異保持在所希求的範圍之內,其中,該向上作用力係藉著該等支撐構件的銜接部位被應用到該工件。
- 如申請專利範圍第180項所述的方法,其中,反應於以熱引動的運動來移動該等銜接部位的步驟係包含有反應於該以熱引動之運動的一個預定數值來移動該等支撐構件。
- 如申請專利範圍第180項所述的方法,其中,反應於以熱引動的運動來移動該等銜接部位的步驟係包含有反應於該以熱引動之運動的一個臂偵測到的參數來移動該等支撐構件。
- 如申請專利範圍第180項所述的方法,其更包含有偵測出該件之以熱引動的運動。
- 如申請專利範圍第191項所述的方法,其中,偵測的步驟係包含有,在每個複數個致動器(每個致動器係被連接到複數的支撐構件中的各自其中之一)之中,偵測出從一個藉著工件的運動而被應用到該支撐構件之銜接部位的作用力所產生的一個電流。
- 如申請專利範圍第192項所述的方法,其中,移動該等銜接部位的步驟係包含有將一個電流應用到每個致動器。
- 如申請專利範圍第192項所述的方法,其中,偵測該電流的步驟係包含有偵測出在每個複數個聲音線圈致動器(每個致動器係被連接到各自的其中一個支撐構件)之中的電流,並且其中,移動該等銜接部位的步驟係包含有將電流應用到該等聲音線圈致動器。
- 如申請專利範圍第192項所述的方法,其中,偵 測出電流的步驟係包含有,對於每個致動器來說,偵測出該電流與一個所希求之電流位準的誤差,並且其中,移動該銜接部位的步驟係包含有,對於每個支撐構件來說,調整該支撐構件的一個位置,用以將該誤差減小到最小的程度。
- 如申請專利範圍第195項所述的方法,其中,偵測該誤差的步驟係包含有偵測出在一個與該致動器相連通之處理器電路處的誤差。
- 如申請專利範圍第150項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將第一複數個各自之支撐構件的第一複數個可移動銜接部位與該工件的一個下方表面相銜接、以及將第二複數個支撐構件的第二複數個銜接部位與該工件的一個上方表面相銜接。
- 如申請專利範圍第197項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將該第一及該第二複數個銜接部位與該工件的下方及上方表面在該工件的一個外部周圍區域處相銜接。
- 如申請專利範圍第180項所述的方法,其中,移動的步驟係包含有移動該等銜接部位,用以將被應用在該工件與該等銜接部位之間的作用力減小到最小的程度。
- 如申請專利範圍第199項所述的方法,其中,移動的步驟係包含有移動與該工件之一個下方表面相銜接之第一複數個各自之支撐構件的第一複數個銜接部位,用以將一個介於該工件的一個重量與一個作用力之間的差異減 小到最小的程度,而該作用力係被應用在該第一複數個銜接部位與該工件之間。
- 如申請專利範圍第200項所述的方法,其中,移動的步驟係包含有移動與該工件之一個下方表面相銜接之第一複數個各自之支撐構件的第一複數個銜接部位,用以將一個被應用在該工件與該第二複數個銜接部位之間的作用力減小到最小的程度。
- 如申請專利範圍第180項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將支撐構件的銜接部位與該工件彈性地相銜接,以及其中,移動的步驟係包含有反應於該以熱引動的運動來移動該等支撐構件。
- 如申請專利範圍第202所述的方法,其中,彈性地銜接的步驟係包含有繞著支撐構件的各個樞轉點將力矩應用到該等支撐構件,用以導致該等銜接部位傾向於保持與該工件的接觸,並且其中,移動的步驟係包含有移動該等支撐構件的樞轉點。
- 如申請專利範圍第203項所述的方法,其中,應用力矩的步驟係包含有在除了該等支撐構件之樞轉點的位置之外將彈簧作用力應用到該等支撐構件,並且其中,移動的步驟係包含有將電流應用到被連接到複數個支撐構件的複數個致動器,用以移動該等支撐構件。
- 如申請專利範圍第202項所述的方法,其中,該複數個支撐構件係包含有複數個可撓曲支撐構件,每個可撓曲支撐構件皆具有一個限制部位及一個未限制部位;其 中,彈性地銜接的步驟係包含有將該等可撓曲支撐構件之未限制部位與該工件彈性地相銜接;以及其中,移動的步驟係包含有移動該等支撐構件的限制部位。
- 如申請專利範圍第205項所述的方法,其中,移動的步驟係包含有將電流應用到被連接到複數個限制部位的複數個致動器。
- 如申請專利範圍第202項所述的方法,其更包含有偵測出該工件之以熱引動的運動。
- 如申請專利範圍第150項所述的方法,其中,該複數個支撐構件係包含有複數個可撓曲支撐構件,每個可撓曲支撐構件皆具有一個限制部位及一個未限制部位;以及其中,銜接該複數個可移動銜接部位的步驟係包含有將該等可撓曲支撐構件之未限制部位與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第208項所述的方法,其中,該複數個可撓曲支撐構件係包含有複數的纖維,以及其中,銜接的步驟係包含有將該等纖維的未限制部位與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第208項所述的方法,其中,該複數個可撓曲支撐構件係包含有複數的光學纖維,以及其中,銜接的步驟係包含有將該等光學纖維的未限制部位與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第208項所述的方法,其中,該複數個可撓曲支撐構件係包含有複數的石英纖維,以及其中,銜接的步驟係包含有將該等石英纖維的未限制部位與 該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第208項所述的方法,其中,該複數個可撓曲支撐構件係包含有複數的藍寶石纖維,以及其中,銜接的步驟係包含有將該等藍寶石纖維的未限制部位與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第208項所述的方法,其更包含有限制該等可撓曲支撐構件的每個限制部位。
- 如申請專利範圍第213項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有將位於被配置在該工件之一個外部周圍附近之複數個限制器之中的限制部位限制住。
- 如申請專利範圍第214項所述的方法,其中,該複數個限制器係由較該等可撓曲支撐構件之數目還要少的限制器所組成的,並且其中,限制的步驟係包含有將在每個限制器之中之多於一個的可撓曲支撐構件限制住。
- 如申請專利範圍第215項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有,在每個限制器之中,將大體上為彼此平行之多於一個的可撓曲支撐構件限制住。
- 如申請專利範圍第215項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有,在每個限制器之中,將大體上為彼此分散之多於一個的可撓曲支撐構件限制住。
- 如申請專利範圍第214項所述的方法,其中,該複數個限制器係由與該等可撓曲支撐構件之數目相同的限制器所組成的,並且其中,限制的步驟係包含有將在一個各自對應之其中一個限制器的限制部位限制住。
- 如申請專利範圍第214項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將一個作用力應用到每個限制器,用以導致每個未限制部位係傾向於在該工件之以熱引動之運動期間保持與該工件的接觸。
- 如申請專利範圍第219項所述的方法,其中,應用一個作用力的步驟係包含有應用一個力矩。
- 如申請專利範圍第219項所述的方法,其中,應用一個作用力的步驟係包含有應用一個彈性作用力。
- 如申請專利範圍第208項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將每個銜接部位與該工件的一個下方表面以一個相對於該工件之一個平面成10到80度的角度相銜接。
- 如申請專利範圍第208項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將每個銜接部位與該工件的一個下方表面以一個相對於該工件之一個平面成15到35度的角度相銜接。
- 如申請專利範圍第208項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將每個銜接部位與該工件的一個下方表面以一個相對於該工件之一個平面成25度的角度相銜接。
- 如申請專利範圍第213項所述的方法,其中,每個可撓曲支撐構件係包含有在其一個端部處的限制部位,並且其中,限制的步驟係包含有限制住該限制部位,用以導致該未限制部位會朝向該工件的一個中央區域向內地延 伸。
- 如申請專利範圍第225項所述的方法,其中,每個未限制部位的一個內部尖端係會向內延伸經過該工件的一個外部邊緣,並且其中,銜接的步驟係包含有將一個沿著該未限制部位而介於該限制部位與該內部尖端之間的一個中間點與該工件的外部邊緣相銜接。
- 如申請專利範圍第213項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有將該等限制部位限制在一個包圍該工件之工件平面板件之中。
- 如申請專利範圍第227項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有夾持的步驟。
- 如申請專利範圍第227項所述的方法,其中,限制每個限制部位的步驟係包含有將該限制部位附加到該工件平面板件,且該未限制部位係朝向工件向內延伸而通過一個被界定在該板件之中的工件支撐開孔。
- 如申請專利範圍第227項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有將該等限制部位限制在一個大體上水平的方向之中,用以導致該等未限制部位會朝向該工件的中央部位處水平而向內地延伸,同時向下方彎垂。
- 如申請專利範圍第230項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將該等未限制部位與該工件的一個外部邊緣相銜接。
- 如申請專利範圍第231項所述的方法,其中,銜接的步驟係包含有將該等未銜接部位與該工件的一個外部 邊緣以一個向下相對於該工件之一個平面成小於大約10度的角度相銜接。
- 如申請專利範圍第227項所述的方法,其中,該複數個可撓曲支撐構件係包含有複數個長形的可撓曲支撐構件。
- 如申請專利範圍第233項所述的方法,其中,該複數個長形可撓曲支撐構件係包含有至少二十個長形可撓曲支撐構件,並且其中,限制的步驟係包含有將每個至少二十個長形可撓曲支撐構件限制在該工件平面板件之中。
- 如申請專利範圍第233項所述的方法,其中,該複數個長形可撓曲支撐構件係包含有至少五十個長形可撓曲支撐構件,並且其中,限制的步驟係包含有將每個至少五十個長形可撓曲支撐構件限制在該工件平面板件之中。
- 如申請專利範圍第213項所述的方法,其中,每個可撓曲支撐構件係包含有位在該支撐構件之相對端部處的第一及第二限制部位,而將等相對端部係將該未限制部位限制於其間,並且其中,限制的步驟係包含有將第一及第二限制部位以分隔開的關係限制住,用以導致該未限制部位可以在一個介於其間的彎曲路徑中延伸。
- 如申請專利範圍第236項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有限制住第一及第二限制部位,用以導致該未限制部位會沿著該彎曲路徑從該第一限制部位處向上且向外地朝向該工件延伸到一個與該工件的接觸區域,並且從該接觸區域處向下且向外地延伸到該第二限制部位。
- 如申請專利範圍第237項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有限制住第一及第二限制部位,用以導致該未限制部位會沿著該彎曲路徑延伸,使得該未限制部位在該接觸區域處的一個切線係大體上平行於該工件在該接觸區域附近中的一個外部周圍的一個切線。
- 如申請專利範圍第237項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有限制住第一及第二限制部位,用以導致該未限制部位會沿著該彎曲路徑延伸,使得該未限制部位在該接觸區域處的一個切線會朝向該工件的一個中心徑向地向內延伸。
- 如申請專利範圍第236項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有限制住第一及第二限制部位,用以導致該未限制部位會沿著該彎曲路徑延伸,用以形成一個從該工件之一個平面下方的第一限制部位處延伸並且在該工件的一個下方表面處接觸該工件的第一大體上環圈形路徑片段、一個在該工件的一個外部邊緣與一個工件平面板件之一個內部邊緣之間延伸的第二大體上環圈形路徑片段、以及一個在工件的平面上方並且在該工件的一個上方表面處接觸該工件的第三大體上環圈形路徑片段,該彎曲路徑係在該第二限制部位處結束。
- 如申請專利範圍第240項所述的方法,其更包含有縮回該第二限制部位,用以將該第三大體上環圈形路徑片段移出一個被界定在該工件之上方表面上方的體積。
- 如申請專利範圍第236項所述的方法,其中,限 制的步驟係包含有將第一及第二限制部位固定住,用以防止該等限制部位的運動。
- 如申請專利範圍第236項所述的方法,其中,限制的步驟係包含有以可以縮回的方式限制住第一及第二限制部位的至少其中之一。
- 如申請專利範圍第243項所述的方法,其更包含有縮回第一及第二限制部位的至少其中之一,用以有效率地縮短該未限制部位。
- 如申請專利範圍第243項所述的方法,其更包含有延伸第一及第二限制部位的至少其中之一,用以有效率地加長該未限制部位。
- 如申請專利範圍第208項所述的方法,其中,該複數的可撓曲支撐構件係包含有第一及第二複數的可撓曲支撐構件,並且其中,銜接該複數的可移動銜接部位的步驟係包含有將第一複數的可撓曲支撐構件之未限制部位與該工件的一個下方表面相銜接、以及將第二複數的可撓曲支撐構件之未限制部位與該工件的一個上方表面相銜接。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其更包含有側向地支撐該工件。
- 如申請專利範圍第247項所述的方法,其中,側向地支撐的步驟係包含有將複數的側向支撐構件定位在各自之相對於該工件之一個外部邊緣的位置處。
- 如申請專利範圍第248項所述的方法,其中,定位的步驟係包含有將該複數的側向支撐構件與該工件的外 部邊緣彈性地相銜接。
- 如申請專利範圍第248項所述的方法,其中,定位的步驟係包含有將複數的可撓曲纖維定位在各自的位置之中。
- 如申請專利範圍第250項所述的方法,其中,定位的步驟係包含有將該等可撓曲纖維定位在一個角度處,而該角度係實質上正向於該工件的一個平面。
- 如申請專利範圍第247項所述的方法,其中,銜接及側向支撐的步驟係包含有將一個支撐構件的一個垂直支撐銜接部位與該工件的一個下方表面相銜接,以及將該支撐構件的一個側向支撐銜接部位與該工件的一個外部邊緣相銜接。
- 如申請專利範圍第252項所述的方法,其中,銜接及側向支撐的步驟係包含有將複數個各自之支撐構件的複數個垂直及側向支撐銜接部位與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第252項所述的方法,其中,銜接及側向支撐的步驟係包含有將該等垂直及側向支撐銜接部位與該工件彈性地相銜接。
- 如申請專利範圍第252項所述的方法,其中,銜接及側向支撐的步驟係包含有銜接當作該等垂直及側向支撐銜接部位的可撓性銜接部位。
- 如申請專利範圍第255項所述的方法,其中,銜接及側向支撐的步驟係包含有將當作該等垂直及側向支撐銜接部位的第一及第二纖維與該工件相銜接。
- 如申請專利範圍第250項所述的方法,其中,定位的步驟係包含有定位複數個光學纖維。
- 如申請專利範圍第250項所述的方法,其中,定位的步驟係包含有定位複數的石英纖維。
- 如申請專利範圍第250項所述的方法,其中,定位的步驟係包含有定位複數的藍寶石纖維。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,照射的步驟係包含有照射該表面一段短於大約1毫秒的時間。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,照射的步驟係包含有:照射該工件的表面一段第一時間,該第一時間係短於該工件的熱傳導時間,用以將該表面加熱到一個中間溫度,該中間溫度係大於大部份工件的溫度;以及照射該工件的表面一段第二時間,該第二時間係短於該工件的熱傳導時間,用以將該表面加熱到大於該中間溫度之所希求的溫度,其中,該第二時間係在該第一時間之後的一個間隔之內開始,其係足以容許該工件的至少一些熱壓彎。
- 如申請專利範圍第261項所述的方法,其中,照射的步驟係包含有在該段第二時間期間將比在該段第一時間期間更多的輻射能量施加到該工件的表面。
- 如申請專利範圍第261項所述的方法,其中,照 射的步驟係包含有在該段第一時間之結束之後的數毫秒之內開始該段第二時間。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,照射的步驟係包含有連續地照射該工件的表面一段間隔,該間隔係短於該工件的一個熱傳導時間,並且係足夠長以容許該工件的至少一些熱壓彎。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,連續地照射的步驟係包含有在該間隔期間改變照射的一個強度。
- 如申請專利範圍第265項所述的方法,其中,改變的步驟係包含有在該間隔的一個較後部份期間將比在該間隔的一個較前部份期間更強大的強度照射該表面。
- 如申請專利範圍第139項所述的方法,其中,照射的步驟係包含有藉著一個閃光燈來照射該表面。
- 如申請專利範圍第139項、及第141項至第267項其中任一項所述的方法,其中,支撐同時,容許的步驟係包含有在容許一個半導體晶圓之以熱運動時,支撐著該半導體晶圓。
- 一種用於支撐一個半導體工件的裝置,該裝置係包含有:產生機構,用以藉著相對於大部份的工件來加熱該工件之一個表面來產生該工件之以熱引動的運動,其中,該產生機構包含用於照射該工件之該表面一段時間的照射機構,而該時間係短於該工件的一個熱傳導時間,用以將工 件加熱到一個溫度,該溫度係大於大部份工件的一個溫度,且其中該以熱引動的運動包含工件的外部邊緣區域和工件中央相對於彼此的垂直運動;支撐機構,用以支撐該工件,該支撐機構可與工件銜接;以及容許機構,用以在該工件被支撐時,容許該工件進行該以熱引動的運動,其中該容許機構包含機構,其用於容許支撐機構響應於包含工件的外部邊緣區域和工件中央相對於彼此的垂直運動的以熱引動的運動而移動,同時該支撐機構與工件銜接。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其中,該支撐機構以及該容許機構係分別包含有用於支撐一個半導體晶圓的機構,以及用於在該晶圓正在被支撐時,容許該晶圓之以熱引動之運動的機構。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其中,該容許機構係包含有用於自動地容許該支撐機構反應於該工件之以熱引動之運動而產生運動的自動容許機構。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其中,該容許機構係包含有容許該支撐機構的運動的機構,用以在該以熱引動之運動期間,在支撐著工件時,將該工件之中的應力減小到最小的程度。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其中,該容許機構係包含有用於容許該工件一之外部區域的運動,同時將該工件的一個質量中心保持在一個所希求的範圍之 內的機構。
- 如申請專利範圍第273項所述的裝置,其中,該容許機構係包含有用於將該工件之質量中心的運動減少到最小程度的最小化機構。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其中,該容許機構係包含有用於容許該工件之熱壓彎的機構。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其中,該容許機構係包含有用於容許該工件之熱彎曲的機構。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其更包含有用於壓制該工件之震動的壓制機構。
- 如申請專利範圍第277項所述的裝置,其中,該壓制機構係包含有用於從該工件吸收動能的吸收機構。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其更包含有用於將一個作用力應用到該用於支撐機構的作用力應用機構,用以導致該支撐機構係傾向於在該工件之以熱引動的運動期間保持與該工件接觸。
- 如申請專利範圍第279項所述的裝置,其中,該作用力應用機構係包含有用於將一個力矩應用到該支撐機構的力矩應用機構。
- 如申請專利範圍第279項所述的裝置,其中,該作用力應用機構係包含有用於應用一個第一作用力的第一作用力應用機構以及用於應用一個第二作用力的第二作用力應用機構,用以將相對的第一及第二力矩應用到該支撐機構,該第二力矩係作用以其一個平衡位置的支撐機構來 對抗過度的移動。
- 如申請專利範圍第279項所述的裝置,其中,該作用力應用機構係包含有用於應用一個固定作用力的固定作用力應用機構。
- 如申請專利範圍第279項所述的裝置,其中,該支撐機構係包含有用於傳送至少一些照射波長的傳送機構,而該工件係藉著該等照射波長而可以被照射加熱。
- 如申請專利範圍第279項所述的裝置,其中,該支撐機構係包含有用於減少介於該支撐機構與該工件之間之摩擦力的摩擦力減少機構。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其更包含有用於反應於該工件之以熱引動的運動而移動該支撐機構的移動機構。
- 如申請專利範圍第285項所述的裝置,其更包含有用於將該移動機構的一個可移動構件之線性運動轉換成該支撐機構的一個拱形運動的轉換機構。
- 如申請專利範圍第285項所述的裝置,其中,該移動機構係包含有用於調整該支撐機構之位置的調整機構,用以將一個介於該工件的一個重量與一個向上作用力之間的差異減小到最小的程度,而該向上作用力係被該支撐機構應用到該工件。
- 如申請專利範圍第285項所述的裝置,其中,該移動機構係包含有用於調整該支撐機構之位置的調整機構,用以將一個介於該工件的一個重量與一個向上作用力之 間的差異保持在所希望的範圍之內,而該向上作用力係被該支撐機構應用到該工件。
- 如申請專利範圍第285項所述的裝置,其更包含有用於偵測出該工件之以熱引動的運動的偵測機構。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其中,該支撐機構係包含有用於支撐該工件的第一支撐機構以及用於支撐該工件的第二支撐機構,該第一支撐機構係可以與該工件的一個下方表面相銜接,並且,該第二支撐機構係可以與該工件的一個上方表面相銜接。
- 如申請專利範圍第290項所述的裝置,其中,該第一及第二支撐機構係可以與該工件的下方及上方表面在該工件的一個外部周圍區域處相銜接。
- 如申請專利範圍第285項所述的裝置,其中,該移動機構係包含有用於將被應用在該工件與移動機構之間之作用力減小到最小程度的最小化機構。
- 如申請專利範圍第292項所述的裝置,其中,該最小化機構係包含有用於將一個介於該工件的一個重量與一個作用力之間的差異減小到最小程度的機構,而該作用力係被應用在該支撐機構與該工件之間。
- 如申請專利範圍第285項所述的裝置,其中,該支撐機構係包含有用於彈性地支撐該工件的彈性支撐機構。
- 如申請專利範圍第294項所述的裝置,其中,該容許機構係包含有用於將力矩對著該支撐機構的各個樞轉 點應用到該支撐機構的力矩應用機構,用以導致該支撐機構係傾向於保持與該工件的接觸,並且其中,該移動機構係包含有用於移動該支撐機構的樞轉點之機構。
- 如申請專利範圍第294項所述的裝置,其更包含有用於偵測出該工件之以熱引動之運動的偵測機構。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其中,該支撐機構係包含有用於支撐的可撓曲支撐機構。
- 如申請專利範圍第297項所述的裝置,其更包含有用於限制該支撐機構的限制機構。
- 如申請專利範圍第297項所述的裝置,其中,該容許機構係包含有用於將一個作用力應用到該可撓曲支撐機構的作用力應用機構,用以導致該支撐機構在該工件之以熱引動的運動期間係傾向於保持與該工件的接觸。
- 如申請專利範圍第299項所述的裝置,其中,該作用力應用機構係包含有用於應用一個力矩的力矩應用機構。
- 如申請專利範圍第297項所述的裝置,其中,該支撐機構係可以與該工件的一個下方表面以一個相對於該工件之一個平面成10到80度之角度相銜接。
- 如申請專利範圍第297項所述的裝置,其中,該支撐機構係可以與該工件的一個下方表面以一個相對於該工件之一個平面成15到35度之角度相銜接。
- 如申請專利範圍第298項所述的裝置,其中,該限制機構係包含有用於夾持該支稱機構的夾持機構。
- 如申請專利範圍第298項所述的裝置,其中,該限制機構係包含有用於將該支撐機構附加到一個工件平面板件的附加機構。
- 如申請專利範圍第290項所述的裝置,其更包含有用於縮回第二支撐機構,用以將該第二支撐機構移動而離開一個體積的縮回機構,該體積係被界定在該工件的上方表面上方。
- 如申請專利範圍第297項所述的裝置,其更包含有用於縮回該可撓曲支撐機構的縮回機構。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其更包含有用於側向地支撐該工件的側向支撐機構。
- 如申請專利範圍第307項所述的裝置,其中,該側向支撐機構係可以與該工件的一個外部邊緣相銜接。
- 如申請專利範圍第308項所述的裝置,其中,該側向支撐機構係為可撓曲的。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其中,該照射機構係包含有:用於照射該工件的表面一段第一時間,以及用於照射該工件的表面一段第二時間的機構,該第一時間係短於該工件的熱傳導時間,用以將該表面加熱到一個中間溫度,該中間溫度係大於大部份工件的溫度,該第二時間係短於該工件的熱傳導時間,用以將該表面加熱到大於該中間溫度之所希求的溫度,其中,該機構係包含有用於在該第一時間之後的一個間隔之內開始該第二時間的開始機構,其 係足以容許該工件的至少一些熱壓彎。
- 如申請專利範圍第269項所述的裝置,其中,該照射機構係包含有用於連續地照射該工件的表面一段間隔的連續照射機構,而該間隔係短於該工件的一個熱傳導時間,並且係足夠長以容許該工件的至少一些熱壓彎。
- 如申請專利範圍第311項所述的裝置,其中,該連續照射機構係包含有用於在該間隔期間改變照射的一個強度之改變機構。
- 如申請專利範圍第312項所述的裝置,其中,該改變機構係包含有用於致使該表面會在該間隔的一個較後部份期間比在該間隔的一個較前部份期間以更強大的強度被照射的致使機構。
- 如申請專利範圍第269項及第271項至第313項其中任一項所述的裝置,其中,該支撐機構以及該容許機構分別包含有用於支撐一個半導體晶圓的機構,以及用於在該晶圓被支撐時,容許該晶圓之以熱引動的運動的機構。
- 一種非短暫(non-transitory)之電腦可讀取之媒體,其係儲存指令編碼,該指令編碼係用於指示一個處理器電路,用以控制一個加熱系統及一個工件支撐系統,來導致申請專利範圍第139項所述之方法可以執行。
- 如申請專利範圍第315項所述的媒體,其更包含有用於指示一個處理器電路的指令編碼,用以控制該工件支撐系統來執行申請專利範圍第180項所述之方法。
- 如申請專利範圍第315項所述的媒體,其更包含有指令編碼,用以指示該處理器電路控制該工件支撐系統,用以實行申請專利範圍第139項至第267項其中任一項所述的方法。
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