CN101506087B - 用于净化光罩存储器的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于保护光罩、明确地说是用于使得在存储和使用过程中形成在光罩上的薄雾最小化的方法、系统和部件。通过在具有光罩上降低的湿度等级的存储壳体中基本上连续地维持净化，或者通过在不进行净化时，将光罩暂时存储在容器中，位于干燥器或吸气器的附近，能够消除、最小化或充分地控制薄雾的形成。此外，在基本上持续地净化光罩的过程中，可以将容器内的过滤器介质设置成“重新填充”，在当前不净化容器时，可易于在光罩容器中保持减小的合乎需要的湿度等级。另外，本发明的系统可包括与净化系统相关联的离子发生器。例如，离子发生器可与净化系统的多个净化管线中的至少一个相关联。本发明的系统还可包括连接到净化系统的净化气体源，其包括CDA或超CDA源。存储壳体可包括多个搁板，每个搁板包括多个光罩存储接收器。

Description

用于净化光罩存储器的系统
相关申请
本申请要求如下美国临时申请的优选权：2006年6月19日提交的美国申请No.60/814,824；2006年9月14日提交的美国申请No.60/844,570；以及2007年2月26日提交的美国申请No.60/903,488。在此将上述申请的全部内容合并于此作为参考。
背景技术
在半导体制造设施中，微粒和空气传播的分子污染物(AMC)造成了很严重的问题。这些污染物能够导致例如起雾之类的光罩缺陷。通常，将光罩运输盒用于保护光罩在存储和输送的过程中免受这些污染物的影响。尽管如此，光罩运输盒中这些污染物的积聚是常见的，这会劣化光罩的整体质量。经过这种积聚，当从该处拆掉光罩以与半导体工具一起应用时，污染物有可能会进入光罩运输盒。用于最小化光罩内污染物的特有方法包括周期性的净化处理。周期性净化处理的一个缺点是有可能会降低制造效率。
用氮气净化晶圆和光罩是公知的。用氮气净化能够消除光罩封闭壳内的污染物，但是存在的问题是需要容纳和控制氮气。尽管我们认为氮气是无毒的，但是如果环境中富含氮气氧气过少，则会产生窒息。因而，使氮气泄漏到有人的空间中是不能接受的。只能够用复杂的检测设备检测氮气的浓度。纯净的氮气是不经济的。用传统的氮气净化仍会出现起雾。
因而，在存储或输送的过程中，仍对于经济地和安全地保护光罩免受污染物的影响并免于起雾存在需要。
发明内容
本发明提供了用于保护光罩，明确地说是用于使得在存储和使用的过程中在光罩上形成的薄雾最小化的方法、系统和部件。通过基本上连续地维持优选地超清洁的干空气的净化使得在光罩上具有降低的湿度等级，或者在不进行净化时将光罩暂时存储在容器中位于吸附或干燥介质的附近，则能够消除、最小化或充分地控制薄雾的形成。此外，在基本上持续地净化光罩的过程中，可将容器中的过滤器介质设置成“重新填充”，在当前不净化该容器时，可易于在光罩容器中维持降低的合乎需要的湿度等级。
本发明包括光罩存储器，其包括具有多个被存储的光罩或者多个光罩存储接收器的存储壳体，将所述接收器构造成用于容纳光罩运输盒，例如光罩SMIF型运输盒。存储壳体可包括检查区域或者多个搁板，每个搁板包括多个用于光罩运输盒的光罩存储接收器。存储壳体可以是光罩储料器、库或用于将光罩从例如光罩SMIF型运输盒之类的光罩运输容器运输到工具库用于使用的工具。存储壳体还可以是或包括洁净室、检查区域或其组合。在一个实施方式中，净化系统包括多个净化管线，每个净化管线均连接到光罩存储接收器之一。本发明的优选实施方式可在例如光罩SMIF型运输盒之类的每个光罩接收器或光罩容器的进入口处使用扩散器，这导致从相关联的净化管线进入每个运输盒的气体的分布更均匀。可将扩散器安装在接收器或容器的进入口或喷射器端口处或者净化管线的排出口处，气体在该处流到运输盒中。来自光罩运输盒的排出物优选地通过通向存储壳体中的环境的过滤器。
本发明的系统还可包括连接到净化系统的净化气体源，其包括清洁的干燥空气(CDA)、超CDA或例如氮气之类的干燥的惰性气体的源。本发明的优选实施方式使用超CDA。
在一个实施方式中，可将用于本发明的系统的每个存储接收器构造成容纳光罩运输盒，例如容器或托架。光罩运输盒包括进入口，其连接净化系统的净化管线中的至少一个。用于本发明的系统的示例性的光罩运输盒可基于标准机械界面(SMIF)托架，例如在要求了2005年4月4日提交、名称为“在光罩SMIF型运输盒中的环境控制(ENVIRONMENTAL CONTROL IN A RETICLE SMIF POD)”的美国申请No.60/668,189的优先权的美国申请中概述的托架，在此将包括美国申请No.60/668,189的这些申请的内容引入作为参考。此外，光罩运输盒可包括传统的包括石英材料的光罩。优选地，用于本发明的系统的光罩运输盒包括过滤器构件。例如，过滤器构件可包括微粒或吸附介质及其组合，以用于在存储和运输的过程中保护光罩免受污染物的损害。
用于本发明的系统的净化气体源还可包括将每个光罩运输盒或其它光罩存储系统中的含水量维持在小于约十亿分之十(10ppb)的气体。通过提供基本上没有水的存储环境，能够充分减小或消除将水引入到具有光罩的工具中的风险。此外，基本上没有水的环境能够减小污染物或微粒布置于或形成于光罩、具体地说是其石英材料上的可能性。因此，能够减小工具的光学系统中或者至少一个光罩表面上薄雾的形成速度。薄雾通常是由硫酸铵形成的，这会在存在硫酸、铵和水的情况下发生。因而，通过从光罩环境中除去水，导致充分减少或消除光罩表面上的硫酸铵的形成。
本发明的系统还可包括半导体工具光罩存储区。例如，光罩存储区可与例如光刻工具之类的传统的半导体工具相关联。在一个实施方式中，可将光罩存储区连接到区净化管线。本发明还提供了用于净化光罩存储器的方法，它可以是连续的。优选地，该方法包括通过至少一个净化管线将包括CDA或优选地为超CDA的气体提供到用于本发明的系统的存储壳体的光罩存储接收器。本发明还包括用于净化光罩储料器、库、工具、洁净室及检查区域的系统和方法。此外，本发明的方法可包括将气体引入到由光罩存储接收器容纳的光罩运输盒。一种方法还可包括使布置在光罩运输盒中的光罩与包括CDA或超CDA的气体接触。
另外，本发明的系统可包括与净化系统相关联的离子发生器。例如，离子发生器可与净化系统的多个净化管线的至少之一相关联。
附图说明
结合附图，通过对于本发明的如下详细描述，本发明的其它特征和优点也将很明显，图中：
图1A是用于本发明的系统的示例性光罩运输盒的分解图；
图1B是图1A的光罩运输盒的立体图；
图2示出了用于本发明的系统的光罩运输盒的示例性过滤器(filter)及其过滤层；
图3示出了用于本发明的系统的光罩运输盒的示例性过滤器；
图4示出了用于本发明的系统的示例性净化系统；
图5A示出了用于本发明的系统的示例性净化系统；
图5B示出了用于本发明的系统的示例性净化系统；
图6A是根据本发明的存储接收器的示例性搁板的俯视图；
图6B是构造成U形的替代存储接收器的平面图，净化排出口位于开口的相邻侧上；
图6C是机器人抓取装置的前视图，其与光罩运输盒接合并具有气流传感器；
图6D是图6C的抓取装置、光罩运输盒及接收器的平面图；
图7A是由与图6A中的此类搁板相关联的光罩存储接收器容纳的示例性光罩运输盒的平面图；
图7B是叠置的三个搁板的侧视图；
图7C是接收器上的光罩运输盒座的截面图；
图8A示出了用于本发明的系统的示例性存储壳体；
图8B是圆盘光罩储料器的俯视图；
图8C示出用于光罩储料器的净化系统的扩散器的详细视图；
图8D是用于光罩储料器的净化系统的另一优选实施方式的侧视图；
图8E示出用于光罩存储器的竖向分配净化系统；
图9示出了包括多个图8中的此类存储壳体的示例性外壳；
图10示出了包括光罩存储区(bay)和图8中的存储壳体的示例性半导体工具；
图11示出了本发明用于净化光罩存储器的示例性方法；
图12示出了本发明的示例性系统；
图13示出了本发明的示例性光罩匣盒；
图14示出了本发明的示例性光罩匣盒；
图15示出了本发明的示例性扩展叠存器；
图16示出了本发明的示例性扩展叠存器；
图17示出了本发明的示例性库架；
图18示出了本发明的示例性库架；
图19示出了本发明的示例性光罩盒；
图20示出了本发明的示例性光罩盒；
图21示出了本发明的示例性光罩盒；
图22示出了本发明的示例性光罩盒；以及
图23示出了示例性机器人末端执行器光罩遮敝物。
具体实施方式
本发明提供一种用于净化光罩存储器的系统，它包括具有多个光罩存储接收器的存储壳体接收器。存储接收器壳体可包括多个搁板，每个搁板均包括多个光罩存储接收器。优选地，该系统还包括与存储壳体相关联的净化系统。在一个实施方式中，净化系统包括多个净化管线，每个净化管线均连接到存储接收器之一。另外，本发明的系统可包括与净化系统相关联的离子发生器。例如，离子发生器能够与净化系统的多个净化管线的至少一个相关联。本发明的系统还可包括连接到净化系统的净化气体源，其包括CDA(清洁的干空气)或超CDA源。将CDA定义为含水量小于2ppm(百万分率)的空气。将超CDA在此定义为含水量小于1ppb(十亿分率)的气体。
图1A和1B示出了用于本发明的系统的示例性光罩运输盒。如图所示，光罩运输盒2可装配有化学过滤系统或吸气器。光罩运输盒通常包括门或基部4，其与承载件壳或罩6匹配以形成气密空间8，从而提供受控环境。在此密封环境内，能够存储和传递光罩9。例如，光罩9可包括易于受微粒和气相化学污染物损害的石英晶片、光掩膜或基片。在美国专利申请No.11/396,949的美国专利公开No.2006/0266011中更详细地公开了这种光罩运输盒，在此将该专利公开引入作为参考。
优选地，图1A和1B的门部4可包括由侧壁12分开的相对的上门面10以及下门面11。在图1A和1B中，多个光罩支承件14、光罩侧向定位构件16以及后部定位构件18从过滤器22上方的上门面向外延伸，以间隔的关系邻近过滤器22上方的上门面的上部外围，并大致围绕过滤器22上的上门面的中央部分20设置。可将光罩支承件构造成将光罩保持在上门面上方的预定高度处。光罩侧向定位构件和后部定位构件可用于引导光罩的手动定位，保证光罩在其支承件上的正确的侧向和后部放置。
在一个实施方式中，图1的过滤器2可具有多种构造，其每个构造都提供了例如由美国专利Nos.7,014,693、6,761,753、6,610,128及6,447,584所概括描述的流体可渗透的、高效率的、低压降的、吸附式复合过滤器，在此将这些专利的内容引入作为参考。例如，用于过滤器的吸附介质能够包括但不限于化学吸附或物理吸附介质及其组合。用于该过滤器的其它介质可包括例如高效微粒空气(HEPA)或超高效空气(ULPA)过滤器介质，其也可结合吸附介质或与吸附介质一起使用。优选地，用于本发明的系统的光罩运输盒可包括无源净化器或干燥器构件。示例性无源净化器或干燥器构件能够减小可能接触光罩的污染物的范围。
将图1中光罩运输盒2的气密空间8内的湿度优选地维持在接近若干ppb的浓度级。本发明的优选实施方式的系统还用于将光罩运输盒内的湿度等级维持或控制到小于约10ppb的含水量。在一个实施方式中，图1的光罩运输盒能够与本发明的系统相关联，以实现这种湿度等级。本发明的优选实施方式的系统提供了一种周期性的或连续性的净化，其包括CDA或更优选地包括超CDA。本发明设想到净化气体可以是惰性的，例如，干燥的氩气或氮气。本发明的系统也能够通过喷射器端口或进入口24与光罩运输盒2相关联，所述喷射器端口或进入口24能够连接到至少一个净化管线。进入口24可装配有扩散器元件25，扩散器元件25使得净化气体更均匀地流到每个运输盒内。优选地，扩散器元件是孔径大小为1-3微米(μm)的多孔材料。扩散器元件可以是例如镍或不锈钢之类的金属的，通过烧结金属粉末制成。孔使得直径小于3纳米(nm)的微粒能够通过，并且防止较大的微粒通过。由于净化气体流到运输盒中，所以扩散器还能够位于每个净化管线的排出口处，或者在对任何光罩存储壳体、光罩库、检验工具或用于将光罩从运输盒转移到库中的工具或用于存储或使用的那些工具进行净化时使用。
过滤器22还能够包括在下面将更详细说明的萃取器部件。在这种情况下，端口5和5.1构成进入口。
在一个实施方式中，可将图1A和1B中的门部4上部外围构造成具有沿大致平行于其侧壁12的方向在其上下表面之间延伸穿过的进入口5和萃取器口5.1。还可将进入口和萃取器口构造成同轴地接收进入口配件26和萃取器配件27。本发明还设想到用于这些配件和端口的其它连接装置。例如，可将进入口配件以可拆卸的方式耦接到本发明的系统的净化管线。此外，还可将萃取器配件以可拆卸的方式耦接到净化移除管线，净化移除管线可以与净化排气系统相关联。进入口配件和萃取器配件还可装配有被构造成允许单向流的止回阀。当本发明的系统未正在净化光罩运输盒时，止回阀防止污染物流入或流出到气密空间8中。
此外，将美国专利No.5,482,161的内容引入作为参考，例如由该美国专利所概括描述的那种带狭槽的隔膜阀也能够与止回阀协作或不与其协作用于进入口和萃取器配件。隔膜阀和止回阀还能够限制过滤器22及其介质暴露到光罩运输盒2外部的环境条件。本发明还设想到，使用本发明的系统将包括受压的CDA、超CDA、氮气或其它惰性气体的净化气体喷射到气密空间8中可能会导致净化气体的至少一部分通过过滤器流出并且离开光罩运输盒。在一个实施方式中，还能够以耦接到气体进入口的进入口配件替换萃取器配件。这样，气密空间能够由于通过这种进入口配件流到光罩运输盒中的净化气体而受压。然后，净化气体通过过滤器22离开气密空间。
一般来说，净化图1中的气密空间8会通过将微量污染物携带于气流中而将其除去。在一个实施方式中，通过本发明的系统进行净化能够移走并去除微粒和其它污染物，例如与过滤器的任意物理吸附介质相关联的那些污染物。利用CDA或超CDA进行净化还能够维持和控制光罩运输盒2内的湿度等级。例如，本发明的系统能够为过滤器22除湿。此外，用于本发明的系统的净化管线能够与光罩运输盒相关联，以净化污染物并将其中的含水量维持在小于约10ppb。例如，还可将净化管线连接于用于光罩运输盒的一个或多个存储接收器。净化管线还能够是用于本发明的系统的净化系统的一部分。
在一个实施方式中，净化管线还能够与常规的离子发生器相关联。例如，来自包括CDA和超CDA的气体源的净化气体进入净化管线，并且经过与其相关联的离子发生器。然后净化气体从净化管线离开，并且能够被引导到用于光罩运输盒的存储接收器中。作为替代，离子发生器能够与用于本发明的系统的净化系统相关联。通过这种离子发生器的净化气体流量可以为约1.5立方英尺每分种(CFM)，但本发明设想到可以根据例如光罩运输盒中的湿度等级等参数调整为其它适当的流量。
用于本发明的系统的离子发生器的歧管压力可为约0至70磅每平方英寸(PSI)。在一个实施方式中，离子发生器可包括与一个或多个净化管线相关联、作为嵌入式装置的超净特氟纶(特拉华州威尔明顿市集市街1007号，杜邦公司，19898)管。示例性的管道直径可约为6至10毫米(mm)。用于本发明的系统的离子发生器还可与多个净化管线相关联。优选地，离子发生器可采用稳态直流离子发射。本发明还设想到使用由加利福尼亚州Berkeley的离子系统分配的嵌入式离子发生器。
在一个实施方式中，用于本发明的系统的光罩运输盒可包括协作形成受控环境的运输盒基部和运输盒壳部。运输盒基部可包括被构造成展现于受控环境的内部的第一表面。此外，可将第二表面构造成展现于受控环境的外部。光罩运输盒还可包括被第一和第二表面之间的气流路径围绕并且限定了第一和第二表面之间的气流路径的中心孔。优选地，光罩运输盒可包括多个光罩支承件和引导件，光罩支承件和引导件安装在第一表面上以支承其上的光罩。例如，光罩支承件和引导件可限定光罩接收区域，该光罩接收区域具有与光罩的带图案的表面大致共同延伸的接收面。
另外，光罩运输盒可包括具有开口端和多孔的底端的过滤器框架。侧壁可将此开口端连接到多孔的底端，以在其间限定纵向气流通道。可以与光罩运输盒气密接合的方式将过滤器框架紧密地容纳在中心孔内。在一个实施方式中，开口端可位于第一表面附近。多孔的底端还能够从第一表面凹入。优选地，光罩运输盒包括过滤器，其在一定程度上限定了过滤器形状和过滤器区域。过滤器能够以与开口端密封接合的方式放置或布置在气流通道内，以使得基本上所有进入或离开过滤器的气体都经过过滤器区域。
非限制性地用于本发明的系统的光罩运输盒、储料器、库、工具、洁净室或检验区域的过滤器可包括离子交换树脂。例如，在本发明的系统中可包含包括至少一种离子交换树脂的过滤器，以便在存储和运输的过程中保护光罩。作为替代，用于本发明的系统的过滤器可以不包括离子交换树脂。这种离子交换树脂能够具有高于约300毫升每克的孔隙率。优选地，过滤器的交换树脂可以是化学酸性位置的浓度为约1.8毫当量每克的阳离子交换树脂。例如，用于过滤器或其各层的交换树脂可包括约45平方米每克的表面积。在市场上能够获得商标为AMBERLYST(宾夕法尼亚州费城市西巴尔的摩街100号，Rohm and Hass Company，19106)的用于过滤器的示例性树脂。
优选地，可将用于光罩运输盒的过滤器制造成可以在使用相当长的时期后才耗尽。例如，本发明设想到使用同时需要进行维护或更换的过滤层。在一个实施方式中，可将包括化学吸附介质的过滤层制造成比以物理吸附介质为特征的层更薄，这是因为物理吸附介质往往比化学吸附介质提前耗尽。采用在使用相当长的时期后才耗尽的过滤层的过滤器可通过合并所有潜在的停用时间来降低操作成本。图2示出了用于本发明的系统的光罩运输盒的过滤器及其层。如所示，可将第一过滤层28和第二过滤层30布置成彼此连通。例如，可将第一过滤层布置在第二过滤层30的表面上。第一过滤层和第二过滤层还能够包括护板。如所示，第二过滤层30以护板32为特征。护板32可以是聚酯非编织材料。优选地，第一和第二过滤层包括化学吸附或物理吸附介质，用于去除例如包含化合物的挥发性硅之类的污染物。
在一个实施方式中，用于本发明的系统的光罩运输盒、储料器、库、工具、洁净室或检验区域包括具有物理吸附介质的第一过滤层。一种示例性物理吸附介质可包括活性炭。物理吸附介质的活性炭可以使未加工的或经加工的且呈颗粒状。本发明的系统还以包括化学吸附介质的第二过滤层为特征。例如，用于第二过滤层的化学吸附介质可包括阳离子交换树脂。优选地，阳离子交换树脂包括具有至少一个酸性官能团的例如苯乙烯/二乙烯苯共聚物之类的共聚物。
用于过滤系统的过滤层的示例性化学吸附介质是例如化学酸性共聚物之类的阳离子交换树脂。在一个实施方式中，用于过滤层的物理吸附介质可包括活性炭，其可以是未经处理的或者经处理的且呈颗粒状。可将物理吸附介质形成为用粘合材料保持在一起的块状。示例性物理吸附介质可以是化学酸性的并且从例如煤炭之类的有机源获得。如所示，图3中的过滤器或过滤层34包括护板36。在一个实施方式中，该护板包括聚酯非编织材料。优选地，过滤器包括化学吸附或物理吸附介质。此外，过滤器38包括第一护板40和第二护板42。过滤器38还包括布置在第一护板上的本体部分44。
用于光罩运输盒的过滤器的示例性护板可包括过滤或非过滤非编织材料，例如聚酯、聚酰胺、聚丙烯或其任意组合。例如，包括过滤非编织材料的护板可去除存在于从其中通过的气流中的微粒。护板还可用于保留住蜂窝状或褶皱状的元件。另外，护板能够保持住特定的介质，例如活性炭或包括磺化苯乙烯/二乙烯苯共聚物的球状物。优选地，用于过滤器的护板可包括化学惰性材料，例如聚酯或聚丙烯。
例如，用于本发明的系统的光罩运输盒、储料器、库、工具、洁净室或检验区域的过滤器可被任何适当的容器或框架所保持。这种容器或框架在有助于更换过滤层的方面同样是有用的。过滤器及其层可包括具有褶皱状元件的过滤构件。褶皱状元件能够增大过滤器构件的表面积，这有助于去除从其中经过的气流路径中所存在的微粒或污染物。图3示出了用于本发明的系统的光罩运输盒的示例性过滤器。在一个实施方式中，过滤层46包括高比表面积过滤器构件。此外，过滤层可包括化学吸附或物理吸附介质以及粘合式材料。优选地，包括高比表面积过滤器构件的过滤层包括布置于例如复合材料48上的介质。还能够在介质中引入粘合式材料以有助于其粘合。
例如光罩运输盒之类的第一或第二过滤层可采用非编织复合材料，它包括至少一种能够粘合到空气传播的污染物的阳离子交换树脂。在美国专利Nos.6,447,584、6,740,147、6,610,128及6,761,753中概括描述了包括化学吸附介质的示例性第一或第二过滤层以及用于制造这种过滤层的方法。在此将这些专利的内容引入作为参考。还能够通过将化学吸附介质干施到非编织复合或camer材料，之后对其进行加热及砑光制成过滤层。
例如，这种非编织复合材料可以是聚酯。在一个实施方式中，化学吸附介质是包括酸性官能团的多孔苯乙烯/二乙烯苯共聚物。示例性的酸性官能团包括磺酸基及羧基酸官能团。化学吸附介质可以孔径尺寸在约50至400埃(
Figure G2007800305811D00111
)的范围中为特征。此外，介质的表面积可大于约20平方米每克。例如，苯乙烯共聚物的酸性官能团还可以高于约1毫当量每克的酸度为特征。
在一个实施方式中，第一或第二过滤层包括遍布例如非编织、纤维基体或聚酯材料之类的材料的化学吸附介质微粒。优选地，过滤层的化学吸附介质微粒可包括阳离子交换树脂。例如，这些介质微粒可在化学上呈酸性。这些介质微粒能够以示例性颗粒尺寸约0.3到1.2毫米为特征。此外，化学吸附介质微粒可分别具有例如约0.3毫升每克的孔隙率以及250
Figure G2007800305811D00112
的平均孔径。
用于光罩运输盒的过滤器的第一或第二过滤层的化学吸附介质对于去除污染物特别有用。此外，例如，当微粒在尺寸上大于介质孔时，化学吸附介质可从气流中去除微粒。在一个实施方式中，光罩运输盒的第一或第二过滤层可包括物理吸附介质。示例性物理吸附介质是活性炭。在美国专利申请Nos.5,607,647和5,582,865中概括地描述了活性炭，将这些专利的内容在此引入作为参考。
优选地，用于本发明的系统的光罩运输盒的第一或第二过滤层的物理吸附介质包括未处理过的活性炭。物理吸附介质可作为替代地包括例如在美国专利No.5,834,114中概括地描述的合成炭材料。在此将该专利的内容引入作为参考。示例性的合成炭材料还能够结合活性炭用作物理吸附介质。在一个实施方式中，包括物理吸附介质的过滤器或过滤层包括未处理的且呈颗粒状的活性炭，它能够去除存在于气流中的例如包含挥发性硅的化合物之类的污染物。
在一个实施方式中，本发明的系统包括与存储壳体相关联的净化系统。该净化系统可包括多个存储管线，每个存储管线连接到至少一个用于光罩运输盒的存储接收器。优选地，净化系统可通过至少一个净化管线向一个或多个存储接收器提供包括CDA或超CDA的净化气体。本发明还设想到净化系统能够向存储接收器提供例如干燥的氮气或氩气之类的惰性气体。例如，用于制备超CDA的净化系统由加利福尼亚州圣地亚哥市的Aeronex公司制造。在美国公开文件Nos.2005/0017198及2006/0118138中也概括地描述了示例性的CDA或超CDA源，在此将这些专利的内容引入作为参考。
图4示出了用于本发明的系统的示例性净化系统。如所示，将入口气体引导到净化系统50。在一个实施方式中，净化系统可以是CDA。例如，包括CDA的入口气体能够满足国际标准化组织(ISO)8573-1的规定。通常，这些规定要求入口气体分别包括颗粒尺寸约小于0.1μm、颗粒浓度小于0.1mg m-3、露点小于-20℃且含油浓度小于0.01mg m-3。对于CDA而言，净化系统的入口压力还可以是约0到10barg和入口温度约15到33℃。关于CDA作为入口气体，示例性污染物浓度包括在表1中。
表1
Figure G2007800305811D00121
图4中的净化系统50还包括出口气体，其包括用于一个或个多存储接收器的净化气体。在一个实施方式中，来自净化系统的净化气体可包括净化气体源。例如，净化气体源可包括CDA或超CDA。关于包括超CDA的净化气体源，示例性污染物浓度包括在表2中。
表2
Figure G2007800305811D00122
Figure G2007800305811D00131
优选地，净化系统的压降可小于约1bar。净化气体能够以约6到7barg的压力及约15到34℃的温度离开净化系统。来自净化系统的净化气体的流量还可以是约300升每分钟。
图4中的净化系统50还可包括可选择的排气装置。图5A示出了用于本发明的系统的示例性净化系统。如所示，将入口气体引导到净化系统52。优选地，入口气体可以是CDA。例如，入口气体可包括CDA。净化系统还可包括可选择的排气装置和仪表气源、电源或输入装置。此外，净化系统可包括出口气体，其包括用于一个或多个存储接收器的净化气体。净化系统可包括与存储壳体54相关联的净化气体源。在一个实施方式中，净化气体源离开净化系统并且能够通过一个或多个净化管线被引导到存储壳体54。在净化排出口管线上或净化系统中可添加离子发生器55。净化气体源还可包括超CDA。包括CDA和超CDA的入口气体和出口气体可如在此分别在例如表1和表2中所述。
参照图5B，一个或两个提供CDA或超CDA的净化系统50、52连接到存储壳体，例如光罩运输盒储料器54.1。储料器具有被构造成搁板的接收器58，其装设有净化管线以将净化的CDA或超CDA提供到安置在接收器上的光罩运输盒内。运输盒分别将净化的CDA或超CDA排出到光罩运输盒储料器54.1如箭头54.7所示的封闭的内部环境中。吸气器或干燥器54.8在光罩运输盒中作为过滤器54.8，并且处于净化气流中，因此它从CDA或超CDA的净化气流进行有效地再装填、除湿。另外，如另外的净化管线54.9所示，还可以用CDA或超CDA冲刷光罩运输盒。被构造成光罩运输盒储料器的存储壳体可以如排气箭头56.2所示排出封闭的内部环境中的气体。通常这种排气优选地位于壳体的下部区域中，并且辅助进入口56.3位于壳体的上部区域中。
在一个实施方式中，用于本发明的系统的净化系统包括多个净化管线。例如，可将净化系统的净化管线连接到至少一个存储接收器。优选地，存储壳体的搁板可包括多个存储接收器。图6示出了用于本发明的系统的包括多个存储接收器的示例性搁板。如所示，搁板56包括多个存储接收器58。尽管图6中的搁板包括四个被构造成容纳光罩运输盒的存储接收器，本发明设想到任何其它适当数量的接收器。可将每个存储接收器构造成用以容纳光运输罩盒。光罩运输盒包括至少一个连接到一个或多个净化管线的进入装置，例如进入口。
图6中的搁板56可与用于至少一个净化管线的连接装置60相关联。所述连接装置能够将包括但不限于CDA或超CDA的净化气体源引导到搁板。在一个实施方式中，搁板可包括通道62，它能够向存储接收器58提供净化气体源。优选地，与搁板相关联的通道可各包括排出口64。搁板的示例性排出口可与一个或多个存储接收器相关联。如所示，可将搁板的排出口构造成连接到或者耦接到光罩运输盒的进入口、排出口或其组合。例如，搁板的存储接收器容纳包括至少一个用于引导净化气体源的进入口的光罩运输盒。通过由存储接收器所容纳的光罩运输盒，光罩运输盒的进入口可与搁板的至少一个排出口相关联。
在序列号为No.60/892,196的临时申请中公开了与本发明的这些和相关方面相关的其它内容，该申请为本发明的所有者所拥有，名为“用于光罩SMIF运输盒的净化系统”。将所述申请合并于此作为参考。所述公开描述了光罩运输盒和存储接收器之间的净化连接的可选方案。接收器部分和光罩运输盒之间的示例性连接系统可以是弹性绝缘垫圈，将其用作与金属喷嘴协作的光罩运输盒的门上的净化进入口、存储接收器的搁板上的净化排出口。
在一个实施方式中，可将光罩运输盒的进入口连接到一个或多个净化管线上。例如，可将进入口与净化管线连接或相关联，所述净化管线用于通过图6中的一个或多个连接装置60、通道62及搁板56的排出口64引导净化气体源。如所述，可将净化管线连接到与包括搁板的存储壳体相关联的净化系统。优选地，通过自动装置能够有助于净化管线与用于由存储接收器容纳的光罩运输盒的进入口的联系，这些自动装置例如而非限制性地是传统的编程计算机系统和设备，它们能够执行指导光罩运输盒和搁板的操作的程序。本领域的普通技术人员可选择示例性编程计算机系统和设备以将光罩运输盒的进入口连接到净化管线。
参见图6B、6C和6D，示出了光罩存储接收器的另一实施方式。呈U形的搁板限定了空隙64.2，并且具有净化排出口64。具有抓取装置70.2的自动机器人装置在凸缘70.4处抓住光罩运输盒。气流传感器71.2与抓取装置相关联，并且用于确认净化气流。可在将光罩运输盒66安置在接收器71.7上之前或在安置该运输盒之后完成所述确认。
图7示出了由与图6A或6B中所示的此类搁板相关联的光罩存储接收器容纳的示例性光罩运输盒。如所示，可将一个或多个光罩运输盒66布置在存储壳体70的搁板68上。在一个实施方式中，存储壳体包括多个搁板。例如，每个搁板可包括至少一个光罩存储接收器。图7中的光罩运输盒可各自被搁板的存储接收器容纳。优选地，光罩运输盒包括进入口，该进入口可连接到净化管线中的至少一个。可将示例性的净化管线布置在存储壳体的空间72中，并且将净化气体源提供到光罩运输盒。还可将净化管线与搁板及其通道或排出口连接或相关联。
还能够通过具有抓取装置70.2的自动设备74操作图7A、7B、7C中的光罩运输盒66。传统的自动设备包括如美国专利Nos.6,991,416；6,364,595；7,039,499及美国公开文件No.2006/0078407所概述的用于光罩存储和运输的那些设备，在此将它们的内容引入作为参考。本发明的系统和方法可各包括一个或多个自动设备，可将其用于光罩存储和运输。例如，存储壳体72还可包括通过传统的端口或门存取光罩运输盒的开口。优选地，可用一系列的门来允许辅助的手动操作以存取光罩运输盒及其中的光罩。存储壳体还可包括循环系统，该循环系统可以清洗或使例如CDA、超CDA或其它惰性气体之类的净化气体流过光罩运输盒，以防止污染物在其上积聚，并且通过在它们外部的光罩运输盒使得湿气的吸收最小化。循环系统能够通过打开的一扇门给存储壳体内提供正压，由此防止污染物通过打开的门进入壳体。
在一个实施方式中，可将光罩存储接收器构造成容纳具有进入口的光罩运输盒，该进入口与至少一个净化管线连接或相关联。例如，图7A、7B和7C中的光罩运输盒66由搁板68的存储接收器容纳，并且与其相关联的净化管线能够将净化气体源提供到运输盒。如所示，净化气体源通过净化管线76与搁板连接或相关联，并且能够与置于其上的光罩运输盒连通。优选地，搁板包括用于穿过净化管线设置的净化气体源的排出口。可将用于搁板的示例性排出口构造成连接或耦接到光罩运输盒的进入口。光罩运输盒的进入口可以是通过一个或多个连接装置、通道及搁板的排出口与净化管线连接或相关联的进入口。
此外，本发明的系统包括具有多个光罩存储接收器的存储壳体。用于本发明的系统的存储壳体可以是包括如美国专利Nos.6,562,094及6,848,876以及美国专利公开文件No.2004/40158348所概述的具有自动装置的那些存储壳体在内的任何传统的存储壳体，在此将它们的内容引入作为参考。通常，可将存储壳体用于将光罩或光罩运输盒安全而有效的存储在清洁的环镜中。在一个实施方式中，光罩运输盒由置于用于本发明的系统的存储壳体中的多个存储接收器接收。存储壳体使得能够接触光罩运输盒或其中的光罩的污染物的量最小化。
用于本发明的系统的存储壳体还能够与取回单元相关联。取回单元可与用于存取和配置光罩运输盒的存储壳体分开或合并。示例性的取回单元包括图23的机器人末端执行器光罩遮蔽物。存储单元还可包括具有多个用于容纳光罩运输盒的存储接收器的可移动搁板。例如，可通过与存储壳体相关联的驱动机构选择性地移动搁板。在一个实施方式中，除在光罩运输盒的取回和运输操作的过程中以外，可将存储壳体气密密封。存储壳体还能够实际上不用马达、移动部件、电路及其它污染物产生部件。这些特征还可位于存储壳体的外部。
参照图7B，搁板可以是能够围绕轴线A1旋转的，以便在存储中提供灵活性。
优选地，存储壳体能够允许净化气体均匀地循环遍布其内部。通过使例如CDA或超CDA之类的净化气体均匀地循环遍布存储单元，能够使得暴露到光罩运输盒和其中的光罩的潜在污染物的量最小化。图8A示出了用于本发明的系统的示例性存储壳体。如所示，存储壳体78包括多个与多个搁板80相关联的光罩存储接收器。在一个实施方式中，净化系统能够与存储壳体相关联。示例性的净化系统可包括多个净化管线。图8A中的净化管线82沿着存储壳体的两边将净化气体源提供到光罩运输盒84。净化气体源可包括用于从光罩运输盒或光罩去除污染物的CDA或超CDA的源。
如图所示，将净化管线82各连接到搁板80的光罩存储接收器之一。将存储接收器构造成用于容纳可将光罩布置于其中的光罩运输盒84。在一个实施方式中，存储壳体78可包括多个搁板，每个搁板包括多个存储接收器。图8A中的存储壳体还包括用于存储和运输光罩运输盒及其中的光罩的传统的设备和部件。优选地，可将光罩存储接收器构造成用于容纳具有与至少一个净化管线相连或相关联的进入口的光罩运输盒。可将净化气体源通过净化管线与搁板相连接或相关联。此外，净化气体源能够与置于搁板上的光罩运输盒连通。示例性的搁板包括用于通过净化管线提供净化气体源的排出口。
本发明的优选实施方式提供了对于裸露的光罩储料器的净化。这种系统120在图8B中示出，并且包括将多个光罩存储在任一个线性系统中，在所述线性系统中，机器人从如于此在其它位置所述的存储位置输送或取回光罩，或者该系统120使用圆盘传送系统，所述圆盘传送系统旋转以相对于竖向平移的机器人输送和取回系统定位每个存储位置。可与附接到其的薄膜一起存储或移动该“裸露的”光罩，或者作为替代，可将光罩与薄膜一起存储在塑料套管中。该系统120包括多个分布在圆盘传送壳体125中的光罩存储位置122。机器人运输系统128可包括净化输送系统126，该净化分配系统126在用机器臂127传送的过程中能够净化光罩。每个位置122可具有与其相关联的扩散器元件124。如图8C中所示，每个位置可具有光罩130，其被定位在集管132的附近，集管132输送位于越过光罩位置水平和/或竖向延伸的气流136中的CDA或超CDA。还可将净化系统整合到机器人运输组件128中。
用于裸露的光罩储料器的净化系统的另一优选实施方式示于图8D中。在此系统140中，将扩散器142置于光罩144的上方，以越过光罩的表面向下引导CDA或超CDA 146。将扩散器142放置在所有搁板位置的上方，或者可在搁板位置之间设置多个扩散器。
在图8E中，扩散器164可具有多个沿着扩散器元件164竖向分布的端口，以便在存储光罩166的多个搁板位置处引导CDA或超CDA。还可将扩散器结合到将光罩运输到操作站或从操作站运输光罩的机器人系统中，以使得可在被移除或插入到系统140中的同时能够净化光罩。
还可将搁板的排出口构造成用于连接或耦接到光罩运输盒的进入口。光罩运输盒的进入口可以是通过一个或多个连接装置、通道和搁板的排出口与净化管线的进入口相连接或相关联的进入端口。在一个实施方式中，本发明的系统包括多个布置在传统的外壳中的存储壳体。图9示出了包括多个图8A中所示的此类存储壳体的示例性外壳。如所示，外壳86可具有一个或多个置于其中的存储壳体88。在一个实施方式中，净化系统可与外壳的存储壳体相关联。示例性的净化系统可包括多个净化管线。图8A中的净化管线90将净化气体源提供到与每个存储壳体相关联的光罩运输盒。净化气体源可包括用于从外壳的存储壳体内的光罩运输盒或光罩去除污染物的CDA或超CDA的源。图9中的外壳和存储壳体还可包括用于存储和运输光罩运输盒及其中的光罩的传统的设备和部件。
例如，可将传统的设备设置在用于从每个壳体中去除光罩和更换每个壳体中的光罩的外壳内。所述设备可以是包括驱动系统的标准机器人设备。在执行运动之前，用于控制机器人设备的驱动系统的控制器能够计算指令运动的轮廓。控制器还能够多次重新计算轮廓，直到控制器确定要执行的该运动。机器人设备还可包括抓取臂，用于抓取存储壳体中的光罩运输盒。抓取臂可由抓取臂驱动装置驱动，用于从存储壳体移动离开或朝存储壳体移动。机器人设备可包括竖向的柱形件，抓取臂以可移动的方式安装到所述竖向的柱形件。抓取臂相对于竖向柱形件的竖向移动可由竖向驱动装置提供。机器人设备还可包括支架，竖向柱形件以可旋转的方式安装到所述支架。
竖向柱形件的旋转运动能够由旋转驱动装置所提供。用于平衡抓取臂的平衡块也能够被容纳在竖向柱形件内，以使得污染物的产生最小化，并且被定位在机器人设备的质心附近。驱动系统包括底部驱动装置，它用于靠着外壳的存储壳体驱动机器人设备的支架。例如，可将存储壳体以线性成排的方式设置在外壳内。在一个实施方式中，驱动系统可包括顶部驱动装置，以使得可从顶部和底部驱动机器人设备，从而提供精确的竖直定向。机器人设备还可包括观察系统，它用于判定存储壳体的存储接收器是被占用的还是空的，判定抓取装置相对于接收器的位置，以及判定抓取装置是否正确地抓取了光罩运输盒或光罩。
外壳还可包括用于维修机器人设备的机器人维修位置。机器人维修位置能够与存储壳体分离开，以便于在机器人的维修过程中防止光罩运输盒或其中的光罩受到污染。运输盒打开系统还可与外壳相关联，并且，优选地，与用于使用机器人设备将光罩放入到光罩运输盒中及将光罩从光罩运输盒移出的存储壳体相关联。示例性的机器人设备能够选择和运输外壳和存储壳体内的光罩运输盒和光罩。在一个实施方式中，机器人设备能够提供光罩运输盒和光罩在不同存储壳体之间的移动。优选地，标准机器人设备也可用于将光罩运输盒、光罩及其组件运输到与半导体工具相关联的光罩存储区。这种半导体工具可包括光刻、蚀刻、电镀或植入工具等。
在一个实施方式中，与半导体工具相关联的光罩存储区可包括在此所公开的用于净化污染物的特征中的每个。例如，可将光罩存储区连接到用于提供净化气体的净化管线。净化管线可包括离子发生器。另外，与光罩存储区相关联的半导体工具可包括连接到其中的光罩夹具的净化管线。优选地，可将半导体工具或者光罩存储区与一个或多个净化系统相关联。用于本发明的系统的光罩存储区可包括存储壳体和外壳的净化部件。本发明的系统还可包括多个光罩存储区或半导体加工工具及其组合。
图10示出了包括图8中的光罩存储区和存储壳体的示例性半导体工具。如所示，可将光罩运输盒92或者光罩从存储壳体94运输到与半导体工具98相关联的光罩存储区96。例如，光罩存储区可与例如光刻、蚀刻、电镀或植入工具之类的传统的半导体加工工具相关联。为了在光罩运输盒和制造设施内的半导体工具之间运输光罩，通常手动地或通过自动设备将运输盒加载到工具的负载端口上。为了运输光罩，可设置可选择的输入和输出设备用于容纳光罩并分离光罩运输盒。例如，可使用处理设备来将光罩从光罩运输盒的门运输到净化环境内的表面上。还可使用另外的设备来将光罩运输到工具内。
在一个实施方式中，用于光罩的光罩运输盒可与利用光刻工具的标准净化介质兼容。用于光罩运输盒的材料的示例包括纤维增强模制聚合物或者涂覆有例如铝或钛之类的金属的聚四氟乙烯(PTFE)。本发明还设想到用于光罩运输盒的任何适当的材料。优选地，可设置用于将光罩从大气压转移到半导体工具中的真空的设备。本发明还设想到光罩保护和运输系统。例如，可设置将多个光罩存储在存储区内的分度器。
与半导体工具相关联的光罩存储区还可包括一系列的门，用于为光罩运输盒或其中的光罩提供辅助的手动操作通路。气体循环系统可使已过滤的气体流经光罩运输盒或光罩，以预防在其上积聚污染物。图11示出用于净化光罩存储器的本发明的示例性的方法。本发明提供了一种用于净化光罩存储器的方法，其可以是持续的。作为替代，净化可以是在被限定为超过所讨论的时间的一半的“大部分时间”，或者被限定为所讨论的时间的90％的“大致持续”。优选地，方法100包括在步骤102中提供包括CDA或超CDA的气体。在一个实施方式中，可通过至少一个净化管线将净化气体提供到用于本发明的系统的存储壳体的光罩存储接收器。此外，该方法包括在步骤104中将所述气体引入到由光罩存储接收器容纳的光罩运输盒。该方法包括在步骤105中使置于光罩运输盒中的光罩与包括CDA或超CDA的气体接触。该方法还包括在步骤106中通过净化气体从光罩和光罩运输盒去除污染物。该方法还包括在步骤108中在净化光罩运输盒的同时重新填充吸气器、干燥器或过滤器。并且，当存在光罩并且未正发生净化时，在光罩运输盒内具有完全“填充好的”或“新的”干燥器、吸气器或过滤器。参见步骤108.5。
在优选实施方式中，本发明包括，在可能的时候，将光罩维持于用超CDA持续净化的状态，并且在不可能的时候，使光罩位于干燥器和/或吸气器的附近。
在另一实施方式中，本发明包括当光罩处于光罩运输盒中并处于例如光罩运输盒储料器之类的存储壳体中时，将光罩维持于至少用CDA大致持续净化的状态。此外，当光罩运输盒内的光罩未正被净化时，例如在运输它时，光罩位于光罩运输盒中的干燥器和/或吸气器的附近。此外，当从光罩运输盒移除时，至少用CDA大致持续地清洗光罩。此外，当正净化光罩运输盒时，能够重新充填干燥器和/或吸气器。
在另一实施方式中，本发明包括当光罩处于光罩运输盒中并处于例如光罩运输盒储料器之类的存储壳体中时，将光罩维持于至少用CDA在大部分时间净化的状态。此外，当在光罩运输盒内不正净化光罩时，例如在运输光罩时，光罩位于光罩运输盒内的干燥器和/或吸气器的附近。此外，当从光罩运输盒移除时，至少用CDA在多半时间清洗光罩。此外，当正净化光罩运输盒时，能够重新填充干燥器和/或吸气器。
本发明还包括用于净化光罩运输盒、洁净室、检查区域、储料器和库的系统和方法。例如，图12示出了本发明的示例性系统。如所示，系统184与半导体制造设施186相关联。系统184可包括与该设施相关联的净化系统185。优选地，净化系统包括多个净化管线，并且一个或多个净化管线与该设施相关联。在一个实施方式中，净化管线可通过一个或多个连通到该设施的进入口而连接到该设施。每个进入口还可包括如在此所述的扩散器元件。本发明的系统可提供包括CDA或优选地为超CDA的、周期性的或连续的净化。
另外，系统184可包括与净化系统185相关联的离子发生器。离子发生器可与净化系统的多个净化管线中的至少一个相关联。本发明的系统还可包括连接到净化系统的净化气体源，其包括CDA、超CDA或例如氮气之类的干燥的惰性气体的源。本发明的优选实施方式使用超CDA。系统184还可包括多个过滤器或过滤器构件188。优选地，过滤器188可以是微粒过滤器。该过滤器还能够包括多种构造。在一个实施方式中，每个过滤器提供流体可渗透的、高效的、低压降的、吸附式复合过滤器，例如由美国专利Nos.7,014,493、6,761,753、6,610,128及6,447,584概述的过滤器，在此将这些专利的内容引入作为参考。例如，用于过滤器的吸附介质可包括而不限于化学吸附或物理吸附介质及其组合。用于过滤器的其它介质可包括例如高效微粒空气(HEPA)或超高效微粒空气(ULPA)过滤器介质等，其也能够与吸附介质结合应用或一起应用。
优选地，图12的过滤器188可包括例如HEPA或ULPA型过滤器等。这些过滤器类型可从经过其的气流路径去除微粒。可将系统184布置在制造设施186的第一或上层190中。在一个实施方式中，还可将化学吸附过滤器并入、安装到或联接到上层190的地板区域192，它是流体可渗透的。可将化学吸附过滤器布置在微粒过滤器的上方。例如，可将每个化学吸附过滤器布置在微粒过滤器的附近。化学吸附过滤器可与布置在地板区域192上的微粒过滤器的表面相连通。化学吸附过滤器及微粒过滤器能够通过气流流体连通，所述气流优选地包括净化气体源、由立式风扇、循环空气管理器、补给管理器(makeup handle)或其组合提供或循环的气体。化学吸附过滤器可除去存在于气体中的污染物。气流能够穿过化学吸附过滤器并且接触微粒过滤器。当所述气流穿过微粒过滤器时，微粒过滤器从气流去除微粒。
优选地，图12的过滤器能够允许净化气体均匀地循环遍布洁净室的内部。通过使例如CDA或超CDA之类的净化气体均匀地循环遍布洁净室，能够使得暴露于光罩运输盒或其中的光罩的潜在的污染物的量最小化。在一个实施方式中，净化系统能够与洁净室相关联。示例性的净化系统可包括多个在此所述的净化管线。当运输或使用每个光罩运输盒或光罩时，净化管线能够为洁净室内的光罩运输盒或光罩提供净化气体源。净化气体源可包括CDA或超CDA的源，用于从光罩运输盒或光罩去除污染物。净化气体可通过将微量污染物携带在气流中而将它们去除。
在一个实施方式中，通过本发明的系统184进行的净化能够移除和去除微粒及例如与过滤器相关联的污染物之类的污染物。用CDA或超CDA进行的净化还能够维持和控制洁净室194内的湿度等级。例如，本发明的系统能够使洁净室去湿。此外，用于本发明的系统的净化管线可与储料器、库及洁净室的工具相关联，将其中的含水量维持在约10ppb。
如图所示，在气流经过化学吸附过滤器及微粒过滤器之后，将该气流引导到洁净室194。过滤器能够从气流中部分地、大部分地或完全地过滤出微粒和污染物。在一个实施方式中，过滤器通过气流与洁净室194流体连通。本发明设想到通过净化气体源部分地、大部分地或完全地净化该洁净室。该洁净室可包括基本上布置在其中的工具196。半导体制造设施186还可包括但不限于光罩运输盒、储料器、库或其组合。此外，该设施还可包括用于存储、检查和运输光罩运输盒及其中的光罩的传统的装置和部件。本发明还包括用于净化光罩检查区域的系统和方法。光罩检查区域还可包括在此所述的一个或多个储料器。
本发明的系统和方法可单独使用或者组合使用，以在光罩使用和存储的每个位置处控制污染物和微粒形成的机构。例如，如所述，可通过连接到净化系统的、包括供应CDA、超CDA或例如氮气之类的干燥的惰性气体的净化气体源来净化传统的光罩检查区域。在一个实施方式中，该检查区域的净化可以是单独的或断续的光罩净化。本发明还设想到为光罩运输盒提供连续的或断续的净化。对于断续的净化，也可使用如在此所述的净化器或干燥器构件。同样，可将断续的净化用于运输盒、储料器、库、工具、洁净室或基本上或完全密封的检查区域。
在运输光罩及将其备用于工具或光区内的过程中，还可设置无源AMC过滤以避免污染物。同样，在运输光罩及将其备用于工具或光区内的过程中，可以用CDA、超CDA或干燥的惰性气体连续或断续地执行净化。能够为库提供CDA、超CDA或干燥的惰性气体，这样可以增强用于整个工具的净化空气流。示例性的惰性净化气体可包括干燥的氩气或氮气。在一个实施方式中，图13示出本发明的示例性的光罩匣盒(cassette)。优选地，光罩匣盒能够允许净化气体均匀循环遍布其内部。通过使例如CDA或超CDA之类的净化气体均匀循环遍布匣盒，使得暴露于其中的光罩的潜在污染物的量最小化。如所示，光罩匣盒198包括多个光罩槽204，每个槽204都可与光罩相关联。
在一个实施方式中，净化系统可与匣盒相关联。例如，净化系统包括多个净化管线，同时每个净化管线都连接到匣盒。本发明设想到在每个光罩匣盒的进入口处都利用扩散器，这导致从相关联的净化管线进入每个匣盒的气体分布得更均匀。可将扩散器安装在匣盒的净化管线进入口或喷射器端口处或者净化管线的排出口处，气体在该处流到匣盒中。例如，进入口205可装配有扩散器元件。在此描述了示例性的扩散器元件。
对于图13的光罩匣盒，离子发生器能够与净化系统的净化管线中的至少一个相关联。在一个实施方式中，该匣盒能够存储或保持多个传统的光罩，每个光罩都包括石英材料。匣盒通常包括门部210，它形成气密空间，以提供受控的环境。在密封的环境内，能够存储光罩。该光罩可包括石英晶片、光掩膜或基体，它们易于受到微粒和气相化学污染物的损害。通常，净化该气密空间可通过将微量污染物携带在气流中而去除它们。用CDA或超CDA进行净化还能够维持和控制匣盒内的湿度等级。此外，用于匣盒的净化管线能够与净化污染物相关联，并且将其中的含水量维持在小于约10ppb。
如图所示，图13中的净化管线200沿着匣盒的至少一个边202将净化气体源提供到光罩。净化气体源可包括用于从光罩移除污染物的CDA或超CDA的源。如图所示，可将净化管线进入口205连接到光罩匣盒198的边202中的至少一个。将所述边构造成用于容纳多个光罩，并且将每个光罩都置于光罩槽204中。优选地，可将匣盒构造成包括至少一个进入口205，其与至少一个净化管线连接或相关联。可将净化气体源通过净化管线与匣盒的边连接或相关联。此外，净化气体源可与被布置成与槽接触的光罩连通。示例性的匣盒还包括过滤器构件208，优选地为可渗透式的吸气器过滤器构件。
图13的过滤器构件可具有多种构造，每种构造都提供了流体可渗透的、高效的、低压降的、吸附式复合过滤器，例如由美国专利Nos.7,014,693、6,761,753、6,610,128及6,447,584概括描述的那些过滤器，在此将这些专利的内容引入作为参考。例如，用于过滤器的吸附介质可包括例如化学吸附介质或物理吸附介质及其组合。用于过滤器的其它介质可包括但不限于HEPA或ULPA过滤器介质，它们还可与吸附介质结合使用或与吸附介质一起使用。优选地，本发明的匣盒可包括无源净化器或干燥器构件。示例性的无源净化器或干燥器构件能够减小可以接触光罩的污染物的范围。
在一个实施方式中，匣盒可与用于半导体制造设施中的标准清洁剂相容。用于光罩匣盒的材料的示例包括纤维增强模制聚合物或涂覆有例如铝或钛之类的金属的PTFE。本发明还设想到用于匣盒的任何适当的材料。优选地，能够设置用于将光罩从大气压运输到半导体工具中的真空的装置。本发明还设想到光罩保护和运输系统。例如，能够设置分度器，其将多个光罩存储在存储区中。匣盒198的进入口205可包括内部扩散器元件。示例性的扩散器包括那些包括TEFLON(特拉华州威尔明顿市集市街1007号，杜邦公司，19898)的扩散器。光罩匣盒198还可包括至少一个门构件210。优选地，通过包括拉盖结构，门构件能够使得空间需求最小化。
图14示出本发明的示例性的光罩匣盒。优选地，光罩匣盒能够允许净化气体均匀地循环遍布其内部。通过使例如CDA或超CDA之类的净化气体均匀地循环遍布匣盒，能够使得暴露到其中的光罩的潜在污染物的量最小化。如所示，光罩匣盒212包括多个光罩槽214，每个槽214都能够与光罩相关联。在一个实施方式中，净化系统可与匣盒相关联。示例性的净化系统可包括至少一个如在此所述的净化管线。在图14中的净化管线216沿着匣盒的两边218给光罩提供了净化气体源。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。
如所示，可将一个或多个净化气体进入口220连接到光罩匣盒212的至少一个边218。将边构造成容纳多个光罩，并且每个光罩都被布置在光罩槽214中。优选地，可将匣盒构造成包括至少一个进入口220，它与至少一个净化管线连接或相关联。可将净化气体源通过净化管线与匣盒的边连接或相关联。此外，净化气体源可与被布置成与槽接触的光罩连通。示例性的匣盒还包括过滤器构件222，优选地为可渗透式的吸气器过滤器构件。
在一个实施方式中，匣盒212的进入口220可包括内部扩散器元件。示例性的扩散器元件包括那些包括TEFLON(特拉华州威尔明顿市集市街1007号，杜邦公司，19898)的扩散器元件。光罩匣盒212还可包括至少一个门构件224。优选地，门构件能够通过包括可伸缩的结构使得空间需求最小化。
例如，用于图14的匣盒的净化系统可包括多个净化管线，每个净化管线均与其连接。本发明设想到在每个光罩匣盒的进入口处的使用扩散器，这导致从相关联的净化管线进入每个匣盒的气体分布得更均匀。可将该扩散器安装在匣盒的净化管线进入口或者喷射器端口处或者净化管线的排出口处，气体在该处流到匣盒中。例如，进入口可装配有扩散器元件。在此描述示例性的扩散器元件。
对于图14的光罩匣盒，离子发生器可与净化系统的净化管线中的至少一个相关联。在一个实施方式中，匣盒可存储或保持多个传统的光罩，每个光罩均包括石英材料。匣盒通常包括门部，它形成气密空间以提供受控的环境。在密封的环境内，能够存储光罩。光罩可包括石英晶片、光掩膜或基体，它们易于受到微粒和气相化学污染物的损害。通常，净化气密空间可通过将微量污染物携带到气流中而移除它们。用CDA或超CDA进行净化还能够维持和控制匣盒内的湿度等级。此外，用于匣盒的净化管线能够与其相关联，以净化污染物并且将含水量维持在小于约10ppb。
图14的过滤器构件可具有多种构造，每种构造均提供了流体可渗透的、高效的、低压降的、吸附式复合过滤器，例如由美国专利Nos.7,014,693、6,761,753、6,610,128及6,447,584所概述的过滤器，在此将这些专利的内容引入作为参考。例如，用于过滤器的吸附介质可包括例如化学吸附或物理吸附介质及其组合。用于过滤器的其它介质可包括但不限于HEPA或ULPA过滤器介质，它们还能够与吸附介质结合使用或一起使用。优选地，本发明的匣盒可包括无源净化器或干燥器构件。示例性的无源净化器或干燥器构件能够减小可以接触光罩的污染物的范围。
在一个实施方式中，该匣盒可与使用于半导体制造设施中的标准清洁剂相容。用于光罩匣盒的材料的示例包括纤维增强模制聚合物或涂覆有例如铝或钛之类金属的PTFE。本发明还设想到用于匣盒的任何适当的材料。优选地，可设置用于将光罩从大气压运输到半导体工具内的真空的装置。本发明还设想到光罩保护和运输系统。例如，可设置分度器，其在存储区内存储了多个光罩。
图15示出本发明的示例性的扩展叠存器。优选地，扩展叠存器226能够允许净化气体均匀地循环遍及与其相关联的光罩运输盒接收器或运输盒228的内部。在一个实施方式中，光罩运输盒可以是在此所述的SMIF型的。通过使例如CDA或超CDA之类的净化气体均匀地循环遍及该光罩运输盒，能够使得暴露于其中的光罩的潜在污染物的量最小化。如所示，扩展叠存器可包括多个光罩运输盒，每个光罩运输盒都能够与光罩230相关联。净化系统还可与每个光罩运输盒相关联。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。净化系统还可与一个或多个光罩运输盒相关联。示例性的净化系统可包括在此所述的至少一个净化管线。净化管线可将净化气体源提供给布置在运输盒中的每个光罩。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。
图15的扩展叠存器可包括提升构件232，其用于以可操作的方式提升或降低光罩运输盒盖234，以提供通向其中的光罩的入口。光罩运输盒盖可与传统的SMIF运输盒圆顶相比。例如，可由与叠存器相关联的驱动机构选择性地移动提升构件。叠存器也能够基本上不用马达、移动部件、电路及其它污染物产生部件。这些特征还可位于叠存器的外部。如所述，光罩运输盒可包括一个或多个扩散器元件236。优选地，扩散器元件可包括TEFLON(特拉华州威尔明顿市集市街1007号，杜邦公司，19898)。在一个实施方式中，每个光罩运输盒还可包括至少一个过滤器构件238。扩展叠存器使得能够存取叠存器内的任意一个光罩，而不损害与其相关联的其它光罩的小环境。
例如，用于图15的叠存器的净化系统可包括多个净化管线，并且每个净化管线均与其相连接。本发明设想到在与叠存器相关联的每个光罩接收器的进入口处使用扩散器，这导致从相关联的净化管线进入的气体分布得更均匀。可将该扩散器安装在容器的净化管线的进入口或喷射器端口处或气体从中流过的净化管线的排出口处。例如，该进入口可装配有扩散器元件。在此描述示例性的扩散器元件。
对于图15中所示的叠存器，离子发生器可与净化系统的净化管线中的至少一个相关联。在一个实施方式中，该叠存器可存储或保持多个传统的光罩，每个光罩都包括石英材料。与叠存器相关联的光罩容器或光罩运输盒通常包括门部，它形成气密空间以提供受控的环境。在密封的环境内能够存储光罩。光罩可包括石英晶片、光掩膜或基体，它们易于受到微粒及气相化学污染物的损害。通常，净化气密的空间能够通过将微量污染物携带在气流中而移除它们。用CDA或超CDA进行的净化还能够维持和控制容器内的湿度等级。此外，用于该容器的净化管线能够与其相关联，以净化污染物并且将其中的含水量维持在小于约10ppb。
图15的过滤器构件可具有多种构造，每种构造均提供了流体可渗透的、高效率的、低压降的、吸附式复合过滤器，例如由美国专利Nos.7,014,693、6,761,753、6,610,128及6,447,584概述的过滤器，在此将这些专利的内容引入作为参考。例如，用于过滤器的吸附介质可包括例如化学吸附或物理吸附介质及其组合。用于过滤器的其它介质可包括但不限于HEPA或ULPA过滤器介质，它们还可与吸附介质结合或一起使用。
本发明还设想到用于叠存器的任何适当的材料。优选地，可设置用于将光罩从与叠存器的容器或光罩运输盒相关联的大气压运输到半导体工具中的真空的装置。本发明还设想到了光罩保护和运输系统。图16示出了本发明的示例性的扩展叠存器。图16的叠存器可包括如对于图15所述的每种特征、部件和结构。优选地，扩展叠存器240能够允许净化气体均匀地循环遍布与其相关联的光罩容器或运输盒242的内部。在一个实施方式中，光罩运输盒可与在此所描述的SMIF型光罩运输盒相比。通过使例如CDA或超CDA之类的净化气体均匀地循环遍布光罩运输盒，能够使得暴露到其中的光罩的潜在污染物的量最小化。如所示，扩展叠存器可包括多个光罩运输盒，每个光罩运输盒均能够与光罩244相关联。净化系统还能够与每个运输盒相关联。示例性的净化系统可包括在此所述的至少一个净化管线。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。
图16的扩展叠存器可包括提升机构，该提升机构可导引构件246，该导引构件用于以可操作的方式升起或降低光罩运输盒盖以提供通向其中的光罩的进入口。如所述，光罩运输盒可包括一个或多个扩散器元件250。优选地，扩散器元件可包括TEFLON(特拉华州威尔明顿市集市街1007号，杜邦公司，19898)。在一个实施方式中，每个光罩运输盒还可包括至少一个可渗透的吸气器过滤器构件252。扩展叠存器考虑到通向叠存器内的任意光罩的进入口，而不损害与其相关联的其它光罩的小环境。图16还示出本发明的扩展叠存器的紧密度。优选地，净化系统可与一个或多个光罩运输盒相关联。示例性的净化系统可包括如图中示为254并在此描述的至少一个净化管线。图16中的净化管线254可为布置在运输盒中的每个光罩提供净化气体源。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。
本发明设想到在与图16的叠存器相关联的每个光罩容器的进入口处使用扩散器，这导致从相关联的净化管线进入的气体分布得更均匀。可将扩散器安装在容器的净化管线进入口或喷射器端口处或者净化管线的排出口处，气体在其中流过。例如，进入口可装配有扩散器元件。在此描述了示例性的扩散器元件。对于图16的叠存器，离子发生器也可与净化系统的净化管线中的至少一个相关联。用CDA或超CDA进行净化也能够维持或控制容器内的湿度等级。
图17示出本发明的示例性的库架。优选地，库架256可允许净化气体均匀地循环遍布与其关联的光罩盒258的内部。通过使例如CDA或超CDA之类的净化气体均匀地循环遍布每个盒，能够使得暴露于其中的光罩的潜在污染物的量最小化。如所示，库架可包括多个光罩盒，每个光罩盒都可与光罩260相关联。净化系统还可与每个光罩盒相关联。在一个实施方式中，盒可通过净化管线与净化系统相关联。
优选地，净化管线可通过扩散器元件与盒相通。例如，扩散器元件可包括TEFLON(特拉华州威尔明顿市集市街1007号，杜邦公司，19898)。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。净化系统还可与一个或多个光罩盒相关联。示例性的净化系统可包括如在此所述的至少一个净化管线。净化管线可为设置在盒内的每个光罩提供净化气体源。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。图17的库架可包括光罩盒，每个光罩盒包括至少一个门262。光罩盒门使得能够存取其中的光罩，并且能够关闭以提供清洁的小环境。示例性的光罩盒门还可包括至少一个可渗透的吸气器过滤器构件264。
例如，用于图17的库的净化系统可包括多个净化管线，每个净化管线均与其连接。本发明设想到在每个光罩盒的进入口处使用扩散器，这导致从相关联的净化管线进入每个盒的气体分布得更均匀。可将扩散器安装在盒的净化管线进入口或喷射器端口处或净化管线的排出口处，气体在那里流到盒中。例如，进入口可装配有扩散器元件。在此描述了示例性的扩散器元件。
对于图17的库，离子发生器可与净化系统的净化管线中的至少一个相关联。在一个实施方式中，库由此可将多个传统的光罩存储或保持在盒内，每个光罩均包括石英材料。盒通常包括门部，它形成气密空间以提供受控的环境。在密封环境内能够存储光罩。光罩可包括石英晶片、光掩膜或基体，它们易于受到微粒和气相化学污染物的损害。通常，净化气密空间可通过将微量污染物携带到气流中而将它们去除。利用CDA或超CDA进行的净化还能够维持和控制各个盒内的湿度等级。此外，用于盒的净化管线可与其相关联，以净化污染物并且将其中的含水量维持在小于约10ppb。
图17中的盒的过滤器构件可具有多种构造，每种构造都提供流体可渗透的、高效率的、低压降的、吸附式复合过滤器，例如由美国专利Nos.7,014,693、6,761,753、6,610,128和6,447,584所概述的过滤器，在此将这些专利的内容引入作为参考。例如，用于过滤器的吸附介质可包括例如化学吸附或物理吸附介质及其组合。用于过滤器的其它介质可包括但不限于HEPA或ULPA过滤器介质，它们还可与吸附介质结合或一起使用。优选地，本发明的盒可包括无源净化器或干燥器构件。示例性的无源净化器或干燥器构件可减小可以接触光罩的污染物的范围。
在一个实施方式中，库和盒可与用于半导体制造设施中的标准清洁剂相容。用于光罩库或盒的材料的示例包括纤维增强模制聚合物或涂覆有例如铝或钛之类的金属的PTFE。本发明还设想到用于光罩库或盒的任何适当的材料。优选地，可设置用于将光罩从大气压运输到半导体工具中的真空的装置。本发明还设想到光罩保护和运输系统。例如，可设置将多个光罩存储在存储区中的分度器。
图18示出本发明的示例性库架。图18的库可包括如图17中所示的每种特征、部件及结构。优选地，库架266可允许净化气体均匀地循环遍布与其相关联的光罩盒268的内部。通过使例如CDA或超CDA之类的净化气体均匀地循环遍布每个盒，能够使得暴露到其中的光罩的潜在污染物的量最小化。如所示，库架可包括多个光罩盒，每个光罩盒都可与光罩相关联。净化系统也可与每个盒相关联。在一个实施方式中，盒可通过净化管线与净化系统相关联。
优选地，净化管线可通过扩散器元件与盒相连通。例如，扩散器元件可包括TEFLON(特拉华州威尔明顿市集市街1007号，杜邦公司，19898)。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。净化系统还可与一个或多个光罩盒相关联。示例性的净化系统可包括至少一个如在此所述的净化管线。净化管线可为布置在盒内的每个光罩提供净化气体源。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。图18的库架包括光罩盒，每个光罩盒均可包括至少一个门。
光罩盒门使得能够存取其中的光罩，并且能够关闭以提供清洁的小环境。例如，用于图18的库的净化系统可包括多个净化管线，每个净化管线均与其相连接。本发明设想到在每个光罩盒的进入口处使用扩散器，这导致从相关联的净化管线进入每个盒的气体分布得更均匀。可将扩散器安装在盒的净化管线进入口或喷射器端口处或净化管线的排出口处，气体在该处流到盒中。例如，进入口可装配有扩散器元件。在此描述示例性的扩散器元件。
对于图18的库，离子发生器可与净化系统的净化管线中的至少一个相关联。在一个实施方式中，因此库可将多个传统的光罩存储或保持在盒中，每个光罩均包括石英材料。盒通常包括门部，它形成气密空间以提供受控的环境。在密封的环境内能够存储光罩。光罩可包括石英晶片、光掩膜或基体，它们易于受到微粒和气相化学污染物的损害。通常，净化气密空间可通过将微量污染物携带在气流中而除去它们。用CDA或超CDA进行净化还能够维持和控制各个盒内的湿度等级。此外，用于盒的净化管线可与其相关联，以净化污染物并且将其中的含水量维持在小于约10ppb。
图19、20、21及22示出本发明的示例性的光罩盒。如所示，每个光罩盒270可包括至少一个过滤器构件272，例如可渗透的吸气器过滤器构件。图19、20、21和22中的盒的过滤器构件可具有多种构造，每种构造均提供了流体可渗透的、高效的、低压降的、吸附式复合过滤器，例如由美国专利Nos.7,014,693、6,761,753、6,610,128及6,447,584概述的过滤器，在此将这些专利的内容引入作为参考。例如，用于过滤器的吸附介质可包括例如化学吸附或物理吸附介质及其组合。用于过滤器的其它介质可包括但不限于HEPA或ULPA过滤器介质，它们也能够与吸附介质结合或一起使用。优选地，本发明的盒可包括无源净化器或干燥器构件。示例性的无源净化器或干燥器构件可减小可能接触光罩的污染物的范围。
优选地，每个盒可允许净化气体均匀地循环遍布其内部。通过使例如CDA或超CDA之类的净化气体均匀地循环遍布每个盒，能够使得暴露到其中的光罩的潜在污染物的量最小化。净化系统还可与每个盒相关联。在一个实施方式中，盒可通过净化管线与净化系统相关联。图19、20、21和22中的盒可包括多个净化管线，每个净化管线均与其连接。本发明还设想到在每个光罩盒的进入口处使用扩散器，这导致从相关联的净化管线进入每个盒的气体分布得更均匀。可将扩散器安装在盒的净化管线进入口或喷射器端口处或净化管线的排出口处，气体在该处流到盒中。例如，进入口可装配有扩散器元件。在此描述示例性的扩散器。在一个实施方式中，库由此可将多个传统的光罩存储或保持在盒中，每个光罩均包括石英材料。盒通常包括门部，它形成气密空间以提供受控环境。在密封的环境内能够存储光罩。光罩可包括石英晶片、光掩膜或基体，它们易于受到微粒和气相化学污染物的损害。通常，净化气密空间可通过将微量污染物携带在气流中而除去它们。用CDA或超CDA进行净化还能够维持和控制各个盒内的湿度等级。此外，用于盒的净化管线可与其相关联，以净化污染物并且将其中的含水量维持在小于约10ppb。
优选地，净化管线可通过扩散器元件与盒相连通。例如，扩散器元件可包括TEFLON(特拉华州威尔明顿市集市街1007号，杜邦公司，19898)。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。净化系统还可与一个或多个光罩盒相关联。示例性的净化系统可包括至少一个如在此所述的净化管线。净化管线可向布置在盒中的每个光罩提供净化气体源。净化气体源可包括用于从光罩除去污染物的CDA或超CDA的源。图19、20、21和22的光罩盒均包括至少一个门274。光罩盒门使得能够存取其中的光罩，并且能够关闭以提供净化的小环境。
在一个实施方式中，图19包括简单的门。优选地，可用例如在此描述的机器人装置将该门卸下。然后该机器人装置能够从盒中移除光罩。如所示，该门与光罩盒完全分开，提供了存取其中的光罩的进入口。例如，该门可包括凸起，该凸起可被机器人装置抓住以从盒拉动所述门。图20包括铰接的门。如所示，该门打开使得能够将其中的光罩移除。本发明设想到用于打开该门的任何适当的机器人装置。图20中的盒的门包括打开构件，通过该打开构件可施加力以将该门依靠铰链旋转远离盒。本发明设想到可通过操作者或机器人装置提供该力。本领域的技术人员能够想到适于与该盒一起使用的一个或多个此类铰链。示例性的铰链是不引入或引起大量的污染物或微粒形成的那些铰链。
此外，图21提供了可与光罩相关联的末端执行器门。可利用任何适当的装置以除去所述门，它们可与与其相关联的光罩一起被运输到半导体制造设施中。优选地，可通过例如在此所述的机器人装置除去该门。然后机器人装置可从盒移除光罩。如所示，所述门与所述盒完全分开。例如，门可包括凸起，该凸起可被机器人装置抓住以从盒拉动该门。该门与光罩相关联，以致除去该门使得能够在光罩内进行运输。末端执行器门的优点在于能够执行一个操作来除去所述门并运输所述光罩，与用无数移动部件进行的多种操作相比，这能够使得增加污染物或微粒的形成的可能性最小化。
图22提供蛤壳式末端执行器门。图22中的盒的门与光罩相关联。当光罩移动通过例如工具时，所要求保护的壳式盖273能够保护光罩。如所述，可利用机器装置以除去和运输门和光罩。本领域的技术人员能够将铰链或相关的装置与盒结合在一起，以使得所述盖与其相关联。盖的上部和下部均能够以将它们远离光罩移开的方式依靠铰链旋转。因此在运输的过程中遮盖住光罩，而在需要使用时暴露出光罩。此外，假设该盖与盒整体成形，则要除去门且运输光罩仅需要执行一个操作，与用无数移动部件进行多种操作的情况相比，这能够使得增加污染物或微粒的形成的可能性最小化。例如，图22中的盒的门可包括凸起，它可被机器人装置抓住以用于运输。
在一个实施方式中，图23中示出了示例性的机器人装置。例如，图23示出了示例性的机器人末端执行器光罩遮蔽物。机器人末端执行器光罩遮蔽物276包括保护盖278，可将保护盖278安装于其上，以在光罩280移动通过工具时保护光罩280。图23的遮蔽物276可包括标准机器人部件，这些部件包括例如驱动系统及致动器。在执行运动之前，用于控制机器人装置的驱动系统的控制器能够计算该运动的轮廓。该控制器还能够重新计算轮廓多次，直到控制器确定要执行该运动为止。机器人装置还可包括抓取臂，其用于在运输的过程中抓取光罩、容器或运输盒。抓取臂可以是能够被抓取臂驱动器驱动，以朝向及远离库或盒运动。机器人装置可包括竖向柱形件，抓取装置以可移动的方式安装在所述竖向柱形件上。通过竖向驱动器可提供抓取臂相对于竖向柱形件的竖向移动。机器人装置还可包括支架，竖向柱形件以可旋转的方式安装到所述支架。
机器人装置还可包括观察系统，用于判定容器或运输盒是被占用还是空的、判定抓取装置相对于接收器的位置以及判定抓取装置是否正确地抓取了光罩、容器或运输盒。在一个实施方式中，机器人末端执行器遮蔽物可提供光罩运输盒及光罩在半导体制造设施的区域间的运动。优选地，标准机器人装置还可用于将光罩运输盒、光罩或其组合运输到与半导体工具相关联的光罩存储区。这种半导体工具可包括光刻、蚀刻、电镀或植入工具。该遮蔽物还可包括手柄构件，可将该手柄部件用于移动该遮蔽物及相关联的光罩。在一个实施方式中，手柄构件还能够设置用于一种机构，通过该机构能够打开盖以允许存取光罩。本领域的技术人员能够理解，手柄构件可以包括任何适当的设计或结构。用于手柄构件的示例性设计和结构使得它能够以可操作的方式与盖相关联，以使它能够移动盖，并且提供存取其中的至少一个光罩的进入口。
本发明提供了用于使得例如薄雾形成之类的光罩表面污染物及微粒形成最小化或对其进行处理的系统和方法。优选地，可将本发明的系统和方法用以防止污染物或颗粒形成在光罩的表面上或者从光罩的表面基本上除去和净化污染物或微粒形成。通常，在半导体制造设施内运输光罩往往导致污染物及微粒被置于或形成于其表面上。光罩表面上的典型的污染物和微粒可包括例如硫酸铵、碳酸铵、氨基甲酸铵、丙烯腈、丁二烯-苯乙烯共聚物、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、棕榈酸、2，4-二叔丁基亚磷酸苯酯、2，6-二叔丁基亚磷酸苯酯、硝酸纤维素、棕榈酸甲酯、磷酸钾、三聚氰酸、硬脂酸、叔丁基苯、光稳定剂(纽约市塔利顿白原路540号，汽巴精化公司，10591)、油酸酰胺、巴惟酸酰胺、腈基丙烯酸酯粘合剂、聚(二甲基硅氧烷)、硅酸、硅酸铵、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸)、聚(氯乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、聚(四氟乙烯)、钠离子、钾离子、钙离子、铈铵盐、硅胶、有机硅烷、有机金属、硅氧烷、硅烷醇、烃基氟磺酸(alkyl fluorosulfonic acids)、芳基氟磺酸(aryl fluorosulfonic acids)、长链聚合物脂肪族化合物(long chainpolymer aliphatic compound)的LB膜(Langmuir-Blodgett film)、氯化钠、氯化钾、甘氨酸、蛋白质残渣、SANTOV AR(阿肯色州厄尔多拉多Haynesville Highway 2226号，大湖公司，71731)、乙酸镍、硫酸镍、硫酸铬、尼龙、有机胺及丁腈胶料。
污染物或微粒可通过物理或化学机构及其组合在光罩的表面上的形成。示例性的化学机构包括无机的或有机的机构。在光刻的过程中，污染物和微粒可以包括例如365、248及193nm的多种波长形成在光罩的表面上。污染物和微粒往往以更短的波长更快地形成在光罩表面上。可将本发明的方法用于净化其上沉积或形成有污染物和微粒的光罩表面。示例性的方法可从光罩的表面上基本上除去污染物、微粒及其组合以用于重新使用光罩。在重新使用前，还可以通过执行本发明的方法来对光罩进行预处理。预处理光罩能够防止可能在重新使用中发生的污染物或微粒的形成或者使其最小化。在一个实施方式中，本发明的方法包括用等离子体预处理光罩的至少一个表面。例如，氧等离子体能够轰击至少一个光罩表面以防止在接下来使用光罩的过程中形成污染物或微粒或使其最小化。其它适当的等离子体可包括那些包括但不限于氮、氩、氢、空气及其组合的等离子体。
例如，本发明的方法可包括由气态氧形成的等离子体。气态氧的流量可以但不限于为约50至150标准立方厘米每分(sccm)。优选地，等离子体可在低温下轰击光罩的至少一个表面。本领域的技术人员能够对于用于轰击光罩表面的适当的等离子体温度进行选择。示例性的等离子体可以是压力为约10至100毫米汞柱(mT)，功率为约500至800瓦(W)。如本领域技术人员所了解的那样，用于轰击的时间段能够改变。本发明还设想到用于利用氧等离子体提供对于光罩表面的轰击的任意装置。这种利用氧等离子体提供光罩的表面的轰击的装置可包括传统的或新兴的技术。用于对至少一个光罩表面进行等离子体轰击的传统装置包括美国专利Nos.6,610,257及6,452,315中所概述的装置或设备，在此将这些专利的内容引入作为参考。
光罩表面的等离子体轰击可通过由此以可操作的方式与例如光罩运输盒、盒、储料器、库或工具相关联的装置发生。在一个实施方式中，可将用于光罩的等离子体轰击的装置、例如装置或设备结合到光罩运输盒、盒、储料器、库或工具的设计和物理结构中。可通过传统的方法将用于等离子体轰击的装置结合到但不限于光罩运输盒、盒、储料器、库或工具中，该方法说明了工艺要求及半导体制造设施的特点或特性。本领域技术人员可选择和执行用于将等离子体轰击装置结合到光罩运输盒、盒、储料器、库或工具中的传统型的方法。
在一个实施方式中，可将氧等离子体轰击用于准备和净化或处理光罩以进行重新使用。本发明的方法还可包括用电导性的等离子体轰击光罩表面，所述电导性的等离子体包括但不限于任意种类的电离气体。还可将至少一个光罩表面的等离子体轰击与本发明的系统中的每个一起使用。例如，在通过半导体制造设施运输光罩的过程中可发生等离子体轰击。本发明设想到了在其应用和运输过程中的光罩的至少一个表面处的等离子体轰击，在该光罩表面上布置或形成有硅胶。优选地，等离子体轰击能够将布置或飘落在光罩表面上的硅胶转化成二氧化硅。通过将布置或形成在光罩的至少一个表面上的硅胶转化成二氧化硅，可重新使用光罩。
本发明还提供了一种用于使光罩的至少一个表面上或其附近的电磁场最小化或对其进行控制的方法。优选地，该方法包括设置例如法拉第笼或基于法拉第笼的装置之类的静电放电装置。示例性的静电放电装置由美国专利Nos.6,084,178、6,933,805和6,944,025及美国公开文件No.2006/0151207所概述。在此将它们的内容引入作为参考。静电放电装置还可包括其它传统的或新兴的技术。
本发明的方法可包括与本发明的系统中的每个一起使用静电放电装置。在一个实施方式中，静电放电装置能够使得至少一个光罩表面上或其附近的电磁场最小化或对其进行控制。例如，在通过半导体制造设施运输光罩的过程中可执行该方法。静电放电装置还可以可操作的方式与光罩运输盒、盒、储料器、库或工具相关联。优选地，可将静电放电装置、例如装置或设备结合到光罩运输盒、盒、储料器、库或工具的设计或物理结构中。可通过传统的方法将静电放电装置结合到但不限于光罩运输盒、盒、储料器、库或工具中，该传统的方法说明了工艺要求和半导体制造设施的特点或特性。本领域技术人员能够选择和执行用于将静电放电装置结合到光罩运输盒、盒、储料器、库或工具中的传统型的方法。
优选地，静电放电装置可包括纳米材料，例如但不限于碳纳米管。美国公开文件Nos.2005/0208304及2005/0095938概述了用于静电放电装置的纳米材料，在此将这些文件的内容引入作为参考。本领域的技术人员可将单层或多层碳纳米管用作静电放电装置。还可将与纳米材料相关的其它传统或新兴技术用于提供静电放电装置。
如所述，硫酸铵可被卷入到在光罩的表面上的薄雾的形成中，这发生在存在硫酸、氨和水的情况下。在运输通过半导体制造设施的过程中在光罩表面上形成薄雾。本发明提供了用于通过从光罩环境除去水来使得薄雾的形成最小化或防止其形成的系统和方法。同样，硅胶、有机硅烷、有机硅氧烷、硅烷醇或这些污染物或微粒的组合可形成在光罩的表面上。例如，不受理论的束缚，这些污染物或微粒可包括以化学方式及以物理方式吸收的水，它们可能均以水的形式附着于光罩表面。本发明的系统和方法还能够通过从光罩环境除去水来减少形成在光罩的表面上的污染物或微粒或使其最小化。
具体地说，等离子体可以存在于传统的冲洗过程并且停留在例如光罩的石英表面上。还可将负离子置于薄膜下的石英材料或表面上。同样，硫酸盐可由传统的清洗过程形成，并且可以停留在硫酸铬的铬表面上。在半导体制造设施内，在有水的情况下，紫外光可以使污染物或微粒运动。长链聚合物脂肪族化合物的LB膜也倾向于附着于有水的光罩表面。通过从光罩环境除去水，本发明的系统和方法能够减少附着于其表面的这些脂肪族化合物的范围或使其最小化。
尽管在此已结合优选实施方式描述了本发明，但是，本领域技术人员在阅读前述内容之后，能够对前面提到的方案进行变型、等效替换或其它类型的更改。上述每个实施方式还都能够包括或结合有针对任意或所有其它实施方式所公开的那些变型。因此，本发明的意图在于，于此授予专利证书的保护在广度和范围上仅由体现在所附的权利要求及其等效部分中所包含的定义所限定。

Claims (31)

1.一种光罩处理系统，其包括：
存储壳体，其限定了封闭的内部环境；
用于在其中使用的多个光罩运输盒；
能够流体联接到净化气体源的气体输送系统；
所述存储壳体包括处于所述封闭的内部环境中的多个光罩存储接收器，将每个光罩存储接收器构造成用于容纳多个光罩运输盒之一的搁板，每个搁板具有上侧及净化排出口，所述净化排出口在所述上侧处向上定向，其中，每个光罩运输盒包括外壳，所述外壳具有用于保持光罩的结构，所述光罩运输盒具有门和壳，所述壳具有底部开口，所述底部开口用于在所述底部开口处密封地接合所述门，每个光罩运输盒能够用闭锁到所述壳的门关闭，并且每个光罩运输盒能够通过将所述门解锁来打开，所述门具有净化进入口和净化排出口；
每个光罩存储接收器具有连接到所述气体输送系统的净化排出口，所述净化排出口用于与在所述存储接收器处的适当位置中的所述光罩运输盒之一的净化进入口连接，同时当所述光罩运输盒位于所述存储接收器上时，所述光罩运输盒被关闭；
每个光罩存储接收器在所述搁板中具有空隙，用于使得安置于其上的光罩运输盒的所述净化排出口的排出物能够通过所述空隙、并且进入到所述存储壳体的封闭的内部环境中，同时所述光罩运输盒被关闭并且被安置在所述接收器上。
2.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，所述封闭内部环境包括空气，并且所述气体输送系统输送空气，所述空气至少是清洁的干燥空气。
3.如权利要求2所述的光罩处理系统，其中，所述光罩运输盒中的每个中具有吸水过滤器，当被暴露到至少为清洁的干燥空气的空气中时，重新填充所述吸水过滤器。
4.如权利要求3所述的光罩处理系统，其中，所述光罩运输盒中的每个具有吸水过滤器，所述吸水过滤器位于相应的光罩运输盒的净化排出口中，以使得离开所述光罩运输盒的净化排出口的任何清洁的干燥空气通过所述吸水过滤器离开。
5.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，所述多个光罩运输盒中的每个上的净化排出口的形状为矩形，并且每个空隙的形状相应于所述光罩运输盒中的每个上的所述净化排出口的形状。
6.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，多个所述光罩存储接收器能够在所述存储壳体内移动。
7.如权利要求6所述的光罩处理系统，其中，所述多个光罩存储接收器能够围绕竖向轴线旋转。
8.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，所述净化气体源包括含水量小于1000ppb的清洁的干空气。
9.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，所述净化气体源包括含水量小于100ppb的清洁的干空气。
10.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，所述净化气体源包括含水量小于10ppb的清洁的干空气。
11.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，所述净化气体源包括含水量小于1ppb的清洁的干空气。
12.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，当光罩运输盒不位于其上的适当位置中时，所述多个光罩存储接收器的每个净化排出口持续打开。
13.如权利要求12所述的光罩处理系统，其中，所述封闭的内部环境基本上充满空气，所述封闭的内部环境具有向下的气流，并且所述向下的气流由内部环境排气所产生。
14.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，将所述存储壳体构造成储料器，所述光罩处理系统进一步包括光刻加工工具，所述光刻加工工具通过机器人运送系统连接到加工工具，所述加工工具包括超清洁的干燥空气净化系统，因此，当光罩在光刻加工工具中使用时，能够周期性地利用所述清洁的干燥空气对它进行净化。
15.如权利要求14的光罩处理系统，其进一步包括检查工具，所述检查工具通过机器人运送系统连接到气体输送系统，所述检查工具包括清洁的干燥空气净化系统，因此，当光罩位于所述检查工具中时，能够周期性地利用所述清洁的干燥空气对它进行净化。
16.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，所述气体输送系统具有从中流过的气流，并且所述气体输送系统包括离子发生器。
17.如权利要求16所述的光罩处理系统，其中，所述气体输送系统在所述气流中的离子发生器下游使用非金属管线及部件。
18.如权利要求1所述的光罩处理系统，其进一步包括机器人抓取装置，所述机器人抓取装置用于分别抓取光罩运输盒以将其放置于所述光罩存储接收器上及从所述光罩存储接收器上将其移走，所述机器人抓取装置进一步包括气流传感器，其用于确认所述光罩存储接收器处的净化气流。
19.如权利要求18所述的光罩处理系统，其中，将所述气流传感器设置成用于在将光罩运输盒放置于所述光罩存储接收器上之前，检测从所述光罩存储接收器净化排出口排出的位于所述内部环境中的气流。
20.如权利要求18所述的光罩处理系统，其中，将所述气流传感器设置成用于在将光罩运输盒放置于所述光罩存储接收器上之后，检测从所述光罩运输盒净化排出口排出的气流。
21.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，所述封闭的内部环境包括空气，所述气体输送系统在内部进入口处将空气输送到所述内部环境中，所述内部进入口与所述光罩存储接收器分开，并且位于所述封闭的内部环境的上部区域附近的位置处，并且所述封闭的内部环境还具有下部区域，所述存储壳体进一步包括位于所述下部区域中的排气装置，其用于排出所述封闭的内部环境中的空气。
22.如权利要求1所述的光罩处理系统，其中，所述封闭的内部环境包括空气，并且所述气体输送系统在多个内部进入口处将空气输送到所述内部环境中，将所述多个内部进入口中的每个设置成在所述光罩存储接收器中的一个处向下延伸，以分别净化清洗安置于所述存储壳体中的每个相应关闭的光罩运输盒的外部。
23.一种用于净化光罩存储器的系统，其包括：
多个光罩运输盒，每个光罩运输盒具有门、壳及用于在所述光罩运输盒中支承光罩的支承结构，所述壳具有底部开口，所述底部开口用于在所述底部开口处密封地接合所述门，每个光罩运输盒能够用闭锁到所述壳的门关闭，并且每个光罩运输盒能够通过将所述门解锁来打开，
所述光罩运输盒具有用于存取所述光罩的所述门，并且具有当所述门被关闭时密封的内部，所述运输盒具有净化进入口、净化排出口及位于所述门上的吸水过滤器、所述过滤器具有两侧，一侧朝所述光罩运输盒的内部开放，另一侧开放到所述光罩运输盒的外部，
存储壳体，所述存储壳体包括位于所述封闭的内部环境中的多个光罩存储搁板，每个搁板具有至少一个光罩存储接收器及位于所述搁板中的空隙，用于设置由光罩存储接收器容纳的光罩运输盒的净化排出口并且通向所述存储壳体的内部，将每个光罩存储接收器构造成用于容纳光罩运输盒，其中每个光罩运输盒具有净化进入口和净化排出口，每个光罩存储接收器具有净化排出口，所述净化排出口连接到所述气体输送系统，用于与位于所述存储接收器处的适当位置的光罩的净化进入口连接；
清洁的干燥空气输送系统，其流体联接到清洁的干燥空气源，所述清洁的干燥空气输送系统连接到每个光罩存储接收器，以在将所述光罩运输盒安置于所述光罩存储接收器处时，提供对于所述光罩运输盒的净化。
24.如权利要求23所述的系统，其中，每个光罩运输盒具有上壳部和下部门，所述下部门能够被闭锁并且能够被密封到所述上壳部，将所述过滤器设置在所述门内的孔中，所述过滤器是矩形的，并且具有水平长度和水平宽度，它们都比所述过滤器的竖向深度大若干倍。
25.如权利要求24所述的系统，其中，所述过滤器由多层组成。
26.如权利要求23所述的系统，其中，所述存储壳体是光罩运输盒储料器，所述系统进一步包括：光罩检查工具；光刻加工工具；及运送系统，所述运送系统用于在所述存储壳体、检查工具和光刻加工工具之间移动光罩运输盒中的每个，光罩检查工具和光刻加工工具中的每个都具有用于从所述光罩运输盒取走光罩的打开及移除工具，并且所述光罩检查工具和光刻加工工具分别连接到所述清洁的干燥空气输送系统，以在所述光罩处于所述检查工具或所述光刻加工工具中时，维持大部分时间对所述光罩进行的净化。
27.一种用于光罩运输盒的存储壳体，所述壳体具有其中具有空气的封闭的内部以及用于多个光罩运输盒的多个接收器，每个光罩运输盒具有下部门和空隙，所述下部门能够以密封的方式闭锁到上部壳上，所述下部门具有净化进入口和净化排出口，每个接收器具有用于接合所述光罩运输盒之一的净化进入口的净化排出口，所述存储壳体进一步包括气体输送系统，所述气体输送系统提供连接到所述接收器的净化排出口的清洁的干燥空气，所述空气输送系统提供含水量小于1000ppb的清洁的干燥空气，所述空隙将光罩运输盒的净化排出口设置成，使得由所述接收器之一容纳的每个所述光罩运输盒排放到所述壳体的内部环境中。
28.一种用于光罩盒的存储壳体，所述壳体具有用于多个光罩运输盒的接收器，每个光罩运输盒具有能够被闭锁到上部壳上的下部门，所述下部门具有净化进入口和净化排出口，每个接收器具有搁板，所述搁板带有向上延伸的净化排出口和位于所述光罩运输盒的所述净化排出口处的空隙，每个接收器进一步具有向下延伸的净化排出口，所述向上延伸的净化排出口用于接合每个光罩运输盒的净化进入口，所述向下延伸的净化排出口用于净化清洗安置于所述接收器中的光罩运输盒的外部，所述存储壳体进一步包括气体输送系统，所述气体输送系统连接到提供清洁的干燥空气的所述向上延伸的排出口及所述向下延伸的排出口。
29.一种光罩处理系统，其包括：
存储壳体，所述存储壳体限定封闭的内部环境；
能够流体联接到净化气体源的气体输送系统；
所述存储壳体包括位于所述封闭的内部环境中的多个光罩存储接收器，将每个光罩存储接收器构造成用于容纳光罩运输盒，其中每个光罩运输盒具有壳、能够闭锁到所述壳的门、净化进入口和净化排出口；每个光罩存储接收器具有连接到所述气体输送系统的净化排出口，用于与位于所述存储接收器处的适当位置中的光罩的净化进入口连接，所述壳具有底部开口，所述底部开口用于在所述底部开口处密封地接合所述门，每个光罩运输盒能够用闭锁到所述壳的门关闭，并且每个光罩运输盒能够通过将所述门解锁来打开；
机器人抓取装置，其用于分别抓取光罩运输盒以将其置于所述光罩存储接收器上及从所述光罩存储接收器将其移走，所述机器人抓取装置进一步包括能够围绕所述内部环境移动的气流传感器，用于确认所述光罩存储接收器处位于所述内部环境中的净化气流。
30.如权利要求29所述的光罩处理系统，其中，所述净化气体源提供清洁的干燥空气。
31.如权利要求30所述的光罩处理系统，其中，所述清洁的干燥空气的含水量小于10ppb。
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