CN112912999A - 高流速、气体净化的侧储存舱装置、组件和方法 - Google Patents

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Abstract

在一些实施方式中，一种设备前端模块(EFEM)的侧储存舱装置包括：侧储存包壳，具有表面和开口，所述表面被配置为耦接到所述设备前端模块的主体的侧壁，所述开口被配置为接收来自所述设备前端模块的基板。所述EFEM进一步包括：侧储存腔室，位于所述侧储存包壳内并且具有复数个支撑构件，所述复数个支撑构件被配置为支撑在所述复数个支撑构件上的基板。所述EFEM进一步包括：充气增压腔室和排放端口，贴近所述侧储存腔室提供所述充气增压腔室，所述充气增压腔室是与所述侧储存腔室分离的腔室，所述排放端口耦接到所述充气增压腔室。

Description

高流速、气体净化的侧储存舱装置、组件和方法
技术领域
本申请涉及电子器件制造，并且更具体地涉及设备前端模块(EFEM)的侧储存舱装置、包括侧储存舱装置的EFEM组件、和方法。
背景
在多个工艺工具中实现半导体部件制造中的基板的处理，其中基板在基板载具(例如前开式晶片标准舱或FOUP)中在工艺工具之间行进。FOUP可以对接到EFEM的前壁，所述EFEM包括装载/卸载机器人，所述装载/卸载机器人可操作来在相应的FOUP与一个或多个目的地(例如耦接到EFEM的与前壁相对的后壁的装载锁定或工艺腔室)之间传输基板。为了在传递通过EFEM的同时保护基板免于污染/腐蚀的影响，可以控制EFEM内的环境，例如通过在所述环境中注入适量的非反应性气体(例如N2)来控制。在一些情况下，EFEM包括侧储存舱装置，所述侧储存舱装置耦接到所述EFEM的侧壁，所述侧储存舱装置用来储存在处理腔室中处理之后返回(例如可能用于冷却)的基板。然而，在一些情况下，现有的EFEM和EFEM的侧储存舱装置受到某些限制。
概述
在一些实施方式中，提供设备前端模块的侧储存舱装置。所述侧储存舱装置可以包括：侧储存包壳，具有表面和开口，所述表面被配置为耦接到所述设备前端模块的设备前端模块主体的侧壁，所述开口被配置为接收来自所述设备前端模块的基板。所述侧储存包壳内的侧储存腔室可以包括：复数个支撑构件，被配置为在支撑在所述复数个支撑构件上的基板；充气增压腔室，贴近所述侧储存腔室提供所述充气增压腔室，所述充气增压腔室是与所述侧储存腔室分离的腔室；和排放端口，耦接到所述充气增压腔室。排放的气可以从所述侧储存舱装置移除并且不再循环(recirculate)到EFEM的EFEM腔室。
在一些实施方式中，提供前端设备模块。所述前端设备模块可以包括：设备前端模块主体；和侧储存舱装置，耦接到所述设备前端模块主体的侧壁。所述侧储存舱装置可以包括：侧储存舱包壳，具有表面，所述表面被配置为耦接到所述设备前端主体的侧壁；侧储存舱腔室，位于所述包壳内并且具有复数个竖直隔开的储存构件，每个储存构件各自被配置为支撑基板；充气增压腔室，位于所述包壳内并且包括与所述侧储存舱腔室分离的腔室；挡板，被配置为将所述充气增压腔室与所述侧储存舱腔室分离；和排放端口，耦接到所述充气增压腔室。
在一些实施方式中，提供电子器件处理组件。所述电子器件处理组件包括设备前端模块。所述设备前端模块可以包括：设备前端模块主体，形成设备前端模块腔室；一个或多个装载端口，耦接到所述设备前端模块主体的前壁，每个装载端口均被配置为在所述装载端口处对接基板载具；和侧储存舱装置，耦接到所述设备前端模块主体的侧壁。所述侧储存舱装置可以包括：侧储存包壳，限定侧储存舱腔室的腔室壁，并且具有密封表面，所述密封表面被配置为耦接到所述设备前端模块主体。这些腔室壁可以包括：复数个竖直隔开的支撑构件，被配置为在支撑在所述复数个竖直隔开的支撑构件上的基板；充气增压腔室，位于所述侧储存包壳内并且具有与所述侧储存舱腔室分离的腔室；挡板，被配置为将所述充气增压腔室与所述侧储存舱腔室分离；排放端口；排放导管，耦接到所述排放端口；和辅助通风机，耦接到所述排放端口或所述排放导管。
在一些实施方式中，提供例如在具有侧储存舱装置的EFEM内处理基板的方法。所述方法可以包括以下步骤：提供设备前端模块，所述设备前端模块包括设备前端模块主体和设备前端模块腔室。所述设备前端模块可以包括：一个或多个装载端口，耦接到所述设备前端模块主体的前壁，每个装载端口均被配置为对接基板载具；和侧储存舱装置，耦接到所述设备前端模块主体的侧壁。所述方法可进一步包括以下步骤：在所述侧储存舱中提供侧储存舱腔室和充气增压腔室和排放端口，所述侧储存舱腔室与所述充气增压腔室由挡板分离，所述排放端口耦接到所述充气增压腔室。所述方法可进一步包括以下步骤：使净化气体跨储存在所述设备前端模块腔室中的基板流动、流动通过所述挡板并且进入所述充气增压腔室。所述方法可进一步包括以下步骤：从所述充气增压腔室通过所述排放端口排放所述净化气体。
依据本公开内容的这些和其他的实施方式提供许多其他方面和特征。根据以下的详细说明、权利要求和附图，本公开内容的实施方式的其他特征和方面将变得完全清楚。
附图简要说明
下述的附图仅用于说明的目的，并且不一定是依照比例绘制的。这些附图不意欲以任何方式限制本公开内容的范围。
图1图示依据本公开内容的包括EFEM的电子器件处理组件的示意性俯视图，所述EFEM包括耦接到EFEM主体的侧壁的侧储存舱装置。
图2A图示依据本公开内容的一个或多个实施方式的侧储存舱装置的底部的横截面侧视图。
图2B图示依据本公开内容的一个或多个实施方式的分离构件的主视平面图，所述分离构件包括侧储存舱装置的挡板。
图2C图示依据本公开内容的一个或多个实施方式的侧储存舱装置的排放装置的横截面部分后视图。
图3A依据本公开内容的一个或多个实施方式图示EFEM的侧视示意图，并且图示净化气体流和再循环气体流动图案，所述EFEM包括侧储存舱装置。
图3B图示依据本公开内容的一个或多个实施方式的包括侧储存舱装置的EFEM的部分透视图。
图4图示依据一个或多个实施方式的流程图，所述流程图描绘净化EFEM的方法，所述EFEM包括侧储存舱组件。
具体说明
现将详细参照所提供的示例实施方式，在附图中图示这些示例实施方式。将尽可能在所有附图中使用相同或类似的参考数字来表示相同的或类似的部件。除非另外特别指出，否则可以将本文中所述的各种实施方式的特征彼此结合。
当暴露于高湿度或其他环境因素(例如太高的氧(O2)水平，或相对高水平的其他化学污染物)时，在现有的电子器件制造组件中处理的基板可能遇到问题。详细而言，在一些情况下，将基板暴露于相对高的湿度水平、相对高的O2水平、或其他的化学污染物可能不利地影响基板性质。如此，可以将EFEM内的环境控制到预定的低暴露水平，例如低的相对湿度水平。详细而言，这样的低相对湿度环境可能引起其他问题。例如，相对低的湿度可能使得难以在处理腔室中处理之后从基板的表面移除某些化学污染物。例如，化学污染物(例如含卤素组分(例如氯、溴、氟和类似物))可能粘着到基板的表面，并且可能相当难以在这样低的相对湿度环境下脱离。
为了减轻这些问题，提供通过侧储存舱装置的净化气体流。例如，可以提供大于或等于100立方英尺每分钟(cfm)、大于或等于120cfm、大于或等于140cfm、大于或等于160cfm、或甚至更高(例如大于或等于180cfm)的净化气体流。例如，通过侧储存舱装置的净化气体流可以大于或等于100cfm并且小于或等于200cfm。在其他的实施方式中，通过侧储存舱装置的净化气体流可以大于或等于150cfm并且小于或等于200cfm。
因此，依据此公开内容的一个或多个实施方式，提供包括具有环境控制(例如作为环境控制组件的一部分)的EFEM的电子器件处理组件，这些电子器件处理组件进一步包括具有气体净化能力的侧储存舱装置。因此，可以在处理腔室中处理之后从基板有效地移除某些不期望的化学污染物。这允许有效地减少和/或移除侧储存舱腔室内存在的或位于用侧储存舱腔室储存的基板的表面上的任何挥发性副产物。进一步地，侧储存舱装置的净化能力可以在基板传输处理期间减少侧储存舱腔室与EFEM腔室之间的交叉污染。
本文中所述的方法的装置、组件和方法可以通过当传递通过EFEM时、和当停留在侧储存舱装置内时控制基板所暴露于的环境条件，来在基板的处理方面提供效率和/或处理改善。
在所述的实施方式中，EFEM接收来自一个或多个基板载具的基板，这些基板载具被对接到所述EFEM的前壁上的装载端口(例如对接到EFEM主体的前壁上配置的装载端口)。位于至少部分地由EFEM主体形成的EFEM腔室中的装载/卸载机器人的终端受动器将基板输送到耦接在EFEM的另一个表面(例如EFEM的后表面)上的一个或多个装载锁定腔室或工艺腔室，以供传输到包含处理腔室的主机中以用于处理。
在一些实施方式中，可以在EFEM腔室中监测和控制一种或多种环境条件(例如相对湿度(RH)、O2量、进入EFEM腔室的净化气体(例如非反应性或惰性的净化气体)的流量、压力、温度、或任何化学污染物的量)。除非满足关于EFEM腔室中的环境条件的某些前提条件，否则不开启对接到EFEM主体的装载端口的任何FOUP。
在本文中的一个或多个实施方式中，提供一种环境上受控的侧储存舱装置。可以通过将净化气体流引入通过侧储存舱装置，因此将储存在所述侧储存舱装置中的基板暴露于净化气体流，来在环境上控制所述侧储存舱装置。例如，在一些实施方式中，侧储存舱装置可以包括侧储存舱腔室，所述侧储存舱腔室允许在所述侧储存舱腔室中储存25个或更多个基板、或甚至50个或更多个基板。在一些实施方式中，侧储存装置可以在包括在侧储存装置中的可移除/可更换的多个侧储存容器。在一个或多个实施方式中，净化气体可以是非反应性或惰性气体，可以从EFEM腔室向侧储存舱腔室提供所述非反应性或惰性气体，使得可以使储存在所述侧储存舱腔室中的可能已经在处理期间暴露于反应气体或污染气体的任何基板适当地脱气并且使不想要的污染物从基板脱离。
侧储存舱装置可以包括侧储存舱腔室和充气增压腔室，所述侧储存舱装置与所述充气增压腔室由合适的穿孔的分隔物分离，例如由挡板分离。挡板可以包括形成在挡板中的一系列的流动通路。这些流动通路可以包括可变的横截面尺寸(例如直径)，并且因此包括穿过所述挡板的不同横截面积。可以将这些流动通路布置为使得在侧储存舱腔室内提供期望的流动图案或流动分布。详细而言，期望在可容纳基板的侧储存舱腔室内的所有储存位置处实现大体上均匀的流速(V)，并且进一步在所述所有储存位置中实现如上文所讨论的预定最小流速，以帮助使基板上的任何化学污染物脱离。
通过侧储存舱腔室的净化气体流可以在耦接到EFEM主体的侧壁开口的侧储存舱开口中穿过。开口可以一直保持开启，使装载/卸载机器人可以立即进出侧储存舱装置中的基板储存位置。流出侧储存舱腔室的流可以通过挡板、到充气增压腔室中、并且通过排放端口流出，其中可以将排放的气流送至EFEM外部。例如，可以将排放流送至合适的排放处理装置(例如化学过滤器、吸收床、或其他合适的排放洗涤技术)。以此方式，非反应性的净化气体可以流动通过EFEM腔室、流动到侧储存舱腔室中、在储存在侧储存舱腔室中的任何基板上方流动、流动到充气增压腔室中、和经由排放端口流出侧储存舱装置。这允许从基板脱离和去除可能停留在基板上的任何化学污染物，和从侧储存舱装置和EFEM移除所述化学污染物，其中这些化学污染物可以被正确处置且不会再次污染基板。在一些实施方式中可以有利地控制通过侧储存舱腔室的流率以实现不想要的污染物的可接受的移除速率。
参照本文中的图1-图4进一步描述示例侧储存舱装置、包括侧储存舱装置的EFEM组件、和处理在侧储存舱装置中所提供的基板的方法的进一步细节。
图1和图3A-图3B图示依据本公开内容的一个或多个实施方式的电子器件处理组件100的示例实施方式的示意图。电子器件处理组件100可以包括主机101，所述主机具有限定传输腔室102的主机壁。可以将传输机器人103(示为虚线圆形)至少部分地收容在传输腔室102内。可以将传输机器人103配置为经由传输机器人103的机器人臂(未示出)的操作向各种目的地放置基板和从各种目的地提取基板。如本文中所使用的基板应意味着用来制作电子器件或电路部件的物品，例如半导体晶片、含硅晶片、图案化或未图案化的晶片、玻璃板或类似物。
可以通过到达驱动组件(未示出)的合适的命令来控制传输机器人103的各种机器人臂部件的运动，所述驱动组件包含由控制器106命令的复数个驱动马达。来自控制器106的信号可以使得传输机器人103的各种机器人臂运动。可以通过各种传感器(例如位置编码器和类似物)针对机器人臂中的一者或多者提供合适的反馈机构。
传输机器人103可以包括可围绕肩轴旋转的互相连接的机器人臂，所述肩轴可以大约在中心地定位于传输腔室102中。传输机器人103可以包括基部(未示出)，所述基部被配置为附接到形成传输腔室102的下部的腔室壁(例如腔室底板)。然而，在一些实施方式中，可以将传输机器人103附接到顶板(ceiling)。传输机器人103可以是双类型的机器人，被配置为当处理工具包括成双的工艺腔室(如所示)时服务成双的腔室(例如并排工艺腔室，如所示)。可以使用其他类型的工艺腔室定向(例如径向定向的工艺腔室)以及其他类型的传输机器人(例如选择顺应性铰接机器人臂(SCARA)机器人)。
所描绘的实施方式中的传输腔室102可以在形状上是大致正方形或稍微矩形的，并且可以包括复数个面。可以使传输机器人103适配为从可以由传输机器人103进出的工艺腔室或其他腔室传输基板119和/或从所述工艺腔室或其他腔室收回基板119。
传输机器人103的目的地可以是耦接到第一面的一个或多个工艺腔室(例如第一工艺腔室组108A、108B)，所述一个或多个工艺腔室可以被配置为并且可操作以在输送到所述一个或多个工艺腔室的基板上实现工艺。传输机器人103的另外的目的地也可以是第二工艺腔室组108C、108D，所述第二工艺腔室组可以与第一工艺腔室组108A、108B相对。同样地，传输机器人103的目的地也可以是第三工艺腔室组108E、108F，所述第三工艺腔室组可以与耦接到第三面102C的装载锁定装置112相对。
装载锁定装置112可以包括在装载锁定装置112中的一个或多个装载锁定腔室(举例而言，例如装载锁定腔室112A、112B)。包括在装载锁定装置112中的装载锁定腔室112A、112B可以是单晶片装载锁定(SWLL)腔室、多晶片腔室、分批装载锁定腔室、或上述项的组合。例如，某些装载锁定(例如装载锁定112A)可以用于使基板119流动到传输腔室102中，而其他的装载锁定腔室(例如装载锁定腔室112B)可以用于将基板移出传输腔室102。
各种工艺腔室108A-108F可以被配置为并且可操作以实现基板119的任何合适的工艺，例如等离子体气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)、蚀刻、退火、预清洁、金属或金属氧化物移除或类似工艺。可以在容纳于各种工艺腔室108A-108F中的基板119上实现其他的沉积、移除、或清洁工艺。
可以将基板119从设备前端模块(EFEM)114接收到传输腔室102中，并且基板119还通过耦接到EFEM 114的表面(例如后壁)的装载锁定装置112离开传输腔室102到EFEM 114。EFEM 114可以是具有设备前端模块主体114B的任何包壳，所述设备前端模块主体包括形成EFEM腔室114C的腔室壁(举例而言，例如前壁114F、后壁114R、侧壁114S、和上壁(顶板)与下壁(底板)(未标示))。侧壁114S中的一者可以包括进出门114d，所述进出门可以开启以能够进出EFEM腔室114C。可以在EFEM主体114B的表面(例如前壁114F)上提供一个或多个装载端口115，并且可以将所述一个或多个装载端口配置为在所述一个或多个装载端口处接收一个或多个基板载具116(例如FOUP)。示出三个基板载具116，但也可以用EFEM 114对接更多或更少数量的基板载具116。
EFEM 114可以包括在EFEM 114的EFEM腔室114C内的常规构造的合适的装载/卸载机器人117(仅部分地示于图3B中)。装载/卸载机器人117可以包括终端受动器117e，并且装载/卸载机器人117可以被配置为并且可操作为一旦基板载具116的门开启(例如通过开门机构(未示出)来开启)，就从基板载具116提取基板119和将基板119馈送通过EFEM腔室114C并且馈送到装载锁定装置112的装载锁定腔室112A、112B中的一者或多者中。
进一步地，装载/卸载机器人117可以被配置并且可操作以例如在工艺腔室108A-108F中的一者或多者中处理基板119之后，从装载锁定装置112提取基板119和将基板119馈送到侧储存舱装置120的一个或多个侧储存容器120a、120b中。在一些实施方式中，装载/卸载机器人117可以被配置为并且可操作以在处理之前从基板载具116提取基板119并且将基板119馈送到一个或多个侧储存容器120a、120b中。
侧储存舱装置120可以耦接到EFEM 114的侧壁114S。依据一个特征的侧储存舱装置120可以是在环境上受控制的。例如，在一些实施方式中，侧储存舱装置120可以容纳一个或多个侧储存容器120a、120b，并且每个侧储存容器均可以包括侧储存包壳122，所述侧储存包壳在所述侧储存包壳中限定侧储存舱腔室123，所述侧储存舱腔室被配置为提供对基板119的储存。
例如，可以将25个或更多个、50个或更多个、或甚至75个或更多个的基板119储存在侧储存舱腔室123中的每一者中。可以通过侧储存包壳122中的开口124向和从侧储存舱腔室123传输基板119，这些开口可以耦接到形成于EFEM 114的侧壁114S中的类似的开口。开口124可以一直保持开启，因此允许通过装载/卸载机器人自由存取储存在侧储存舱腔室123中的基板。环境控制将储存在侧储存舱腔室123中的基板119暴露于本文中全面描述的期望流速V下的非反应性气体的净化气体流。
更详细地说，并且如图2A-图3B中所示，EFEM 114的侧储存舱装置120可以包括在侧储存舱装置120中的一个或多个侧储存容器120a、120b。示出了两个侧储存容器，然而，也可以提供一个、两个、三个、或甚至四个、或更多个的侧储存容器。这些侧储存容器可以如所示地在侧壁114S上堆叠或在侧壁114S上以其他的定向提供。侧储存包壳122中的每一者均具有端表面225，所述端表面贴近设备前端模块主体114B的侧壁114S而定位，并且所述端表面可以被适当地配置为耦接或互连到EFEM 114的主体114B的侧壁114S。所述耦接可以通过环绕开口124的密封构件226的方式来进行，以在EFEM腔室114C与侧储存舱腔室123之间提供密封界面。其他的中间构件可以促进耦接。密封构件226可以是任何合适的密封件，例如O形环密封件、矩形密封件、或垫片密封件、球形密封件(bulb seal)和类似物。密封材料可以是丙烯二烯单体、含氟弹性体或类似物。可以使用其他合适的密封构件和材料。
可以通过合适数量的紧固件227或布置在开口124周围的其他夹持构件来压缩密封构件226。可以将开口124配置为大到足以沿着开口124的高度从EFEM 114接收基板119。例如，开口124可以是合适地宽的(例如直径为300mm)以在开口124中接收基板119，并且可以具有高到使得装载/卸载机器人117可以进出复数个支撑构件228(图2A)中的每一者的高度，所述复数个支撑构件在侧储存舱腔室123中的每一者中提供竖直隔开的储存位置。可以将其他的尺寸用于其他尺寸的基板119。
例如，储存位置可以由所述复数个支撑构件228形成，所述复数个支撑构件可以用限定的增量竖直隔开，这些增量足以允许装载/卸载机器人117的终端受动器进出所述复数个支撑构件。所述复数个支撑构件228可以隔开充足的距离，以允许装载/卸载机器人117的机器人终端受动器117e(图3A)将基板119装载到储存位置上或从储存位置移除基板119。可以将多个支撑构件228配置为在这些支撑构件上水平地支撑基板119。例如，支撑构件228可以包括合适的支撑架，这些支撑架从侧储存包壳122的每一侧侧向延伸。可以将支撑构件228配置为支撑基板119的一部分，例如所述基板的边缘。
侧储存舱装置120的侧储存容器120a、120b进一步包括在侧储存容器120a、120b后部中的充气增压腔室130，贴近侧储存腔室123中的每一者而提供所述充气增压腔室。充气增压腔室130可以与侧储存舱腔室123分离。可以将充气增压腔室130提供在侧储存包壳122的后侧上，所述后侧与开口124相对地定位到侧储存腔室123。充气增压腔室130是与侧储存腔室126分离的腔室，并且可以通过任何合适配置的穿孔分隔物来分离，例如挡板132(下文稍后描述)。如由挡板132和充气增压室壁122a所限定的充气增压腔室130的限定容积可以比侧储存舱腔室123的从挡板132延伸到开口124的平面的容积小得多。例如，充气增压腔室130中的每一者的容积均可以是对应的侧储存舱腔室123的容积的一小部分。
侧储存舱装置120和每个侧储存容器120a、120b进一步包括排放端口234，所述排放端口耦接到充气增压腔室130并且被配置为从充气增压腔室130通过排放导管136排放净化气体。排放导管136可以离开EFEM 100的外部。排放导管136可以耦接到任何合适的排放处理装置150以供处理排放流出物，例如化学过滤器、洗涤器、或配置为处理由排放导管136所携带的排放流出气体的其他类似功能的构件。
如所示，侧储存包壳122可以完全地被包围在保持(retaining)包壳129内，所述保持包壳也可以通过任何合适的手段(例如垫片、O形环、或其他密封件)和合适的夹持手段(例如通过所述保持包壳的凸缘接收的保持紧固件237(图2A))而耦接并且密封到EFEM壁114S。可以使用其他的夹持手段。
如图2C中所示的侧储存舱装置120的部分横截面图中最佳地示出的，排放导管136可以包括沿着排放导管136的长度的快速断开耦接件240，所述快速断开耦接件被配置为允许快速断开充气增压室壁122a与保持包壳129的保持壁129w之间的排放导管136。例如，快速断开耦接件240可以具有第一固定部件，所述第一固定部件附接到侧储存包壳122的一侧，并且快速断开耦接件240的第二部件可以附接到排放导管136，所述排放导管例如可以是柔性的(例如编织型或手风琴型的)导管。因此，可以快速断开排放导管136，从而允许从耦接到充气增压腔室130的排放端口234断开侧储存包壳122。
这允许移除侧储存包壳122以供维修(例如用于清洁和/或其他维护)。排放导管136通过任何合适的手段穿过保持包壳129的保持壁129w。例如，排放导管136可以通过密封连接件穿过保持包壳129的保持壁129w，所述密封连接件是通过任何合适的手段来密封的，例如密封构件242。密封构件242可以是垫圈(grommet)或其他密封的连接器。可选地，导管136可以耦接到穿通口，所述穿通口可以由短管构成，所述短管被形成、焊接、或用其他方式密封到壁129w中，所述短管接着耦接到导管136的在保持壁129w的相对侧的区段。可选地，类似耦接件240的快速断开耦接件可以附接在保持包壳129的保持壁129w处。排放端口234可以如所示地贴近地耦接在充气增压腔室130的底部，或耦接在沿着充气增压腔室130的侧向侧、顶部或底部、或后壁的其他地方。
在一个或多个实施方式中，可以例如向EFEM 114供应非反应性气体(例如氮气)。非反应性气体可以流动通过侧储存舱腔室123，使得储存在侧储存舱腔室123中的任何基板119可以暴露于非反应性环境。暴露于非反应性气体流可以防止或减少暴露于污染物或其他不想要的条件(例如高湿度水平)，并且当流速V充足时可以使得某些不想要的化学组分从基板119的表面脱气。例如，不想要的化学组分可以是含溴组分、含氯组分、含氟组分和类似物中的一者或多者。由于净化气体流的合适流速V，这些不想要的化学组分可以从基板119的表面脱离和移除。通过侧储存容器120a、120b中的每一者的净化气体流的速度V可以例如是如上文所讨论的。太小的速度V无法有效地使不想要的化学组分脱离。若流速V太大，则可能造成大的压力、高的操作成本、和通过侧储存舱的不均匀或非层流的流动。
现参照图1和图3A-3B，EFEM腔室114可以设有环境控制系统118，所述环境控制系统向EFEM腔室114C提供环境上受控制的气氛。详细而言，环境控制系统118耦接到EFEM114，并且可操作以监测和/或控制EFEM腔室114C内的环境条件。在一些实施方式中，并且在某些时间，EFEM腔室114C可以在EFEM腔室114C中接收非反应性气体，例如在基板119的处理期间接收。非反应性气体可以是惰性气体，例如氩气(Ar)、氮气(N2)、或氦气(He)，并且可以从净化气体源118S提供所述非反应性气体。可选地或附加性地，净化气体源118A可以例如包括在室温(RT)下具有小于5％的相对湿度(RH)的清洁的干空气。
净化气体源118A可以通过控制阀118V耦接到EFEM 114的上充气增压室344。以此方式，非反应性气体(下文称为净化气体)流可以从上充气增压室344通过一个或多个过滤器流动到EFEM腔室114C，所述一个或多个过滤器可以是化学过滤器345、颗粒过滤器346、或两者。
化学过滤器345可以是含有活性碳的片，并且可以用来从再循环的气体流将某些不想要的化学污染物过滤到期望的低浓度。例如，由化学过滤器345从再循环的气体流过滤的化学污染物可以是碱形成的气体(例如NH3)，并且可以被过滤以提供期望的浓度。例如，从再循环的气体流过滤的化学污染物可以是某些酸形成的气体(例如F、Cl、Br、Oac、NO2、NO3、PO4、HF、HCL)，并且可以被过滤到期望的浓度。对于酸形成的气体而言，化学过滤器345可以用来从气流将化学污染物移除到小于或等于100ppb，或甚至小于或等于10ppb。
可选地，来自上充气增压室344的流动路径可以包括通过均质化板(homogenationplate)347的流，所述均质化板被配置为将大体上均匀的净化气体流提供到EFEM腔室114C中。均质化板347可以包括在均质化板347中的复数个孔洞，所述复数个孔洞被调整尺寸为大体上使所有位置处的从均质化板347离开而进入EFEM腔室114C的流速相等。从那里开始，净化气体流中的一些进入到侧储存舱装置120的一个或多个侧储存舱腔室123中。气体流的其余部分再循环到上充气增压室344。再循环的气体流可以在EFEM腔室的底部处离开EFEM腔室114C，例如通过复数个返回端口321离开。再循环路径可以通过形成于进出门124d中的通道357。可以提供其他合适的再循环路径。
在图3A所描绘的实施方式中，提供包括侧储存包壳122的两个侧储存容器120a、120b，并且一个侧储存容器布置在另一个侧储存容器上方。然而，其他合适的定向是可能的，例如并排、空间允许的。
净化气体流在基板119穿过所述一个或多个侧储存舱腔室123时在这些基板上方、下方、和之间传递，随后穿过挡板132并且进入相应的充气增压腔室130中。接着通过排放导管136通过排放端口234排放净化气体流。排放导管136可以具有任何合适的构造。排放的气可以进一步流动到任何合适的排放处理装置150。
所述一个或多个挡板132将一个或多个充气增压腔室130与一个或多个侧储存腔室123分离，所述一个或多个侧储存腔室将基板119容纳在所述一个或多个侧储存腔室中。详细而言，如图2B中的平面图中所最佳地示出，挡板132可以包括被适配为带来通过一个或多个侧储存腔室123中的每一者的大体上的气体流均匀性的配置，并且因此可以跨容纳在所述一个或多个侧储存腔室中的基板119提供大体上的气体流均匀性。如本文中所使用的用语“大体上的气体流均匀性”意味着，所述一个或多个侧储存腔室123中的每一者中的流速V(图2A)跨储存位置中的每一者变化不大于25％，但可以变化小于15％，所述储存位置支撑在一个或多个侧储存腔室123中所容纳的竖直布置的基板119。因此，基板119中的每一者可以暴露于合适的气体流速，使得可以从这些基板使不想要的化学污染物脱离。允许不想要的化学污染物从基板119的表面脱离的气体流速V可以是如上文所讨论的。为了使不想要的化学污染物脱离，气体流速V应是在从大于或等于100cfm到小于或等于200cfm、或甚至从大于或等于150cfm到小于或等于200cfm的范围中。
可以通过穿过挡板132形成一系列的流动通路251(标示了几个)来提供大体上的气体流均匀性。流动通路251中的至少一些与流动通路251中的其他流动通路相比具有不同的横截面积。例如，在一个实施方式中，流动通路251可以限定或包括在挡板132的一个竖直部分处的一组相对较大的流动通路251L和在挡板132的另一个竖直部分处的一组相对较小的流动通路251S。
在所描绘的实施方式中，相对较大的流动通路251L(即具有相对大的横截面积的那些流动通路)朝向挡板132的一端232A(例如如所示的充气增压腔室130的顶端)定位。例如，相对较大的流动通路251L可以竖直地背向充气增压腔室130中的排放端口234的位置定位。所描绘的实施方式中的排放端口234贴近充气增压腔室130的底端定位，并且因此贴近挡板132的上端232A提供相对较大的流动通路251L。
然而，在一些实施方式中，排放端口234可以定位在充气增压腔室130的上端与下端之间。在此配置中，相对较大的流动通路251L可以提供在挡板132的上端和下端二者处，并且相对较小的通路251S会位于贴近排放端口234的位置的竖直位置处。
因此，应了解，可以将EFEM腔室114C内存在的一些环境条件提供在侧储存舱120的一个或多个侧储存腔室123中。为了确保提供侧储存舱装置120的一个或多个侧储存舱腔室123中的净化气体的合适流速V，排放端口234或排放导管136可以连接或互连到(或包括)助流器(例如辅助通风机152)以供补充通过一个或多个侧储存舱腔室123的气体流。来自辅助通风机152的助流器可以定位在沿着排放导管136的任何地方，并且在一些实施方式中可以是排放处理装置150的部分。
更详细地说，环境控制系统118可以控制以下项目中的至少一者：EFEM腔室114C和/或侧储存舱腔室123内的1)相对湿度(RH)；2)温度(T)；3)O2的量；或4)惰性和/或非反应性气体的量。可以监测和/或控制EFEM 114、侧储存舱腔室123的其他的环境条件，例如进入或通过EFEM腔室114C的气体流速和/或在侧储存舱腔室123中的气体流速V，或者EFEM腔室114C、侧储存舱腔室123、或两者中的压力。
在一些实施方式中，环境控制系统118包括控制器106。控制器106可以包括合适的处理器、存储器、和/或电子部件，以接收来自各种传感器(例如传感器128)的输入并且控制一个或多个阀或其他部件(例如辅助通风机152、再循环通风机354)，以控制存在于EFEM腔室114C和/或一个或多个侧储存舱腔室123内的环境条件。
在一个或多个实施方式中，环境控制系统118可以通过用配置为感测相对湿度(RH)的传感器128(例如相对湿度传感器)感测EFEM 114C中的相对湿度(RH)来监测RH。可以使用任何合适类型的相对湿度传感器，例如电容型传感器。也可以例如通过在侧储存舱腔室123、充气增压腔室130、或排放导管136中提供合适的传感器(未示出)来监测侧储存舱120中的相对湿度。可以通过使适量的惰性和/或非反应性气体从环境控制系统118的净化气体源118A通过入口端口355流动到EFEM腔室114C中来降低RH。
如本文中所述，来自净化气体源118A的惰性和/或非反应性气体可以是氩气、N2、氦气、另一种非反应性气体(例如清洁的干空气)、或上述项目的混合物。例如，可以将具有低H2O水平(例如纯度≥99.9995％，H2O≤5ppm)的压缩主体气体用作环境控制系统118中的净化气体源118A。可以使用其他的H2O水平，例如小于或等于5％RH。
在一个或多个实施方式中，通过另一种手段，取决于对于在电子器件处理组件100中实现的特定工艺或暴露于EFEM 114和侧储存舱腔室121的环境的特定基板119而言可容忍的水分水平，预定的参考湿度值可以小于约1,000ppm湿度、小于约500ppm湿度、或甚至小于约100ppm湿度。
环境控制系统118可以包括传感器128，例如配置并且适配为感测EFEM114内的氧(O2)的水平的氧传感器。也可以监测侧储存舱腔室121、充气增压腔室130、或排放导管136中的氧水平。在一些实施方式中，可以产生从控制器106到环境控制系统118的控制信号，所述控制信号造成合适量的惰性和/或非反应性气体从净化气体源118A通过入口端口355流动到EFEM腔室114C中，以将氧(O2)的水平控制为低于O2阈值。在一个或多个实施方式中，取决于对于电子器件处理系统100中所实现的特定工艺或暴露于EFEM114、侧储存舱120、和/或侧储存舱腔室121的环境的特定基板而言可容忍(不影响质量)的O2水平，O2阈值可以小于约10ppm的O2、小于约10ppm的O2、或甚至小于约5ppm的O2。可以使用其他的O2阈值。在一些实施方式中，传感器128(例如氧传感器)可以感测EFEM腔室114C中的氧水平，以确保氧水平大于安全阈值水平，以允许进入到EFEM腔室114C中(例如允许技术人员在维护期间进入)。
环境控制系统118可进一步包括压力传感器133，所述压力传感器测量EFEM腔室114C内的绝对或相对压力。也可以监测侧储存舱腔室123、充气增压腔室130、或排放导管136中的压力水平。在一些实施方式中，控制器106可以控制从净化气体源118A到EFEM腔室114C和/或侧储存舱腔室121中的惰性和/或非反应性气体流的量，以控制EFEM腔室114C、侧储存舱腔室123、充气增压腔室130、或排放导管136中的压力。
在本文中所描绘的实施方式中，控制器106可以是具有合适处理器、存储器、和周边部件的任何合适的控制器，所述控制器适配为接收来自各种传感器128的控制输入并且执行闭环控制方案或其他合适的控制方案。在一个实施方式中，控制方案可以改变经由阀118V通过入口端口355引入到EFEM114中的净化气体的流率，连同改变辅助通风机152、再循环通风机354、和基阀356的控制设定，以在EFEM腔室114C、侧储存舱腔室123、充气增压腔室130、或排放导管136中实现期望的环境条件连同来自EFEM腔室114C的期望的气体交换速率和再循环速率。在一些实施方式中，再循环速率(即从EFEM腔室114c通过再循环通道357的再循环速率(RR))可以大于或等于1000cfm。RR通过再循环通风机354的控制设定来控制。
考虑通过基阀356移除的气体量连同通过排放导管136排放的气体量，交换速率(ER)(即从EFEM腔室114C移除净化气体的速率)可以是小的(例如小于或等于200升/分钟)。在一些情况下，可以消除基阀。
在另一个实施方式中，控制方案可以确定何时将基板传输到EFEM 114和/或侧储存舱腔室123中。在一些实施方式中，侧储存舱腔室123可以使用单独的控制器和/或传感器来监测侧储存舱腔室123、充气增压腔室130、和/或排放导管136，并且控制侧储存舱腔室123内的环境。
因此，附接到EFEM 114的主体的侧储存舱120可以在特定的环境条件下储存基板119。例如，侧储存舱腔室123可以在存在于EFEM腔室114C中的相同环境条件(RH、O2、和温度)下储存基板119。或者，侧储存舱腔室123可以采用与EFEM腔室114C的环境条件不同的环境条件以用于基板储存(例如较高的流速V)。
在一些实施方式中，例如，可以使用加热器(未示出)来在进入到侧储存舱腔室123中之前加热气体流。在一些实施方式中，可以在EFEM腔室114c中或上充气增压腔室344中提供加热器，或可以加热从入口端口355进入的气体。例如，加热可以使得侧储存舱腔室123内的气体流温度大于或等于5℃、大于或等于10℃5℃、或甚至是5℃到25℃。
在操作中，可以通过进出门129d将侧储存舱容器120a、120b装载到保持包壳129中或从所述保持包壳移除。这允许容易地维护和清洁侧储存舱腔室123并且允许在侧储存舱腔室123中快速添加新的或清洁的侧储存容器120a、120b的能力。
可以将进出门129d和保持包壳129配置为提供环绕侧储存容器120a、120b的密封环境。侧储存舱容器120a、120b的位置固定到EFEM侧壁114B，并且开口124保持开启，从而允许依命令通过装载/卸载机器人117将基板119装载到侧储存舱腔室123中或从所述侧储存舱腔室移除。
在一些实施方式中，装载/卸载机器人117可以包括竖直运动能力以允许终端受动器117e与侧储存舱腔室123内的储存位置中的任一储存位置竖直对准。
图4图示依据本文中所提供的实施方式处理基板119的方法400，基板119例如是在EFEM 114的侧储存舱装置120内和在电子器件处理组件100内。参照图4，在方框402中，方法400包括以下步骤：提供设备前端模块114和侧储存舱装置120，所述设备前端模块包括设备前端模块主体114B和设备前端模块腔室114C，设备前端模块114包括耦接到设备前端模块主体115B的前壁114F的一个或多个装载端口115，每个装载端口115均被配置为支撑基板载具116，所述侧储存舱装置耦接到设备前端模块主体114B的侧壁114S。
方法400进一步包括以下步骤：在方框404中，在侧储存舱装置120中提供侧储存舱腔室123和充气增压腔室130、和排放端口234，所述侧储存舱腔室与所述充气增压腔室由挡板132分离，所述排放端口耦接到充气增压腔室130。
方法400进一步包括以下步骤：在方框406中，使净化气体(例如非反应性或惰性气体)跨储存在设备前端模块腔室123中的基板119流动通过挡板132而至充气增压腔室130中；和在方框408中，从充气增压腔室130通过排放端口234排放净化气体。排放的气通过侧储存舱装置120的一个或多个排放导管136离开所述侧储存舱装置120，并且不再循环到所述侧储存舱装置或用其他方式返回EFEM腔室114C，但可以被路由到排放处理装置150，在所述排放处理装置处，排放的气可以被适当地处理。
方法400可进一步包括以下步骤：在方框410中，例如用辅助通风机352协助使净化气体流动通过侧储存舱腔室123。助流器可以跨基板119将流速V补充和增加到期望的水平，以允许从这些基板有效地使化学污染物脱离。
净化气体跨基板119的流动可以包括大于或等于100cfm、大于或等于140cfm、或甚至大于或等于160cfm的气体流速V。已经发现大于或等于100cfm和小于或等于200cfm的流速V对于从基板119使化学污染物(例如含卤素成分)脱离而言是可接受的。
侧储存舱腔室123可以储存在侧储存舱腔室123中的复数个基板119，并且气体流速V在容纳在侧储存舱腔室123中的复数个基板119中的每一者上方可以是大体上均匀的。挡板132中不同尺度的穿孔可以用来造成大体上均匀的气体流。例如，可以将通过EFEM腔室114C、侧储存舱腔室123、挡板132、和充气增压腔室130且通过排放端口234离开的气体流建模并且实验地测试以导出挡板132合适的穿孔结构和图案。
前述说明阐述了许多具体细节(例如特定系统、部件、方法等的示例)，以提供对本公开内容的若干实施方式的良好理解。然而，本领域中的技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实行本公开内容的至少一些实施方式。在其他的情况下，众所周知的部件或方法没有详细描述或呈现在简单方框图格式中，以避免不必要地使本公开内容模糊。因此，具体细节的阐述仅是示例性的。特定的实施方式可以与这些示例性细节不同，而仍然被认为是在本公开内容的范围之内。
本说明书通篇对于“一个实施方式”或“一实施方式”的提及意味着，与所述实施方式结合描述的特定特征、结构、或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，本说明书通篇各种地方中语句“在一个实施方式中”或“在一实施方式中”的出现不一定都指相同的实施方式。此外，用语“或”意欲表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。当在本文中使用用语“约”或“大约”时，此用语意欲表示所呈现的标称值精确在±10％内。
尽管本文中的方法的操作是用特定的顺序示出和描述的，但也可以变更每个方法的操作顺序，使得可以用相反的顺序执行某些操作，使得某些操作可以至少部分地与其他操作并行地执行。在另一个实施方式中，相异的操作的指令或子操作可以用间歇和/或交替的方式进行。
应理解，以上说明意欲是说明性的，而非限制性的。在阅读和理解以上说明之后，本领域中的技术人员将理解许多其他的实施方式。因此，将参照随附的权利要求连同这样的权利要求所赋予的等效物的整个范围来确定本公开内容的范围。

Claims (15)

1.一种设备前端模块的侧储存舱装置，所述侧储存舱装置包括：
侧储存包壳，具有表面和开口，所述表面被配置为耦接到所述设备前端模块的主体的侧壁，所述开口被配置为接收来自所述设备前端模块的基板；
侧储存腔室，位于所述侧储存包壳内并且具有复数个支撑构件，所述复数个支撑构件被配置为在所述复数个支撑构件上支撑基板；
充气增压腔室，贴近所述侧储存腔室提供所述充气增压腔室，所述充气增压腔室是与所述侧储存腔室分离的腔室；和
排放端口，耦接到所述充气增压腔室。
2.如权利要求1所述的侧储存舱装置，其中所述充气增压腔室定位在所述侧储存包壳的与所述开口相对的一侧。
3.如权利要求1所述的侧储存舱装置，其中所述充气增压腔室通过挡板与所述侧储存腔室分离，其中所述挡板被适配为带来通过所述侧储存腔室的大体上的气体流均匀性。
4.如权利要求3所述的侧储存舱装置，进一步包括通过所述挡板形成的一系列的流动通路。
5.如权利要求4所述的侧储存舱装置，其中所述一系列的流动通路中的至少一些流动通路具有不同的横截面积。
6.如权利要求4所述的侧储存舱装置，其中所述一系列的流动通路包括定位在所述挡板的一个竖直部分处的一组较大的流动通路和定位在所述挡板的另一个竖直部分处的一组较小的流动通路。
7.如权利要求6所述的侧储存舱装置，其中所述一组较大的流动通路是以下情况中的至少一种：朝向所述挡板的一端定位，或背向所述排放端口定位。
8.如权利要求1所述的侧储存舱装置，其中所述排放端口耦接到所述充气增压腔室的底部。
9.如权利要求1所述的侧储存舱装置，进一步包括挡板以将所述充气增压腔室与所述侧储存腔室分离，其中所述挡板包括具有不同横截面积的通过所述挡板的一系列的流动通路，所述一系列的流动通路包括贴近所述充气增压腔室的顶端定位的一组较大的流动通路和贴近所述充气增压腔室的底端定位的一组较小的流动通路。
10.如权利要求1所述的侧储存舱装置，进一步包括：保持包壳，环绕所述侧储存包壳。
11.如权利要求10所述的侧储存舱装置，进一步包括：排放导管，耦接到所述排放端口，并且所述排放导管穿过所述保持包壳的壁。
12.如权利要求1所述的侧储存舱装置，进一步包括：辅助通风机，所述辅助通风机耦接到所述排放端口或排放导管，所述排放导管耦接到所述排放端口。
13.一种前端设备模块，包括：
设备前端主体；和
侧储存舱装置，耦接到所述设备前端主体的侧壁，所述侧储存舱装置进一步包括：
侧储存舱包壳，具有表面，所述表面被配置为耦接到所述设备前端主体的侧壁；
侧储存舱腔室，位于所述侧储存包壳内并且具有复数个竖直隔开的储存构件，每个储存构件均被配置为支撑基板；
充气增压腔室，位于所述侧储存包壳内并且包括与所述侧储存舱腔室分离的腔室；
挡板，被配置为将所述充气增压腔室与所述侧储存舱腔室分离；和
排放端口，耦接到所述充气增压腔室。
14.一种电子器件处理组件，包括：
设备前端模块，包括：
设备前端模块主体，形成设备前端模块腔室；
一个或多个装载端口，耦接到所述设备前端模块主体的前壁，每个装载端口均被配置为在所述装载端口处对接基板载具；和
侧储存舱装置，耦接到所述设备前端模块主体的侧壁，所述侧储存舱装置包括：
侧储存包壳，限定侧储存舱腔室的壁，并且具有密封表面，所述密封表面被配置为耦接到所述设备前端模块主体，这些壁包括复数个竖直隔开的支撑构件，所述复数个竖直隔开的支撑构件被配置为在所述复数个垂直隔开的支撑构件上支撑基板；
充气增压腔室，位于所述侧储存包壳内并且包括与所述侧储存舱腔室分离的腔室；
挡板，被配置为将所述充气增压腔室与所述侧储存舱腔室分离；
排放端口；
排放导管，耦接到所述排放端口；和
辅助通风机，耦接到所述排放端口或所述排放导管。
15.如权利要求14所述的电子器件处理组件，进一步包括：环境控制系统，耦接到所述设备前端模块腔室，所述环境控制系统用来向所述设备前端模块腔室提供环境上受控制的气氛。
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