DE60037932T2

DE60037932T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Miniumgebung

Info

Publication number: DE60037932T2
Application number: DE60037932T
Authority: DE
Inventors: Eric Chevalier; Roland Bernard
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2020-12-07
Also published as: EP1107292B1; EP1107292A1; JP2001223263A; FR2802335A1; DE60037932D1; FR2802335B1; US20010003572A1; ATE385345T1; US6422823B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Steuern der Atmosphäre, die eine Probe wie zum Beispiel eine Substratscheibe zur Herstellung von Halbleitern oder ein beliebiges anderes im Test oder in der Herstellung befindliches Element umgibt.
In der Halbleiterindustrie beispielsweise werden derzeit Substrat-Handhabungssysteme verwendet, um die Substrate gegen Substanzen zu isolieren, welche die Reinräume verunreinigen. Das Prinzip besteht darin, mehrere Substrate in einen gemeinsamen Behälter einzubringen, in dem sich Stickstoff oder ein anderes reaktionsloses Gas unter Druck befindet, wie es in den Dokumenten EP 0 582 018 A oder US 5 988 233 A beschrieben wird. Dabei findet keine Kontrolle der Behälteratmosphäre statt. Ein Nachteil ergibt sich aus der Präsenz des Stickstoffs oder des anderen reaktionslosen Gases, die vor der Verarbeitung des Substrats im Vakuum einen Übergangsschritt zur Entgasung in einer Schnittstelle der im selben Dokument EP 0 582 018 A beschriebenen Art erfordert. Ein weiterer Nachteil ist die Verunreinigung, die aus den Gasströmen resultiert, wenn die Verarbeitung unter Druck wieder aufgenommen wird, so dass man eine Ablassvorrichtung vorsehen muss, wie sie im Dokument US 5 988 233 A beschrieben wird.
In den Dokumenten US 5,255,783 A und EP 0 854 498 A können mehrere Substrate in ein und denselben gemeinsamen Behälter eingebracht werden, in welchem eine Unterdruckatmosphäre herrscht, die durch eine externe Unterdruckquelle aufgebaut wird und ein reaktionsloses Substitutionsgas enthalten kann. Dabei findet keine Kontrolle der Behälteratmosphäre statt. Das Dokument EP 0 854 498 A beschreibt allenfalls eine ständige Umwälzung und Filtration der Innenatmosphäre und die Erzeugung eines Innenüberdrucks beim Öffnen der Zugangstür. Alle oben genannten Dokumente regen an, die Proben gemeinsam zu transportieren, indem sie gruppenweise in ein und denselben gemeinsamen Behälter eingebracht werden.
Bekannt sind außerdem diverse Mikropumpenstrukturen wie zum Beispiel die im Dokument US 5 871 336 A beschriebenen Mikropumpen, die nach dem Prinzip der thermischen Transpiration arbeiten und zur Vakuumerzeugung in einem miniaturisierten Massenspektrographie-Gasanalysator oder einem anderen Miniatursensor eingesetzt werden, ferner die im Dokument US 5 375 979 A beschriebenen Mikropumpen, die nach dem Prinzip der Wärmeausdehnung von Gasen arbeiten, des weiteren durch den piezoelektrischen Effekt angetriebene Membran-Mikropumpen, die im Dokument US 4 938 742 A beschrieben und zum Pumpen von Flüssigkeiten oder Gasen in der Arzneimittelherstellung, in der Biologie sowie zur Kraftstoffkühlung und -versorgung eingesetzt werden, sowie Mikropumpen, die nach dem Prinzip der durch Peltier-Elemente bewirkten Veränderung des Volumens der gepumpten Gase arbeiten, im Dokument US 5 975 856 A beschrieben werden und in Beschleunigungs-, Druck- oder Chemieanalysesensoren oder bei der Regulierung von Flüssigkeitsströmen in der pharmazeutischen Industrie oder der Raumfahrtindustrie zur Anwendung kommen. In keinem dieser Dokumente wird die Anwendung der Kontrolle der Atmosphäre bei der Verarbeitung von Proben wie Halbleiterscheiben beschrieben oder vorgeschlagen.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu konzipieren, die es gestattet, die Probe in eine kontrollierte Atmosphäre einzubringen und in dieser aufzubewahren, in welcher möglichst die gleichen Bedingungen herrschen, unter denen die Probe verarbeitet oder eingesetzt wird, und zugleich die Übergangsschritte für die Modifikation und Anpassung der Atmosphäre zu vermeiden oder deutlich zu reduzieren, die zwischen mehreren aufeinander folgenden Vorgängen zur Verarbeitung oder Kontrolle der Probe notwendig waren.
Erfindungsgemäß wird angestrebt, die Probe in solche Bedingungen einzubringen und unter diesen aufzubewahren, die denen ihres Einsatzes oder ihrer Verarbeitung möglichst nahe kommen.
Hierfür sieht die Erfindung ein Verfahren zur Manipulation und Aufbewahrung eines in der Verarbeitung oder Kontrolle befindlichen Elements vor, beinhaltend einen Schritt zum Transport unter einem kontrollierten Vakuum. Der Transport erfolgt auf individuelle Weise in einer Anordnung, bestehend aus einem Netzwerk von Mikropumpen, die fest mit einem dichten Einzelraum verbunden sind, welcher für die Aufnahme eines Elements ausgelegt ist und Abmessungen aufweist, die nur geringfügig größer als diejenigen des Elements sind, so dass um das Element herum eine Innenatmosphäre von geringerem Volumen verbleibt. Man hat feststellen können, dass sich das Risiko einer Verunreinigung der Proben auf diese Weise deutlich verringern lässt.
Der Einzelraum ist geringfügig größer als die zu transportierende Probe, so dass die im Raum positionierte Probe von einer Atmosphäre von geringerem Volumen umgeben ist, die eine Miniumgebung bildet.
Die Erfindung sieht andererseits eine Vorrichtung zum Transport und zur Aufbewahrung eines in der Verarbeitung oder Kontrolle befindlichen Elements unter einem kontrollierten Vakuum vor, beinhaltend einen dichten Raum zum Isolieren des Elements gegenüber der Außenatmosphäre, ferner Pumpen, die mit dem Raum fest verbunden und dafür ausgelegt sind, in dem Raum ein kontrolliertes Vakuum zu erzeugen und aufrecht zu erhalten, wobei die Pumpen an eine elektrische Energiequelle anschließbar sind, außerdem Transfermittel zum Einbringen und Herausnehmen des Elements in den bzw. aus dem Raum, wobei der Raum eine individuelle Ummantelung ist, die so ausgelegt ist, dass sie ein Element aufnehmen kann und Abmessungen aufweist, die geringfügig größer als diejenigen des Elements sind, so dass um das Element herum eine Innenatmosphäre von geringerem Volumen verbleibt, und wobei die Pumpen aus einem Netzwerk von fest mit dem Raum verbundenen Mikropumpen gebildet werden.
Mit der so definierten Vorrichtung wird eine Miniumgebung um die Probe herum realisiert, die das Risiko einer Verunreinigung der Probe deutlich verringert.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die aus dem Einzelraum und dem Mikropumpen-Netzwerk gebildete Baugruppe eine eigenständige tragbare Baugruppe, beinhaltend eine interne elektrische Energiequelle für die zumindest vorübergehende Versorgung des Mikropumpen-Netzwerks. Somit ist es möglich, die Probe zwischen zwei aufeinander folgenden Arbeitsstationen zu bewegen, ohne dass dafür ein Übergangsvorgang zur Entgasung erforderlich ist, wie er bei den Stickstoff-Überdruckbehältern notwendig war.
Gemäß einer anderen Anwendung kann die aus der einzelnen Ummantelung und dem Mikropumpen-Netzwerk gebildete Baugruppe ortsfest sein und bildet somit eine Transferkammer in einer Anlage zur Halbleiterherstellung.
Gemäß einer vorteilhaften Möglichkeit, insbesondere zur Schaffung einer autonomen und tragbaren Baugruppe, beinhaltet das Mikropumpen-Netzwerk Mikropumpen, die nach dem Prinzip der thermischen Transpiration arbeiten. Die Wärmequellen zur Erzielung des Effekts der thermischen Transpiration können elektrische Widerstände oder Peltier-Elemente sein. Ein Vorteil solcher Mikropumpen besteht darin, dass sie keine beweglichen Teile beinhalten, also keine Teile, die sich durch Reibung abnutzen können. Auf diese Weise ist daher eine exzellente Zuverlässigkeit erzielbar, und es entstehen keinerlei Reibungsverluste.
Mit solchen Mikropumpen wird außerdem die Freisetzung unerwünschter Partikel in die Atmosphäre vermieden.
Alternativ dazu kann man jedoch auch Mikromembran-Mikropumpen, durch den piezoelektrischen Effekt angetriebene Mikropumpen oder nach dem Prinzip der Wärmeausdehnung von Gasen arbeitende Mikropumpen verwenden, in welchen die Erwärmung der Gase über elektrische Widerstände oder mit Peltier-Elementen bewerkstelligt werden kann.
Die Innenatmosphäre kann über Temperatur- und Druck-Mikrosensoren und einen Gasanalysator kontrolliert werden, welche die Mikropumpen mittels eines eingebauten Mikrorechners steuern.
Weitere Gegenstände, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung spezieller Ausführungsformen hervorgehen, in welcher auf die beigefügten Abbildungen Bezug genommen wird, von denen
1 in schematischer Form einen Schnitt durch die Struktur des Netzwerks aus Mikropumpen veranschaulicht, die nach dem Prinzip der thermischen Transpiration arbeiten und erfindungsgemäß verwendbar sind,
2 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Überwachung einer Atmosphäre gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist und
3 die Verwendung einer Vorrichtung zur Kontrolle einer Atmosphäre gemäß der Erfindung in einer tragbaren Ausführungsform zur Halbleiterherstellung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme insbesondere auf 2 beinhaltet eine Vorrichtung zur Kontrolle der Atmosphäre in einer Miniumgebung gemäß der Erfindung einen mit einer dichten Außenwand 2 versehenen Einzelraum 1, der dafür ausgelegt ist, eine Probe 3 aufzunehmen und gegen die Außenatmosphäre zu isolieren, wobei im Inneren des Einzelraums 1 ein verringertes Volumen 4 um die Probe 3 herum verbleibt. Bei einer Halbleitersubstratscheibe beispielsweise kann die Außenwand 2 eine flache quaderförmige Innenkammer definieren, deren Abmessungen nur geringfügig größer als diejenigen der Substratscheibe sind.
Ein mit dem Einzelraum 1 fest verbundenes Mikropumpen-Netzwerk 5 ist dafür ausgelegt, ein kontrolliertes Vakuum in dem Einzelraum 1 zu erzeugen und aufrecht zu erhalten. Das Mikropumpen-Netzwerk 5 ist an eine elektrische Energiequelle anschließbar.
Transfermittel, die schematisch durch eine Tür 6 und eine gegebenenfalls motorisierte und, wie durch den Links-Rechts-Pfeil 20 gekennzeichnet, in Längsrichtung verschiebbare Transferplatte 19 veranschaulicht sind, gestatten es, die Probe 3 in den Einzelraum 1 einzubringen und aus diesem herauszunehmen.
In der Ausführungsform in 2 ist die aus dem Einzelraum 1 und dem Mikropumpen-Netzwerk 5 gebildete Baugruppe eine eigenständige tragbare Baugruppe, beinhaltend eine interne elektrische Energiequelle 7 für die zumindest vorübergehende Versorgung des Mikropumpen-Netzwerks 5 und dessen Steuerungsorgane. In ihrer portablen Konfiguration kann die Baugruppe der Vorrichtung einen Durchmesser von etwa 200 bis 500 mm und eine Dicke von etwa 30 bis 50 mm haben.
Ebenfalls in der Ausführungsform in 2 beinhaltet die Vorrichtung außerdem Mikrosensoren wie beispielsweise einen Temperatur-Mikrosensor 8, einen Druck-Mikrosensor 9 und einen Gasanalysator 10 zum Kontrollieren der Atmosphäre im Einzelraum 1 und zum Steuern des Mikropumpen-Netzwerks 5 mittels eines eingebauten Mikrorechners 11. Der eingebaute Mikrorechner 11 ist dafür programmiert, die Funktion der Mikropumpen 5 so zu steuern, dass die Atmosphäre im Einzelraum 1 um die Probe 3 herum stabilisiert wird.
In der in 1 veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet das Mikropumpen-Netzwerk 5 Mikropumpen, die nach dem Prinzip der thermischen Transpiration arbeiten. Gemäß dem Prinzip der thermischen Transpiration nach Knudsen stellt sich immer dann, wenn zwei große Volumina über einen Kanal mit sehr geringen Querschnittsabmessungen miteinander verbunden sind, dessen Radius kleiner als die mittlere freie Weglänge der Moleküle ist, und sich die Volumina auf unterschiedlichen Temperaturen befinden, eine Druckdifferenz zwischen den Volumina ein. Mit mehreren aufeinander folgenden Kanälen und Volumina lässt sich somit eine Druckdifferenz vom Atmosphärendruck bis zu einem Hochvakuum erzeugen.
Betrachtet man beispielsweise in 1 die zwei aufeinander folgenden Kammern 12 und 13, die über einen Kanal 14 von geringem Querschnitt miteinander verbunden sind, so kann der Druck in der zweiten Kammer 13, wenn sich diese auf einer höheren Temperatur als die erste Kammer 12 befindet und sich beispielsweise eine erste Kammer 12 auf 300°K und eine zweite Kammer 13 auf 600°K befindet, das 1,4-fache des Druckes in der ersten Kammer 12 betragen. Das Verhältnis der Drücke ist ungefähr proportional zur Quadratwurzel der absoluten Temperaturen der beiden Kammern 12 und 13.
Dieser Effekt stellt sich selbst dann ein, wenn der Kanal 14 nur eine geringe Länge aufweist, die jedoch ausreicht, um die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Kammern 12 und 13 aufrecht zu erhalten.
Man kann selbstverständlich auch mehrere Kammern vorsehen, die über mehrere Kanäle miteinander verbunden sind.
Somit kann das Mikropumpen-Netzwerk 5 vorteilhafterweise eine Aufeinanderfolge von Kammern 12, 13 beinhalten, die über Kanäle 14 miteinander verbunden sind, von denen mindestens eine Querschnittsabmessung ungefähr so groß wie oder kleiner als die mittlere freie Weglänge der in den Mikropumpen 5 befindlichen Gasmoleküle ist, und mit Mitteln versehen sein, um eine Temperaturdifferenz zwischen den aufeinander folgenden Kammern 12, 13 zu erzeugen, aufrecht zu erhalten und so einen Pumpeffekt zu bewirken.
Diese mehreren Kammern und Kanäle lassen sich mit Mikrobearbeitungsverfahren, wie sie heute in der Mikrotechnologie angewandt werden, auf Substraten realisieren. So lassen sich mehrere (Tausende) dieser Sequenzen auf einem ganzen Wafer herstellen, mit denen die Pumpkapazität des Netzwerks erheblich gesteigert werden kann und mehrere hundert mbar·l/s erreichbar sind, und mit denen nominale und redundante Sequenzen hergestellt werden können. Es sei ausdrücklich angemerkt, dass derartige Anordnungen keinerlei bewegliche Teile enthalten.
In einem solchen Mikropumpen-Netzwerk 5, das nach dem Prinzip der thermischen Transpiration arbeitet, muss zwischen den aufeinander folgenden Kammern wie z. B. den Kammern 12 und 13 eine Temperaturdifferenz erzeugt und aufrecht erhalten werden, um eine Pumpwirkung zu erzielen.
Wie in 2 in einem größeren Maßstab dargestellt, kann ein nach dem Prinzip der thermischen Transpiration arbeitendes Mikropumpen-Netzwerk 5 eine mit dem Innenvolumen 4 des Einzelraums 1 verbundene Eingangspumpe 15 und eine mit dem Atmosphärendruck verbundene Ausgangspumpe 16 beinhalten. Das Mikropumpen-Netzwerk 5 erhält über seinen Eingang 15 ein unter geringem Druck stehendes Gas und gibt das Gas mit Atmosphärendruck über seinen Ausgang 16 ab.
Jeder der Verbindungskanäle wie z. B. der Kanal 14 kann einen rechteckigen Querschnitt haben, der durch Mikrobearbeitung leichter herzustellen ist, und mindestens eine Abmessung aufweisen, die ungefähr ebenso groß wie oder kleiner als die mittlere freie Weglänge der Gasmoleküle unter den im Kanal 14 herrschenden Bedingungen ist.
Um die Pumpwirkung zu erzielen, können die Mittel zum Erzeugen und Aufrechterhalten einer Temperaturdifferenz zwischen den aufeinander folgenden Kammern einen elektrischen Widerstand 17 beinhalten, der so angeordnet ist, dass er das Gas in der zweiten Kammer 13 erwärmt. Der elektrische Widerstand 17 kann vorteilhafterweise in der Nähe des Eingangs der zweiten Kammer 13 angeordnet sein und über Steuer- und Regulierungsmittel mit Energie versorgt werden.
Alternativ dazu können die Mittel zum Erzeugen und Aufrechterhalten einer Temperaturdifferenz Peltier-Elemente beinhalten, die beispielsweise in der Nähe der Eingänge der aufeinander folgenden Kammern 12 und 13 angeordnet sind.
Das Substrat, auf welchem die Kammern 12 und 13 und die Kanäle 14 realisiert sind, kann vorzugsweise aus einem Halbleitermaterial wie z. B. Silizium, Siliziumdioxid, Galliumarsenid oder Siliziumkarbid bestehen.
Aus Gründen der einfacheren Herstellung kann man Kanäle von rechteckigem Querschnitt bevorzugen, in welchen eine der Abmessungen wie beispielsweise die Breite ungefähr ebenso groß wie oder kleiner als die mittlere freie Weglänge der Moleküle ist.
Die aus dem Einzelraum 1 abgepumpten Gase strömen durch mehrere Stufen innerhalb des Mikropumpen-Netzwerks 5. Die Kammern und Kanäle können je nach Zunahme des Gasdrucks eine geringere Größe haben, denn die mittlere freie Weglänge der Moleküle nimmt mit zunehmendem Gasdruck ab. Die in solchen nach dem Prinzip der thermischen Transpiration arbeitenden Mikropumpen verwendeten typischen Abmessungen betragen zwischen einigen hundert Mikron bis weniger als ein Mikron.
Um einen komplexeren Aufbau der Kammern und Kanäle von sehr kleinen Abmessungen zu vermeiden, wenn sich der Druck des zu evakuierenden Gases dem Atmosphärendruck nähert, kann man vorteilhafterweise ein Mikropumpen-Netzwerk 5 vorsehen, das mindestens eine nach dem Prinzip der thermischen Transpiration arbeitende primäre Mikropumpe und mindestens eine nach dem piezoelektrischen Effekt arbeitende sekundäre Mikropumpe beinhaltet.
Eine mögliche Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in 3 veranschaulicht.
In dieser Anwendung sind der Einzelraum 1 in Form eines flachen Quaders sowie die Probe 3 und eine Türvorrichtung 6 dargestellt. Der Einzelraum 1 kann eine Kassettengröße haben, die von der Größe der Probe 3 abhängt, und beispielsweise einen Durchmesser von etwa 200 bis 500 mm und eine Dicke von etwa 30 bis 50 mm aufweisen.
Der Einzelraum 1, in welchem sich die Probe 3 befindet, kann manuell leicht bis zu einer Arbeitsstation 18 bewegt werden, in welcher die Probe 3 aus dem Einzelraum 1 herausgenommen werden kann, aber dabei auf einem Druck gehalten wird, der ungefähr gleich dem Druck ist, der im Einzelraum 1 herrscht, beispielsweise um dort bei der Halbleiterherstellung unter Vakuum einen Fertigungsschritt wie das Sputtern oder Bedampfen durchzuführen.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die Kapselung eines optischen Detektorsystems für den Einsatz an Bord eines Satelliten, um diesen vor Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen während der speziellen Kontrolltests zu schützen, bevor der Satellit in die Umlaufbahn gebracht wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die explizit beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern beinhaltet auch diverse Varianten und Verallgemeinerungen, die dem Fachmann geläufig sind.

Claims

Verfahren zur Manipulation und Aufbewahrung eines in der Verarbeitung oder Kontrolle befindlichen Elements, beinhaltend einen Schritt zum Transport unter einem kontrollierten Vakuum, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport auf individuelle Weise in einer Baugruppe erfolgt, die aus einem Netzwerk von Mikropumpen besteht, die fest mit einem dichten Einzelraum (1) verbunden sind, welcher so geformt ist, dass er ein Element (3) aufnehmen kann, und dessen Abmessungen nur geringfügig größer als diejenigen des besagten Elements (3) sind, so dass um das besagte Element (3) herum eine Innenatmosphäre von geringerem Volumen (4) verbleibt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, in welchem der besagte Einzelraum (1) einen Durchmesser von etwa 200 bis 500 mm und eine Dicke von etwa 30 bis 50 mm hat.
Vorrichtung zum Transport und zur Aufbewahrung eines in der Verarbeitung oder Kontrolle befindlichen Elements (3) unter Vakuum, beinhaltend – einen dichten Einzelraum (1) zum Isolieren des besagten Elements gegen die Außenatmosphäre, – Pumpen (5), die mit dem Einzelraum (1) fest verbunden und dafür ausgelegt sind, ein kontrolliertes Vakuum im Einzelraum (1) zu erzeugen und aufrecht zu erhalten, wobei die Pumpen (5) an eine elektrische Energiequelle anschließbar sind, – Transfermittel (6, 19) zum Einbringen oder Herausnehmen des besagten Elements (3) in den oder aus dem Raum (1), dadurch gekennzeichnet, dass – der Raum (1) eine individuelle Ummantelung ist, die so ausgelegt ist, dass sie ein Element (3) aufnehmen kann und Abmessungen hat, die geringfügig größer als diejenigen des Elements sind, so dass um das Element (3) herum eine Innenatmosphäre von geringerem Volumen (4) verbleibt, und – dass die Pumpen (5) aus einem Netzwerk von fest mit dem Raum verbundenen Mikropumpen gebildet werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, in welcher der Einzelraum (1) einen Durchmesser von etwa 200 bis 500 mm und eine Dicke von etwa 30 bis 50 mm hat.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, in welcher die durch den Einzelraum (1) und das Mikropumpen-Netzwerk (5) gebildete Baugruppe eine eigenständige tragbare Baugruppe ist, die eine interne elektrische Energiequelle (7) für die zumindest vorübergehende Versorgung des Mikropumpen-Netzwerks (5) beinhaltet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, in welcher die besagte Baugruppe einen Durchmesser von etwa 200 bis 500 mm und eine Dicke von etwa 30 bis 50 mm hat.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Einzelraum (1) und das Mikropumpen-Netzwerk (5) gebildete Baugruppe ortsfest ist und eine Transferkammer in einer Anlage zur Halbleiterherstellung bildet.
Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikropumpen-Netzwerk (5) Mikropumpen beinhaltet, die nach dem Prinzip der thermischen Transpiration arbeiten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikropumpen-Netzwerk (5) eine Aufeinanderfolge von Kammern (12, 13) beinhaltet, die über Kanäle (14) miteinander verbunden sind, von denen mindestens eine Querschnittsabmessung ungefähr so groß wie oder kleiner als die mittlere freie Weglänge der in den Mikropumpen (5) befindlichen Gasmoleküle ist, und mit Mitteln versehen ist, um eine Temperaturdifferenz zwischen den aufeinander folgenden Kammern (12, 13) zu erzeugen, aufrecht zu erhalten und so einen Pumpeffekt zu bewirken.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen und Aufrechterhalten einer Temperaturdifferenz zwischen den aufeinander folgenden Kammern (12, 13) einen elektrischen Widerstand (17) beinhalten, der in der Nähe des Eingangs der zweiten (13) der aufeinander folgenden Kammern angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen und Aufrechterhalten einer Temperaturdifferenz Peltier-Elemente beinhalten, die in der Nähe der Eingänge der der aufeinander folgenden Kammern (12, 13) angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikropumpen-Netzwerk (5) Mikromembran-Mikropumpen beinhaltet.
Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikropumpen-Netzwerk (5) Mikropumpen beinhaltet, die nach dem piezoelektrischen Effekt arbeiten.
Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikropumpen-Netzwerk (5) mindestens eine nach dem Prinzip der thermischen Transpiration arbeitende primäre Mikropumpenstufe und mindestens eine nach dem piezoelektrischen Effekt arbeitende sekundäre Mikropumpenstufe beinhaltet, die in Serie angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese außerdem Mikrosensoren für die Temperatur (8) und den Druck (9) sowie einen Gasanalysator (10) zum Kontrollieren der Atmosphäre im Einzelraum (1) und zum Steuern des Mikropumpen-Netzwerks (5) mittels eines eingebauten Mikrorechners (11) beinhaltet.