DE602005000396T2

DE602005000396T2 - Vorrichtung zum Transport von Substraten unter kontrollierter Atmosphäre

Info

Publication number: DE602005000396T2
Application number: DE602005000396T
Authority: DE
Inventors: Roland Bernard; Hisanori Kambara; Jean-Luc Rival; Catherine Le Guet
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: US7694700B2; FR2869452A1; CN100591588C; CN1689929A; EP1589565A1; JP2005311361A; DE602005000396D1; EP1589565B1; ATE350763T1; FR2869452B1; US20050238476A1; JP4712425B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Lagerung und den Transport von Substraten, wie Halbleiterplatten oder Masken, in Reinräumen zwischen den verschiedenen Verarbeitungsschritten, in denen die Substrate in Fertigungsverfahren von Halbleitern und mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) genutzt werden.
Bei der Fertigung von Halbleitern und mikroelektromechanischen Systemen werden Substrate, wie Silizium-Wafer oder Masken, in Mini-Umgebungsbehältern transportiert, die sie vor Schmutzpartikeln schützen, die in der Luft von Reinräumen noch vorhanden sind.
Gegenwärtig werden Silizium-Wafer mit einem Durchmesser von 200 mm in von unten zu öffnenden Behältern transportiert, die in der Regel als Behälter mit standardisiertem Zwischenniveau (SMIF) bezeichnet werden.
Silizium-Wafer mit einem Durchmesser von 300 mm werden in frontal zu öffnenden Behältern transportiert, die in der Regel als Behälter mit standardisierter Frontöffnung (FOUP) bezeichnet werden.
Außerdem sind geeignete Mini-Umgebungsbehälter vorstellbar, die für den Transport einer einzelnen Substratplatte vorgesehen sind.
Es ist charakteristisch, dass Halbleiterplatten oder andere Leiterplatten zwischen den verschiedenen Verfahrensschritten mehrere Wochen lang in der Halbleiter-Fertigungseinheit bleiben. Während dieser Zeit müssen die Halbleiterplatten oder andere Leiterplatten vor jeglicher Verschmutzungsgefahr geschützt werden, und aus diesem Grund ist vorgesehen, sie von der Raumatmosphäre der Reinräume zu isolieren, indem sie in Mini-Umgebungsbehältern transportiert und aufbewahrt werden.
Ein Mini-Umgebungsbehälter muss auf den Transportstrecken zwischen den verschiedenen Arbeitsstationen netzunabhängig sein. Während des netzunabhängigen Betriebs des Mini-Umgebungsbehälters, muss er in der Lage sein, die kontrollierte Atmosphäre für das Substrat in seinem Innenraum selbständig aufrecht zu erhalten. Deshalb müssen in dem Mini-Umgebungsbehälter eine Energiequelle sowie ein Pumpsystem zur Instandhaltung der kontrollierten Atmosphäre zur Verfügung stehen, das einen sehr niedrigen Druck aufweist, ungefähr gleich dem Druck, der in den Schleusen und Ladekammern auf dem Weg zu den Verfahrensräumen herrscht.
Die jüngsten, für die Halbleiterfertigung geltenden Normen sehen vor, dass die zu schützenden Halbleiterplatten in der Regel mit der aktiven Seite der Leiterplatte nach oben gerichtet aufzubewahren sind, die Masken können jedoch so aufbewahrt werden, dass die aktive Seite entweder noch oben oder nach unten gerichtet ist. Masken, die für eine EUV-Ätzung (Extrem-Ultraviolett) eingesetzt werden, werden beispielsweise mit der aktiven Seite nach unten aufbewahrt. Deshalb muss ein Mini-Umgebungsbehälter zur Verfügung stehen, der sowohl für eine Platzierung des Substrats mit nach oben als auch mit nach unten gerichteter aktiver Seite geeignet ist, der mit den Konditionierungsstationen kompatibel ist, an die die Mini-Umgebungsbehälter zur langfristigen Aufbewahrung gekoppelt werden, und der mit den Ein/Ausgabestrukturen auf dem Weg zu den Schleusen und Ladekammern sowie zu den Verfahrensräumen kompatibel ist.
In Dokument EP 1107292 wird eine Vorrichtung beschrieben, die dem Transport von Substraten mit nach oben gerichteter aktiver Seite unter kontrollierter Atmosphäre dient.
Demnach besteht eine erste Aufgabe der Erfindung darin, die Struktur für einen Mini-Umgebungsbehälter zu konzipieren, die einen wirksamen Schutz für das darin aufbewahrte Substrat gewährleistet und gleichzeitig problemlos dafür geeignet ist, sowohl Substrate mit nach oben als auch Substrate mit nach unten gerichteter aktiver Seite aufzunehmen. Diese Kompatibilität muss in einfacher Weise und mit geringen Kosten gewährleistet werden können.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Struktur für einen Mini-Umgebungsbehälter zu konzipieren, die sowohl ein ausreichend geringes Baumaß aufweist, als auch eine Autonomie, die der Aufrechterhaltung der kontrollierten Atmosphäre während der Transportphasen des Substrats und eventuell während der Lagerphasen des Substrats in einem angemessenen Zeitraum dient.
Deshalb bietet die Erfindung eine Vorrichtung zum Transport von Substraten unter kontrollierter Atmosphäre, die einen Mini-Umgebungsbehälter mit einem Innen-Hohlraum umfasst.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung bietet sie zur Lösung des Problems der möglichen umgekehrten Anordnung von Substraten, entweder mit nach oben oder nach unten gerichteter aktiver Seite, und zur Vereinfachung der Fertigung, einen Mini-Umgebungsbehälter, der Folgendes umfasst:

– Eine Kapsel, die auf einer ersten Hauptseite und auf einer zweiten, gegenüberliegenden Hauptseite offen ist, und die eine seitliche, verschließbare Öffnung umfasst, die dem Einlegen und Entnehmen von Substraten dient,
– Eine erste Hauptwand, die so ausgelegt ist, dass sie je nach Ausrichtung der aktiven Seite des Substrats auf die erste Hauptseite oder auf die zweite Hauptseite aufgesetzt und befestigt werden kann und diese dicht verschließt,
– Eine zweite Hauptwand, die so ausgelegt ist, dass sie je nach Ausrichtung der aktiven Seite des Substrats auf die erste Hauptseite oder auf die zweite Hauptseite aufgesetzt und befestigt werden kann und diese dicht verschließt, wobei die erste Hauptwand und die zweite Hauptwand in einer Ebene angeordnet werden, die parallel zu der Ebene verläuft, in der sich die Substrate befinden.
– Integrierte Pumpvorrichtungen, deren Saugfunktion an den Innen-Hohlraum des Mini-Umgebungsbehälters angeschlossen ist, um ein kontrolliertes Vakuum im Innen-Hohlraum des Mini-Umgebungsbehälters aufrecht zu erhalten, gemäß Anspruch 1.

Auf diese Weise können den Hauptwänden in modularer Form verschiedene und untereinander austauschbare Funktionen zugeordnet werden. Außerdem wird dadurch die Fertigung des Mini-Umgebungsbehälters erleichtert.
Um das Problem der Autonomie und der geringen Baumaße von Mini-Umgebungsbehältern zu lösen, wird ein in den Mini-Umgebungsbehälter integriertes Pumpsystem verwendet, das ebenfalls über eine integrierte Stromquelle verfügt. Da der Mini-Umgebungsbehälter dicht abschließt, kann die Pumpleistung gering sein, gerade ausreichend, um das entsprechende Vakuum während der gewünschten Dauer der Autonomie aufrecht zu erhalten. Deshalb kann die Verwendung einer Mikropumpe vorgesehen werden, die aus einer Vielzahl von Elementarzellen mit thermischer Transpiration besteht und deren Funktion ausreichend ist, wenn sie einen niedrigen Gasdruck aufweist. Hierbei besteht jedoch die Schwierigkeit, dass eine solche Mikropumpe nicht in der Lage ist, die abgesaugten Gase in die Atmosphäre zu fördern, und deshalb wird eine Vorvakuumpumpe benötigt, die seriell an den Förderausgang der Mikropumpe anzuschließen ist, um die Rückleitung in die Atmosphäre zu gewährleisten. Dafür ist allerdings eine Energiequelle erforderlich, deren Leistung hoch genug ist, um sowohl die Mikropumpe als auch die Vorvakuumpumpe zu versorgen, und dadurch wachsen Baumaß und Gewicht des Mini-Umgebungsbehälters, in den die Mikropumpe, die Vorvakuumpumpe und die Energiequelle zu integrieren sind. Daher ist es unmöglich, eine Einheit zu entwickeln, deren Größe und Gewicht ausreichend eingeschränkt sind.
Aus diesem Grund bietet die Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante Folgendes:

– Eine Mikropumpe, deren Saugfunktion an den Innen-Hohlraum des Mini-Umgebungsbehälters angeschlossen ist,
– Eine Grobvakuum-Reservekammer, die vom Innen-Hohlraum des Mini-Umgebungsbehälters getrennt und von der Außenatmosphäre isoliert ist, die an den Förderausgang der Mikropumpe angeschlossen wird, und die einen verschließbaren Vorvakuum-Pumpdurchlass aufweist, über den sie mit einer externen Pumpvorrichtung verbunden werden kann,
– Eine Energiereserve zur Energieversorgung der Mikropumpe, um ihren Betrieb zu gewährleisten.

Zur Herstellung des geeigneten Vakuums im Mini-Umgebungsbehälter wird der Pumpdurchlass der Vorvakuumpumpe an eine externe Pumpvorrichtung angeschlossen, um anschließend die Mikropumpe und die externe Pumpvorrichtung gleichzeitig in Betrieb zu setzen. Danach wird der Pumpdurchlass der Vorvakuumpumpe wieder abgenommen und verschlossen, um das so erzeugte Vakuum aufrecht zu erhalten. Demnach ist der Mini-Umgebungsbehälter netzunabhängig. Die Mikropumpe erhält das kontrollierte Vakuum im Innen-Hohlraum aufrecht, in dem sie die Gase in die Reservekammer fördert, in der der Druck allmählich ansteigt.
Es ist selbstverständlich möglich, eine Reservekammer vorzusehen, deren Rauminhalt groß genug ist, um ihren Innendruck langsamer ansteigen zu lassen. Um jedoch die Gesamtgröße der Einheit nicht unbedacht zu erhöhen, kann die Reservekammer vorteilhafterweise eine Größe aufweisen, die gerade ausreicht, damit der Innendruck in der Reservekammer, der aufgrund der Wirkung der von der Mikropumpe aus dem Innen-Hohlraum des Mini-Umgebungsbehälters gepumpten und in die Reservekammer geförderten Gase allmählich ansteigt, während der ausreichenden Dauer der Autonomie der Transportvorrichtung den oberen Druck-Grenzwert nicht übersteigt, da die Mikropumpe ansonsten nicht mehr in der Lage ist, die Förderung der gepumpten Gase zu gewährleisten.
Wie bereits vorgesehen, kann die Mikropumpe vorteilhafterweise eine Vielzahl an Pump-Elementarzellen mit thermischer Transpiration umfassen. Solche Pump-Elementarzellen mit thermischer Transpiration nutzen den Effekt der thermischen Transpiration, der in den Neunzigerjahren von Knudsen begründet wurde, einen Effekt, demzufolge sich, wenn zwei hintereinander folgende Volumen, die durch einen Kanal mit sehr geringem Querschnitt miteinander verbunden sind, dessen Radius niedriger ist als die durchschnittliche freie Weglänge der vorhandenen Gasmoleküle, und wenn die Enden des Kanals unterschiedlich hohe Temperaturen aufweisen, zwischen den beiden hintereinander folgenden Volumen ein Druckunterschied aufbaut. In dem kleinen Kanal bewegen sich die Moleküle gemäß einem Molekularzustand und daraus resultiert, dass sich die Druckwerte in den beiden Kanalenden infolge des Temperaturunterschieds unterscheiden. Im Molekularzustand sind die Druckwerte in den beiden Kanalenden, wenn das thermische Gleichgewicht erreicht ist, so, dass ihr Verhältnis zueinander der Quadratwurzel aus dem Verhältnis der beiden entsprechenden Temperaturwerte entspricht. Wenn die Moleküle das an das Kanalende angrenzende Volumen erreichen, unterliegt ihre Bewegung dem System einer viskosen Umgebung und sie können sich nicht in den Kanal zurück bewegen. Daraus entsteht ein Pumpeffekt.
Der Verdichtungsgrad einer Elementarzelle ist niedrig, es besteht jedoch die Möglichkeit, die Anzahl der aeraulisch seriell und/oder parallel verbundenen Zellen zu vervielfachen, um den geeigneten Verdichtungsgrad und die geeignete Pumpleistung zu erzielen.
Ein solcher Mini-Umgebungsbehälter ist demnach aufgrund des geringen Energieverbrauchs der Mikropumpe und aufgrund der Tatsache, dass die Verwendung einer Vorvakuumpumpe zur Förderung in die Atmosphäre während der vorgesehenen Dauer der Autonomie nicht erforderlich ist, so abgestimmt, dass er eine ausreichende Autonomie aufweist.
Außerdem kann die Vorrichtung vorteilhafterweise eine Konditionierungsstation enthalten,

– die für die Aufnahme des Mini-Umgebungsbehälters ausgelegt ist, und an den Durchlass der Vorvakuumpumpe angeschlossen werden kann,
– die eine Vorvakuumpumpe und Steuerungsvorrichtungen umfasst, die dazu dienen, das Gas aus der Reservekammer zu saugen, um dort sowie im Innen-Hohlraum des Mini-Umgebungsbehälters ein geeignetes Vakuum zu erzeugen.

Der Vorteil besteht darin, dass die Konditionierungsstation in der Lage ist, während einer vorhergehenden Konditionierungsphase in dem Mini-Umgebungsbehälter eine Niederdruck-Atmosphäre zu erzeugen, so dass der Mini-Umgebungsbehälter anschließend seine innere Atmosphäre von der im Reinraum herrschenden Raumatmosphäre isoliert, und dass die von der integrierten Energiequelle gespeiste Mikropumpe ausreichend ist, um die innere Atmosphäre während der Dauer der Autonomie unter geeigneten Voraussetzungen aufrecht zu erhalten, sobald die Verbindung des Mini-Umgebungsbehälters zur Konditionierungsstation unterbrochen wird.
Vorzugsweise arbeitet die Vorvakuumpumpe in der Konditionierungsstation mit den Verbindungsvorrichtungen zum Anschluss ihrer Saugfunktion an die Reservekammer des Mini-Umgebungsbehälters zusammen. Denn auf diese Weise erfolgt die Konditionierung der inneren Atmosphäre des Mini-Umgebungsbehälters zuerst durch das Pumpen des Gases durch die Mikropumpe und anschließend durch die Vorvakuumpumpe, die aeraulisch seriell miteinander verbunden sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante:

– Weist die Mikropumpe einen Pumpentyp auf, der elektrische Energie nutzt,
– Enthält die Energiereserve des Mini-Umgebungsbehälters Mittel zur Energiespeicherung,
– Enthält die Konditionierungsstation Mittel, die als elektrische Energiequellen dienen, und Mittel, die dem elektrischen Anschluss zum Aufladen der Energiereserve des Mini-Umgebungsbehälters dienen.

Die vorher genannten Anordnungen werden entsprechend angepasst, um das Problem der Autonomie zu lösen.
In der praktischen Anwendung kann die Anordnung von Mikropumpe und Energiequelle vorsehen, dass die zweite Hauptwand die Mikropumpe enthält, deren Saugfunktion an den Innen-Hohlraum des Mini-Umgebungsbehälters angeschlossen wird, sowie die Energiereserve zur Versorgung der Mikropumpe und die Reservekammer, die an den Förderausgang der Mikropumpe angeschlossen wird und einen verschließbaren Vorvakuum-Pumpdurchlass aufweist.
Gemäß einer speziellen Ausführungsvariante enthält die erste Hauptwand eine Thermophorese-Entgiftungsplatte und Mittel, um die genannte Entgiftungsplatte abzukühlen.
Um die Wirksamkeit dieser Platte zu gewährleisten, muss sie parallel, gegenüber und so nahe wie möglich an der aktiven Seite des Substrats angeordnet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante können die Mittel zur Abkühlung der Thermophorese-Entgiftungsplatte eine oder mehrere kalte Quelle/-n mit Peltier-Elementen enthalten.
Falls eine Thermophorese-Entgiftungsplatte verwendet wird, kann man auch vorsehen, die Thermophorese-Entgiftungsplatte mit Vorrichtungen mit Partikel-Haftstellen auszurüsten. Diese Haftstellen können Partikel fangen, die auf oder in unmittelbarer Nähe der Thermophorese-Entgiftungsplatte vorkommen, und auf diese Weise einen besseren Entgiftungseffekt bewirken.
Vorteilhafterweise kann in der Reservekammer auch ein Adsorptionselement angeordnet werden, das die Gasmoleküle adsorbiert und damit dazu beiträgt, den Druck in der Reservekammer ausreichend niedrig zu erhalten.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Adsorptionselement vorgesehen werden, das in der Atmosphäre des Innen-Hohlraums des Mini-Umgebungsbehälters angeordnet wird. Durch das Adsorptionselement können die Gasmoleküle adsorbiert werden, die Erhaltung des Vakuums im Innen-Hohlraum und die Molekülentgiftung werden unterstützt, und zwar als Ergänzung zur Mikropumpe oder anstelle der Mikropumpe.
Es wird deutlich, dass die Mittel zur Gewährleistung der Autonomie des Mini-Umgebungsbehälters, und speziell die Reservekammer, die Energiereserve und die Mikropumpe, eine in sich geschlossene Erfindung darstellen, die unabhängig von den Mitteln eingesetzt werden kann, die die Nutzung eines solchen Mini-Umgebungsbehälter-Systems ermöglichen, das Substrate aufnehmen kann, deren aktive Seite nach oben gerichtet ist oder deren aktive Seite nach unten gerichtet ist.
Weitere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung der speziellen Ausführungsvarianten zu entnehmen, die in Bezug auf die Zeichnungen im Anhang erfolgt, die Folgendes beinhalten:
1 ist eine schematische Darstellung der Seitenansicht eines Mini-Umgebungsbehälters im Querschnitt, gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung, ausgelegt für den Transport oder die Lagerung von Substraten, deren aktive Seite nach oben gerichtet ist;
2 stellt die modifizierte Struktur eines Mini-Umgebungsbehälters gemäß 1 dar, der hier dem Transport oder der Zwischenlagerung von Substraten dient, deren aktive Seite nach unten gerichtet ist;
3 stellt eine Variante des Mini-Umgebungsbehälters gemäß 1 dar;
4 stellt die Detailansicht der elektrostatischen Befestigungsvorrichtung dar, die dem Halt einer Leiterplatte in der Transportvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dient; und
5 stellt den Mini-Umgebungsbehälter gemäß der Ausführungsvariante in 1 dar, der mit einer Konditionierungsstation verbunden ist.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsvariante enthält der gemäß der Erfindung ausgeführte Mini-Umgebungsbehälter 1 einen Innen-Hohlraum 2, der für die Aufnahme und den Halt eines Substrats 3 ausgelegt ist, beispielsweise einer Halbleiterplatte oder einer Maske, die in der Halbleiterfertigung verwendet werden.
Die Abmessungen des Innen-Hohlraums 2 werden an die Größe des aufzunehmenden Substrats 3 angepasst, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, die Abmessungen des Innen-Hohlraums 2 nur unwesentlich größer als die Abmessungen des Substrats 3 zu gestalten, damit um das Substrat 3 nur eine relativ kleinvolumige Atmosphäre entsteht, da diese während einer lang andauernden Autonomie einfacher in einem ausreichenden Zustand zu erhalten ist.
Der Innen-Hohlraum 2 weist vorteilhafterweise eine Form mit teilweise zylindrischem Verlauf auf, die in der Lage ist, dem Umfang einer Halbleiterplatte 3 in Scheibenform zu folgen. Diese Form ermöglicht jedoch auch die Aufnahme von Masken mit eckigem Umfang.
Der Innen-Hohlraum 2 wird von dichten Wänden umgeben, die aus einer Kapselwand 4a, einer ersten Hauptwand 8 und einer zweiten Hauptwand 9 bestehen. Die erste und die zweite Hauptwand sind in einer Ebene angeordnet, die parallel zu der Ebene verläuft, die die Substrate enthält.
In der in 1 dargestellten Ausführung bildet die erste Hauptwand 8 die obere Wand des Mini-Umgebungsbehälters 1, während die zweite Hauptwand 9 die untere Wand des Mini-Umgebungsbehälters 1 bildet.
In dieser Ausführungsvariante umfasst der Mini-Umgebungsbehälter 1 integrierte Pumpvorrichtungen, die dazu dienen, im Innen-Hohlraum 2 des Mini-Umgebungsbehälters 1 ein kontrolliertes Vakuum aufrecht zu erhalten.
In 1 ist der detaillierte Aufbau des Mini-Umgebungsbehälters 1 dargestellt, und insbesondere die Vorrichtungen, die es ermöglichen, für die Aufnahme und den Transport von Substraten 3, deren aktive Seite nach oben gerichtet oder deren aktive Seite nach unten gerichtet ist, die gleiche Mini-Umgebungsbehälter-Struktur zu nutzen.
Die Kapsel 4 bildet beispielsweise die Kapselwand 4a und die Rückführungen 4b und 4c, die einen eingeschränkten Randbereich der oberen Hauptseite 5 und der unteren Hauptseite 6 schließen. Auf diese Weise ist die Kapsel 4 auf der ersten Hauptseite 5 und auf der zweiten Hauptseite 6 weit geöffnet.
Die erste Hauptwand 8 ist so ausgelegt, dass sie je nach Ausrichtung der aktiven Seite des Substrats auf die erste Hauptseite 5 oder auf die zweite Hauptseite 6 aufgesetzt und befestigt werden kann und diese dicht verschließt.
Ebenso ist die zweite Hauptwand 9 so ausgelegt, dass sie je nach Ausrichtung der aktiven Seite des Substrats auf die erste Hauptseite 5 oder auf die zweite Hauptseite 6 aufgesetzt und befestigt werden kann und diese dicht verschließt.
In 1 ist die erste Hauptwand 8 auf die erste Hauptseite 5 aufgesetzt, während die zweite Hauptwand 9 auf die zweite Hauptseite 6 aufgesetzt ist.
Um die Abdichtung zwischen der ersten Hauptwand 8 und der Kapsel 4 zu gewährleisten, ist eine Dichtung 10 vorgesehen, während zur Abdichtung zwischen der zweiten Hauptwand 9 und der Kapsel 4 eine Dichtung 11 vorgesehen ist, die jeweils auf den Öffnungen der Hauptseiten 5 und 6 angebracht werden.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung enthalten die integrierten Pumpvorrichtungen eine Mikropumpe 12, deren Saugfunktion 12a an den Innen-Hohlraum 2 des Mini-Umgebungsbehälters 1 angeschlossen ist. Eine Energiereserve 16 ermöglicht die Energieversorgung und damit die Funktion der Mikropumpe 12. Eine Reservekammer 13, die vom Innen-Hohlraum 2 des Mini-Umgebungsbehälters 1 getrennt und von der Außenatmosphäre isoliert ist, wird an den Förderausgang 12b der Mikropumpe 12 angeschlossen. Die Reservekammer 13 enthält einen verschließbaren Vorvakuum-Pumpdurchlass 15, über den sie an eine externe Pumpvorrichtung angeschlossen werden kann, wie zu einem späteren Zeitpunkt im vorliegenden Text beschrieben wird.
Die Überwachung der Atmosphäre im Innen-Hohlraum 2 kann gewährleistet werden, indem Sensorvorrichtungen 12c vorgesehen werden, die Kontakt zur Innenatmosphäre haben und mit Kontroll- und Steuerungsvorrichtungen 16a verbunden sind. Sofern dies gewünscht wird, können die Kontroll- und Steuerungsvorrichtungen 16a die Stromversorgung der Mikropumpe 12 aus der Energiereserve 16 regeln, indem sie auf Signale der Sensorvorrichtungen 12c reagieren.
Außerdem kann eine Einheit 20 zur Rückverfolgbarkeitssteuerung für den Mini-Umgebungsbehälter vorgesehen werden, die Vorrichtungen umfasst, die der Überwachung und Speicherung von Ereignissen dienen, die im Mini-Umgebungsbehälter 1 auftreten.
Bei der Mikropumpe 12 kann es sich vorteilhafterweise um eine Mikropumpe mit thermischer Transpiration handeln, die aus einer Vielzahl von Pump-Elementarzellen besteht, wovon einige seriell verbunden sind, wobei mehrere serielle Teilsysteme parallel verbunden werden können, damit die gewünschten Eigenschaften in Bezug auf Durchsatzleistung und Verdichtungsgrad für die vorgesehene Anwendung erzielt werden.
Die Pump-Elementarzellen mit thermischer Transpiration enthalten eine Wärmequelle, bei der es sich um einen elektrischen Widerstand handeln kann und die mit elektrischer Energie versorgt wird, um einen Verdichtungseffekt zu erzeugen. Die Energiereserve 16 des Mini- Umgebungsbehälters 1 enthält daher Vorrichtungen zum Speichern elektrischer Energie, z.B. einen aufladbaren elektrischen Akkumulator.
Die Pump-Elementarzellen mit thermischer Transpiration können direkt in der Zwischenwand installiert werden, die den Innen-Hohlraum 2 von der Reservekammer 13 trennt. Es ist nicht erforderlich, alle Zellen an einen gemeinsamen Saugdurchlass 12a und einen gemeinsamen Förderausgang 12b anzuschließen. In der praktischen Anwendung können verschiedene Gruppen von Pump-Elementarzellen mit thermischer Transpiration gebildet werden, die jeweils an Saugdurchlässe und Förderausgänge angeschlossen werden, die je nach Oberfläche der Zwischenwand verteilt werden.
Der Zweck der Reservekammer 13 besteht darin, die Gasmoleküle zu sammeln, die dem Innen-Hohlraum 2 während den Phasen der Autonomie des Mini-Umgebungsbehälters 1 von der Mikropumpe 12 entzogen werden. Diese Gasmoleküle können beispielsweise vom Entgasen der Wände des Mini-Umgebungsbehälters 1 stammen oder vom Entgasen eines Substrats 3 im Mini-Umgebungsbehälter 1 oder von Leckagen in den Wänden des Mini-Umgebungsbehälters 1. Während der Phasen der Autonomie des Mini-Umgebungsbehälters 1 erhöhen die der Reservekammer 13 zugeführten Gasmoleküle nach und nach den im Innern der Reservekammer 13 herrschenden Druck, der einen Wert erreicht, der dann über dem gewünschten Druckwert für den Innen-Hohlraum 2 zur Erhaltung des Substrats 3 in einer geeigneten Atmosphäre liegt. Die Reservekammer 13 muss ein Volumen aufweisen, das so groß ist, dass der Druckwert der Gasmoleküle in der Reservekammer 13 am Ende der Phase der Autonomie noch unter dem maximal zulässigen Grenzwert für den Ausgangsdruck der Mikropumpe 12 liegt, d.h. dem Grenzwert, bei dessen Überschreitung die Mikropumpe 12 nicht mehr in der Lage ist, den Transfer der Gasmoleküle vom Innen-Hohlraum 2 in die Reservekammer 13 zu gewährleisten.
In der praktischen Anwendung kann die Mikropumpe 12 im Innen-Hohlraum 2 ein Vakuum mit ungefähr 10 mTorr aufrechterhalten, während der Förderausgang der Mikropumpe 12 eine Druckhöhe von ca. 1 Torr erreichen kann.
Bei der in 1 dargestellten Ausführung enthält die zweite Hauptwand 9 die Mikropumpe 12. Die Mikropumpe 12 ist in der Zwischenwand angeordnet, die die Reservekammer 13 vom Innen-Hohlraum 2 des Mini-Umgebungsbehälters 1 trennt. Eine Außenwand 14 sorgt für die Isolierung der Reservekammer 13 von der Außenatmosphäre. Diese Außenwand 14 enthält den verschließbaren Vorvakuum-Pumpdurchlass 15, der den Anschluss an eine Konditionierungsstation ermöglicht.
Es kann außerdem vorgesehen werden, die Energiereserve 16, z.B. einen elektrischen Akkumulator, zur Versorgung der Mikropumpe 12 in der zweiten Hauptwand 9 unterzubringen, ebenso wie die Sensoren 12c und die Kontroll- und Steuerungsvorrichtungen 16a.
Bei dieser Ausführungsvariante gemäß 1 enthält die erste Hauptwand 8 eine Thermophorese-Entgiftungsplatte 17, die die obere Begrenzung des Innen-Hohlraums 2 des Mini-Umgebungsbehälters 1 darstellt und die parallel und gegenüber der aktiven Seite des Substrats angeordnet wird. Die Thermophorese-Entgiftungsplatte 17 ist eine Platte, die von einem Kältegenerator 18, der von einer Energiereserve 19 versorgt wird, auf einer niedrigen Temperatur gehalten wird. Daher sind der Kältegenerator 18 und die Energiereserve 19 in der ersten Hauptwand 8 installiert, die die Thermophorese-Entgiftungsplatte 17 enthält.
Die Thermophorese-Entgiftungsplatte 17 wird vorzugsweise abnehmbar im Mini-Umgebungsbehälter 1 befestigt, so dass sie dem Mini-Umgebungsbehälter 1 zeitweise entnommen oder gegen eine andere Entgiftungsplatte ausgetauscht werden kann. Die Entnahme kann entweder durch Herausnehmen der gesamten ersten Hauptwand 8 erfolgen oder indem nur die Entgiftungsplatte 17 durch die verschließbare seitliche Öffnung 7 entfernt wird. Dadurch wird die Aufbereitung der Entgiftungsplatte 17 außerhalb des Mini-Umgebungsbehälters 1 durch Stickstoffspülung und/oder Erhitzung ermöglicht.
Die Struktur der verschließbaren seitlichen Öffnung 7 ist auf bekannte Weise so ausgerichtet, dass sie mit externen, automatischen Öffnungs- und Schließvorrichtungen sowie mit Betätigungsvorrichtungen zum Einlegen und Entnehmen des Substrats 3 zusammenwirkt. Daraus geht hervor, dass die verschließbare seitliche Öffnung 7 in der Regel eine nicht symmetrische Struktur aufweist, die keine Möglichkeit bietet, den Mini-Umgebungsbehälter 1 umzudrehen, damit er gleichermaßen mit nach oben als auch mit nach unten gerichteten Hauptwänden 8 und 9 genutzt werden kann, wodurch die Aufbereitung und der Transport eines Substrats 3, dessen aktive Seite ebenso nach oben oder unten gerichtet sein kann, ermöglicht wird.
Aus diesem Grund ist die Hauptstruktur gemäß 1 in drei wesentlichen Teilen, nämlich einer Kapsel 4, einer ersten aufgesetzten Hauptwand 8 und einer zweiten aufgesetzten Hauptwand 9, in Bezug auf eine horizontale Zwischenebene symmetrisch angeordnet, was die Möglichkeit bietet, die erste Hauptwand 8 entweder auf der oberen Seite 5 oder auf der unteren Seite 6 der Kapsel 4 anzuordnen. Auf diese Weise kann die von der verschließbaren seitlichen Öffnung 7 gebildete Eingangs- /Ausgangsstruktur ohne Positionsänderung aufrechterhalten werden, in dem die Hauptwände 8 und 9 entweder im oberen oder im unteren Bereich der Kapsel 4 angeordnet werden.
Dementsprechend stellt die 1 die Position des Mini-Umgebungsbehälters 1 dar, in der die erste Hauptwand 8 auf der ersten Hauptseite 5 und die zweite Hauptwand 9 auf die zweiten Hauptseite 6 aufgesetzt ist.
Der umgekehrte Fall ist in 2 dargestellt, in der die entsprechend aufgebaute Kapsel 4 die erste Hauptwand 8 auf ihrer zweiten Hauptseite 6 und die zweite Hauptwand 9 auf ihrer ersten Hauptseite 5 aufnimmt.
Aufgrund der Tatsache, die erste und die zweite Hauptwand 8 und 9 auf der selben Kapsel 4 in umgekehrter Folge aufsetzen zu können, wird es möglich, die Entgiftungsplatte 17 entweder oberhalb des Substrats 3 anzuordnen, wenn die aktive Seite des Substrats 3 nach oben gerichtet ist, oder unterhalb des Substrats 3, wenn die aktive Seite des Substrats 3 nach unten gerichtet ist.
Im Folgenden wird Bezug auf die 5 genommen, in der eine Ausführungsvariante der kompletten Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, die den Mini-Umgebungsbehälter 1 gemäß der vorhergehenden Beschreibung sowie eine Konditionierungsstation 22 umfasst.
Die Konditionierungsstation 22 ist für die Aufnahme des Mini-Umgebungsbehälters 1 und den Anschluss an den Vorvakuum-Pumpdurchlass 15 ausgelegt. Deshalb enthält sie eine Anschlussvorrichtung 26, die dem dicht abschließenden Anschluss an den Vorvakuum-Pumpdurchlass 15 dient. Die Anschlussvorrichtung 26 wird an die Saugfunktion einer Vorvakuumpumpe 23 angeschlossen, die mit Steuervorrichtungen 24 zum Absaugen von Gasen aus der Reservekammer 13 verbunden ist, wenn der Mini-Umgebungsbehälter 1 an die Konditionierungsstation 22 angekoppelt wird. Demnach ist die Vorvakuumpumpe 23 aeraulisch seriell mit der Mikropumpe 12 verbunden, um im Innen-Hohlraum 2 des Mini-Umgebungsbehälters 1 einen geeigneten Gasdruck aufzubauen, z.B. in einer Größenordnung von 10 mTorr. Die Vorvakuumpumpe 23 muss in der Lage sein, diesen Betriebsdruck von 10 mTorr in etwa zu erreichen.
Es wird deutlich, dass das Vorhandensein der Reservekammer 13 die einwandfreie Funktion der Mikropumpe 12 während der gesamten Dauer der Autonomie des Mini-Umgebungsbehälters 1 ermöglicht, ohne dass eine im Mini-Umgebungsbehälter 1 integrierte Vorvakuumpumpe erforderlich ist und ohne dass Mittel zur Energieversorgung dieser integrierten Vorvakuumpumpe notwendig sind.
Der 5 ist außerdem zu entnehmen, dass die Vorvakuumpumpe 23 mit Anschlussvorrichtungen zusammenwirkt, wie z.B. einem Kanal 26, der die Verbindung und den Anschluss der Saugfunktion 27 an die Reservekammer 13 des Mini-Umgebungsbehälters 1 gewährleistet. Zu diesem Zweck ist der Kanal 26 so ausgerichtet, dass er an den verschließbaren Vorvakuum-Pumpdurchlass 15 gekoppelt werden kann, wenn der Mini-Umgebungsbehälter 1 an die Konditionierungsstation 22 angekoppelt wird. Sobald der Mini-Umgebungsbehälter 1 entfernt wird, wird der verschließbare Vorvakuum-Pumpdurchlass 15 wieder geschlossen, um das Vakuum in der Reservekammer 13 und dem Innen-Hohlraum 2 aufrecht zu erhalten.
Die Vorvakuumpumpe 23 ist mit Steuereinrichtungen 24 verbunden, um die Gasabsaugung aus dem Mini-Umgebungsbehälter 1 zu steuern, damit beim Ankoppeln des Mini-Umgebungsbehälters 1 ein geeignetes Vakuum erzeugt wird. Die Konditionierungsstation 22 enthält außerdem Mittel 25 zum Aufladen der Energiereserve 16 des Mini-Umgebungsbehälters 1. Dafür sind Vorrichtungen zum elektrischen Anschluss 28 vorgesehen, die in der Konditionierungsstation 22 eingeplant sind, und Vorrichtungen zum elektrischen Anschluss 28a entsprechen, die im Mini-Umgebungsbehälter 1 vorgesehen sind. Außerdem sind in der Konditionierungsstation 22 Kontrollvorrichtungen 29 vorgesehen, die der Überwachung des im Mini-Umgebungsbehälter 1 erzeugten Vakuums dienen, wobei die Kontrollvorrichtungen 29 zu diesem Zweck an Zustandsmelder angeschlossen sind, beispielsweise an die im Mini-Umgebungsbehälter 1 angebrachten Sensorvorrichtungen 12c.
In 3 ist eine zweite Ausführungsvariante eines Mini-Umgebungsbehälters 1 gemäß der Erfindung dargestellt, deren zweite Hauptwand 9 den gleichen Aufbau und deren erste Hauptwand 8 jedoch einen anderen Aufbau aufweist. In diesem Fall ist die erste Hauptwand 8 nicht mit einer Thermophorese-Entgiftungsplatte ausgestattet, sondern enthält stattdessen ein lichtdurchlässiges Fenster 21, das dem Nutzer die Sicht auf den Inhalt des Mini-Umgebungsbehälters 1 ermöglicht.
Bei den Ausführungsvarianten mit Reservekammer 13 kann es nützlich sein, die Betriebsdauer der Reservekammer 13 zu verlängern, indem dort ein Adsorptionselement 30 (1) vorgesehen wird, das die Gasmoleküle adsorbieren kann und damit dazu beiträgt, den Druck in der Reservekammer 13 niedrig zu halten.
Als Materialbeispiel für die Ausführung des Adsorptionselements 30 werden Zeolithe vorgeschlagen. Zeolithe sind alkalische, kristallisierte Silico-Aluminate mit stabiler chemischer Struktur, die regelmäßige und zahlreiche Mikroporen aufweisen, in denen Kationen ebenso beweglich sind wie in einer Flüssigkeit. Daraus resultiert eine Austausch-, Adsorptions- und Katalysekapazität. Die Zeolithe weisen eine feste chemische Struktur mit großen Hohlräumen auf, in denen die Moleküle adsorbiert werden können. Diese Hohlräume sind über Porenöffnungen miteinander verbunden, durch die die Moleküle strömen können. Die Poren und Hohlräume haben aufgrund ihrer kristallinen Beschaffenheit gleichmäßige Abmessungen und sind aneinander angrenzend gelagert, und je nach Größe der Öffnungen kann diese chemische Struktur Moleküle adsorbieren, die der Größe der Öffnungen entsprechen, während andere, größere Moleküle zurückgewiesen werden. Daher werden die geeigneten Zeolithe je nach Größe der zu adsorbierenden Gasmoleküle ausgewählt.
Alternativ kann als Adsorptionselement 30 jedes andere Material gewählt werden, das in der Regel in Sorptions- oder Getterpumpen verwendet wird.
Wie in 1 dargestellt, können bei den Ausführungsvarianten, die eine Thermophorese-Entgiftungsplatte 17 umfassen, alternativ oder ergänzend Vorrichtungen mit Partikel-Haftstellen 31 vorgesehen werden, die auftretende Partikel fangen.
Diese Partikel-Haftstellen 31 werden entsprechend der aktiven Seite der Thermophorese-Entgiftungsplatte 17 oder dem Substrat 3 zugewandt installiert.
In der praktischen Anwendung kann die Thermophorese-Entgiftungsplatte 17 aus einem Material hergestellt werden, das bereits die Adhäsionseigenschaften von Partikel-Haftstellen aufweist. Alternativ oder ergänzend kann die aktive Seite der Thermophorese-Entgiftungsplatte 17 einer entsprechenden Oberflächenbehandlung unterzogen werden, durch die die Eigenschaften von Partikel-Haftstellen entstehen.
Beispielsweise kann die aktive Seite der Thermophorese-Entgiftungsplatte 17 die Außenseite einer dünnen Oberflächenschicht aus geeignetem Material sein, die auf diese Thermophorese-Entgiftungsplatte 17 aufgebracht wird.
In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung können die Mikropumpe 12 und die Reservekammer 13 in der zweiten Hauptwand 9 gegen eine Sorptions- oder Getterpumpe ausgetauscht werden. Das Adsorptionselement 32 der Sorptions- oder Getterpumpe kann in der zweiten Hauptwand 9 vorgesehen werden, wie in 1 dargestellt. Das Adsorptionselement 32 kann vorzugsweise demontierbar sein, damit es nach einer bestimmten Nutzungsdauer ausgetauscht und/oder außerhalb des Mini-Umgebungsbehälters 1 aufbereitet werden kann, denn bei der Aufbereitung muss das adsorbierende Material relativ stark erhitzt werden, und diese Erhitzung könnte den Mini-Umgebungsbehälter 1 beschädigen. Es ist ein Adsorptionselement zu wählen, das auch bei relativ niedrigen Temperaturen zufriedenstellende Sorptionseigenschaften aufweist, um den Verbrauch der integrierten Energie zu vermeiden.
In der Regel weist das Adsorptionselement 32 Desorptionseigenschaften auf, wenn seine Temperatur erhöht wird, und Adsorptionseigenschaften, wenn seine Temperatur niedrig ist.
Daher kann das Adsorptionselement 32 im Allgemeinen durch ausreichendes Erhitzen aufbereitet werden, nachdem es aus dem Mini-Umgebungsbehälter 1 entfernt wurde. Vorteilhafterweise kann das Adsorptionselement 32 dem Mini-Umgebungsbehälter 1 noch relativ warm eingesetzt werden, d.h. mit einer Temperatur, die hoch genug ist, um befriedigende Adsorptionseigenschaften aufzuweisen, die aber unter dem Wert liegt, ab dem eine Desorption erfolgt: Die allmähliche Abkühlung des Adsorptionselements 32 und der im Innen-Hohlraum 2 vorhandenen Gase bewirkt ein allmähliches Absinken des Gasdrucks im Innen-Hohlraum 2 und trägt auf diese Weise zur Pumpleistung sowie zur Aufrechterhaltung des kontrollierten Vakuums im Innen-Hohlraum 2 während des Transports und/oder der Lagerung von Substraten im Mini-Umgebungsbehälter 1 bei.
In allen beschriebenen Ausführungsvarianten sollte das Substrat 3 im Innen-Hohlraum 2 der Vorrichtung bleiben. Die Fixierung des Substrats 3 muss ausreichend sein, um die Gefahr einer Beschädigung des Substrats 3 während des Transports der Vorrichtung zu vermeiden, und es muss die Gefahr einer Reibung vermieden werden, durch die Partikel entstehen könnten, die die Hauptseite des Substrats 3 verschmutzen können, beispielsweise die Seite einer Halbleiterplatte, die im weiteren Fertigungsverfahren bedruckt und zu einem Halbleiterbauteil verarbeitet wird. Gleichzeitig muss gewährleistet werden, dass die Fixierungsvorrichtung nur einen geringen Energieverbrauch aufweist, um die Autonomie der Transportvorrichtung nicht zu reduzieren.
Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn zu diesem Zweck eine Vorrichtung zur elektrostatischen Befestigung 40 genutzt wird, durch die das Substrat 3 im Innen-Hohlraum 2 in horizontaler Position gehalten wird.
Die Einzelheiten der Ausführung einer Vorrichtung zur elektrostatischen Befestigung 40 sind in 4 dargestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Befestigungsplatte 41, die eine elektrisch isolierende Befestigungsfläche 42 bildet, auf der das Substrat 3 aufgebracht wird. Die Befestigungsplatte 41 umfasst eine Vielzahl an Elektroden 43 und 44, die über elektrische Leitungen 45a und 45b an einen Schaltkreis zur Befestigungssteuerung angeschlossen sind. Die Elektroden 43 und 44 sind jeweils mit einer dünnen, isolierenden Schicht 46 und 47 versehen, beispielsweise in der Größenordnung von einem Mikrometer, und werden von einer isolierenden Platte 48 gehalten, die wiederum von einer Metallplatte 49 gehalten wird, die fest mit der Kapsel 44 verbunden ist.
Der Schaltkreis zur Befestigungssteuerung 45 legt an den Elektroden 43 und 44 eine elektrische Befestigungsspannung an, um die elektrostatische Befestigung des Substrats 3 auf der Befestigungsfläche 42 zu bewirken. Die elektrische Befestigungsspannung ist beispielsweise eine Rechteckwellen-Spannung mit einer Grundfrequenz von einigen Dutzend Hertz und einer Amplitude in einer Größenordnung von 1.000 Volt.
Da es sich um eine kapazitive Kopplung mit dem Substrat 3 handelt, ist die vom Schaltkreis zur Befestigungssteuerung 45 bereitgestellte elektrische Leistung sehr gering, was den Autonomieanforderungen der Substrat-Transportvorrichtung gemäß der Erfindung entspricht.
Die Stromversorgung der Elektroden 43 und 44 bewirkt die elektrostatische Befestigung des Substrats 3, während eine Unterbrechung dieser Stromversorgung die sofortige Freigabe des Substrats bewirkt. Daher tritt bei der Befestigung oder beim Lösen der elektrostatischen Befestigungsvorrichtung keinerlei Reibung auf, und damit werden keinerlei Schmutzpartikel freigesetzt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die explizit beschriebenen Ausführungsvarianten beschränkt, sondern beinhaltet die verschiedenen Varianten und Verallgemeinerungen, die für den Fachmann offensichtlich sind.

Claims

Vorrichtung zum Transport von Substraten (3) unter kontrollierter Atmosphäre, die einen Mini-Umgebungsbehälter (1) umfasst, der einen Innen-Hohlraum (2) umfasst, eine Kapsel (4), die auf einer ersten Hauptseite (5) und auf einer zweiten, gegenüberliegenden Hauptseite (6) offen ist, eine erste Hauptwand (8) und eine zweite Hauptwand (9), dadurch gekennzeichnet, dass – die Kapsel außerdem eine seitliche verschließbare Öffnung (7) umfasst, die dem Einlegen und Entnehmen von Substraten (3) dient, – die erste Hauptwand (8) so ausgelegt ist, dass sie je nach Ausrichtung der aktiven Seite des Substrats auf die erste Hauptseite (5) oder auf die zweite Hauptseite (6) aufgesetzt und befestigt werden kann und diese dicht verschließt, – die zweite Hauptwand (9) so ausgelegt ist, dass sie je nach Ausrichtung der aktiven Seite des Substrats auf die erste Hauptseite (5) oder auf die zweite Hauptseite (6) aufgesetzt und befestigt werden kann und diese dicht verschließt, wobei die erste Hauptwand und die zweite Hauptwand in einer Ebene angeordnet sind, die parallel zu der Ebene verläuft, in der sich die Substrate befinden, und dadurch, dass der Mini-Umgebungsbehälter (1) außerdem integrierte Pumpvorrichtungen (12) umfasst, deren Saugfunktion (12a) an den Innen-Hohlraum (2) des Mini-Umgebungsbehälters (1) angeschlossen ist, um ein kontrolliertes Vakuum im Innen-Hohlraum (2) des Mini-Umgebungsbehälters (1) aufrecht zu erhalten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes enthält: – Eine Mikropumpe (12), deren Saugfunktion (12a) an den Innen-Hohlraum (2) des Mini-Umgebungsbehälters (1) angeschlossen ist, – Eine Grobvakuum-Reservekammer (13), die vom Innen-Hohlraum (2) des Mini-Umgebungsbehälters (1) getrennt und von der Außenatmosphäre isoliert ist, die an den Förderausgang (12b) der Mikropumpe (12) angeschlossen ist und die einen verschließbaren Vorvakuum-Pumpdurchlass (15) aufweist, über den sie mit einer externen Pumpvorrichtung verbunden werden kann, – Eine Energiereserve (16) zur Energieversorgung der Mikropumpe (12), die ihren Betrieb gewährleistet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reservekammer (13) ein Volumen aufweist, das gerade ausreicht, damit der Innendruck in der Reservekammer (13), der aufgrund der Wirkung der von der Mikropumpe (12) aus dem Innen-Hohlraum (2) des Mini-Umgebungsbehälters (1) gepumpten und in die Reservekammer (13) geförderten Gase allmählich ansteigt, während einer ausreichenden Autonomiephase der Transportvorrichtung den oberen Druck-Grenzwert nicht übersteigt, über dem die Mikropumpe (12) nicht mehr in der Lage ist, die Förderung der gepumpten Gase zu gewährleisten.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, die Sensorvorrichtungen (12c) umfasst, die Kontakt zur Innenatmosphäre haben und mit Kontroll- und Steuerungsvorrichtungen (16a) verbunden sind, die die Regelung der Stromversorgung für die Mikropumpe (12) gewährleisten.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, in der die Mikropumpe (12) eine Vielzahl an Pump-Elementarzellen mit thermischer Transpiration umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, in der die zweite Hauptwand (9) die Mikropumpe (12) umfasst, deren Saugfunktion an den Innen-Hohlraum (2) des Mini-Umgebungsbehälters (1) und die Energiereserve (16) zur Versorgung der Mikropumpe (12) angeschlossen ist und die Reservekammer (13) ist an den Förderausgang der Mikropumpe (12) angeschlossen und mit dem verschließbaren Vorvakuum-Pumpdurchlass (15) ausgestattet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, in der die erste Hauptwand (8) ein lichtdurchlässiges Fenster (21) umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, in der die erste Hauptwand (8) eine Thermophorese-Entgiftungsplatte (17) und Mittel (18) zur Abkühlung der genannten Thermophorese-Entgiftungsplatte (17) umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, in der die Mittel (18) zur Abkühlung der genannten Thermophorese-Entgiftungsplatte (17) eine oder mehrere kalte Quelle/-n mit Peltier-Elementen umfassen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, in der die Thermophorese-Entgiftungsplatte (17) Vorrichtungen mit Partikel-Haftstellen (31) umfasst, die auftretende Partikel fangen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, in der die Thermophorese-Entgiftungsplatte (17) demontierbar im Mini-Umgebungsbehälter (1) installiert ist, so dass ihre Aufbereitung außerhalb des Mini-Umgebungsbehälters (1) durch Stickstoffspülung und/oder Erhitzung durchgeführt werden kann.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11, die eine Konditionierungsstation (22) enthält, – die für die Aufnahme des Mini-Umgebungsbehälters (1) und den Anschluss an den Vorvakuum-Pumpdurchlass (15) ausgelegt ist, – die eine Vorvakuumpumpe (23) und Steuerungsvorrichtungen (24) umfasst, die dazu dienen, das Gas aus der Reservekammer (13) zu saugen, um in der Reservekammer (13) und dem Innen-Hohlraum (2) des Mini-Umgebungsbehälters (1) ein geeignetes Vakuum zu erzeugen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, in der die Vorvakuumpumpe (23) mit Anschlussvorrichtungen (26) zusammenwirkt, um die Saugfunktion (27) an eine Reservekammer (13) des Mini-Umgebungsbehälters (1) anzuschließen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, in der: – Die Mikropumpe (12) einem Pumpentyp entspricht, der elektrische Energie nutzt, – Die Energiereserve (16) des Mini-Umgebungsbehälters (1) Mittel zur Speicherung der elektrischen Energie umfasst, – Die Konditionierungsstation (22) Mittel umfasst, die als elektrische Energiequelle (25) dienen, und elektrische Anschlussmittel (28), um die Energiereserve (16) des Mini-Umgebungsbehälters (1) aufzuladen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 14, in der die Reservekammer (13) ein Adsorptionselement (30) umfasst, das die Gasmoleküle adsorbiert und damit dazu beiträgt, in der Reservekammer (13) einen ausreichend niedrigen Druck aufrecht zu erhalten.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adsorptionselement (32) in der Atmosphäre des Innen-Hohlraums (2) des Mini-Umgebungsbehälters (1) angeordnet wird, um die Gasmoleküle zu adsorbieren, und damit zur Erhaltung des Vakuums im Innen-Hohlraum (2) und zur Molekülentgiftung beizutragen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, in der das Adsorptionselement (32) demontierbar ist, um seinen Austausch und/oder seine Aufbereitung außerhalb des Mini-Umgebungsbehälters (1) zu ermöglichen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 17, in der das Adsorptionselement (32) einem Typ entspricht, der bei hohen Temperaturen Desorptionseigenschaften, bzw. bei niedrigen Temperaturen Adsorptionseigenschaften aufweist, und der noch relativ warm in den Mini-Umgebungsbehälter (1) eingelegt werden kann, so dass seine allmähliche Abkühlung die Pumpleistung fördert und zur Aufrechterhaltung des kontrollierten Vakuums im Mini-Umgebungsbehälter (1) beiträgt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur elektrostatischen Befestigung (40) enthält, um das Substrat (3) im Innen-Hohlraum (2) in unveränderter Position zu halten.