EP3171992A1 - Procede et station de traitement d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats - Google Patents

Procede et station de traitement d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats

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EP3171992A1
EP3171992A1 EP15742191.8A EP15742191A EP3171992A1 EP 3171992 A1 EP3171992 A1 EP 3171992A1 EP 15742191 A EP15742191 A EP 15742191A EP 3171992 A1 EP3171992 A1 EP 3171992A1
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EP
European Patent Office
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plasma
treatment
transport box
substrates
during
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15742191.8A
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German (de)
English (en)
Inventor
Julien PALISSON
Catherine Le Guet
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Pfeiffer Vacuum SAS
Original Assignee
Pfeiffer Vacuum SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Pfeiffer Vacuum SAS filed Critical Pfeiffer Vacuum SAS
Publication of EP3171992A1 publication Critical patent/EP3171992A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B08B9/40—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus cleaning by burning out
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
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    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B08B9/205—Conveying containers to or from the cleaning machines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32752—Means for moving the material to be treated for moving the material across the discharge

Definitions

  • the present invention relates to a method of treating a plastic transport box for conveying and atmospheric storage of substrates, such as semiconductor wafers or photomasks, transport boxes that may have undergone beforehand cleaning with a liquid, such as washing with pure water.
  • the transport and storage boxes determine a confined space under atmospheric pressure, separate from the environment of use and transport of the substrate, for transporting and storing one or more substrates.
  • these boxes make it possible to transport the substrates, such as semiconductor wafers (or "wafer” in English) or photomasks, from one equipment to another or to store the substrates between two manufacturing steps.
  • substrates such as semiconductor wafers (or "wafer” in English) or photomasks
  • These boxes of plastic material can be polluted by gases of manufacturing processes, such as HF, HCl, NH 3 , PGMEA gases, these gases being released in particular by the semiconductor wafers. conductors having undergone preliminary manufacturing operations.
  • gases of manufacturing processes such as HF, HCl, NH 3 , PGMEA gases
  • the released gases can adsorb to the surface of the dishes, then diffuse into the polymer, leading to the accumulation of polluting molecules in the polymer. These polluting molecules can subsequently desorb, adsorb to the substrates stored in these dishes, and possibly react chemically with the surface, which can create defects on the surfaces of the substrates.
  • this washing step is followed by a drying step that can be very long, for example comprising a phase in which the transport boxes are heated by convection of hot air heated by infrared, and centrifuged, followed by a phase in which the transport boxes are put in waiting in the open air.
  • a drying step that can be very long, for example comprising a phase in which the transport boxes are heated by convection of hot air heated by infrared, and centrifuged, followed by a phase in which the transport boxes are put in waiting in the open air.
  • Document WO2009021941A1 discloses a drying after washing treatment, which notably provides for improving the volume decontamination of the boxes. This treatment involves subjecting the transport box to the combined action of subatmospheric gas pressure and infrared radiation. Heating by infrared radiation effectively desorbs contaminants that have diffused into the thickness of the polymer and thus accelerate their elimination.
  • the subject of the invention is a method for treating a plastics material transport box for the conveying and the atmospheric storage of substrates having walls confining a volume intended for the storage of substrates, characterized in that comprises at least one plasma treatment step in which at least one inner wall of said transport box is subjected to a plasma of a process gas at a gas pressure of less than 10,000 Pascal.
  • the plasma treatment step makes it possible to treat the inner wall of the surface transport box, either by chemical action or by mechanical action, to eliminate the contaminating molecules.
  • the plasma provides an energy promoting the stall by mechanical action of molecules attached to the surface of plastic transport boxes.
  • Plasma can also have a chemical action because the ionized species generated can react with contaminants, which promotes their elimination. The generation of a plasma on the transport box thus makes it possible to accelerate the surface decontamination compared with simple heating under vacuum. According to one or more characteristics of the treatment process taken alone or in combination,
  • At least the inner wall of the transport box is subjected to heating greater than 50 ° C., such as at 70 ° C .; at the same time, the decontamination of the inner wall of the surface and volume transport box is improved,
  • the gas pressure is between 1000 and 0.1 Pascal
  • the treatment gas is chosen from a noble gas, such as argon, or from a reactive gas, such as oxygen, nitrogen or steam; 'water,
  • the plasma is alternately turned on and extinguished several times for a predetermined duration; the intermittent plasma makes it possible to avoid the degradation of the plastic of the transport boxes that may result from the bombardment of the material by the ionized species of the plasma or the aging of the plastic that may result from the chemical attack by the ionized species and the UV generation by the plasma,
  • the treatment method comprises a plasma-free processing step during which at least the inner wall of the transport box is subjected to the combined action of a gas pressure of less than 10,000 Pascal and a heating greater than 50 ° C,
  • the gas pressure is lower than the gaseous pressure of the plasma treatment step; during the plasma-free treatment step, the gaseous pressure is less than 100 Pa; ,
  • the treatment method comprises a plasma-free treatment step preceded by a plasma treatment step
  • the treatment method comprises a plasma-free treatment step followed by a plasma treatment step; the subsequent stage of plasma treatment can make it possible to condition the surfaces of the transport box by modifying the contact angle of the surfaces, for example so that the transport boxes desorb less before treatment or so that the inner wall of the transport box adsorbs better than before treatment,
  • the treatment method comprises a plasma-free treatment step preceded by a prior plasma treatment step and followed by a subsequent plasma-treatment step, and the plasmas of the pre-and-prior plasma-treatment steps are distinct.
  • the invention also relates to a transport box processing station for conveying and atmospheric storage of substrates, comprising:
  • a sealed chamber designed to receive at least one inner wall of a plastic transport box for conveying and atmospheric storage of substrates
  • FIG. 1 represents a schematic view of a treatment station
  • FIG. 2 is a flowchart showing the various steps of a method of treating a transport box made of plastic material
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an intermittent plasma with phases of ignition and extinction of the plasma in a treatment process
  • FIG. 4a represents an exemplary embodiment of the treatment method
  • FIG. 4b represents another exemplary embodiment of the treatment method
  • FIG. 4c represents another exemplary embodiment of the treatment method
  • FIG. 5a represents another exemplary embodiment of the treatment method
  • FIG. 5b represents another exemplary embodiment of the treatment method
  • FIG. 5c represents another exemplary embodiment of the treatment method
  • FIG. 1 represents an example of a treatment station 1 of transport boxes for the conveying and the atmospheric storage of substrates.
  • the treatment station 1 comprises a sealed chamber 2 shaped to receive at least one wall of at least one plastic carrying case 3, pumping means 4 connected to the sealed chamber 2, at least one source of infrared radiation 5 , a plasma source 6, and a processing unit 7.
  • the plastic carrying case has walls enclosing an interior volume for storing substrates, such as semiconductor wafers, photomasks or thin films for the solar industry. It is a means of conveying and atmospheric storage of substrates.
  • a wall of the transport box 3 is, for example, a hollow peripheral envelope (FIG. 1) or a door (not shown) mating with the hollow peripheral envelope 3 to form a box, the inner walls being those defining the interior volume. for storing substrates.
  • the transport box may in particular be a standardized transport enclosure type FOUP, FOSB, SMIF Pod, RSP or "Open Cassette", or a substrate transport enclosure for solar collectors.
  • the plastic transport box is for example polymer, such as polycarbonate material.
  • the treatment station 1 can be connected to a transport box liquid cleaning equipment, comprising means for conveying the transport box, cleaning equipment to said treatment station 1.
  • the processing unit 7 is configured to control the pumping means 4, the infrared radiation source (s) 5 and the plasma source 6 for the implementation of a treatment method 100 of a plastic material transport box for the conveying and the atmospheric storage of substrates, as illustrated in FIG.
  • the treatment method 100 comprises at least one plasma treatment step 103; 105 during which at least one wall of the transport box 3 is placed in the sealed chamber 2 in order to subject it to a plasma of a treatment gas under a gas pressure of less than 10,000 Pascal (or 100 mbar), the wall inside the transport box 3 may have undergone prior cleaning by a liquid, such as washing with deionized water according to step 101.
  • At least the inner face of the wall of the transport box 3 is subjected to plasma.
  • the gas pressure of the treatment gas is for example between 1000 Pa (or 10 mbar) and 0, 1 Pa (or 10 "3 mbar).
  • 1000 Pa or 10 mbar
  • 10 "3 mbar was placed a wall of the transport box or open transport box in the room 2, so as not to deform the wall of the transport box during its evacuation.
  • the plasma treatment step 103; 105 makes it possible to treat the inner wall of the transport box 3 at the surface, either by chemical action or by mechanical action, to eliminate the contaminating molecules.
  • the plasma provides an energy promoting the stall by mechanical action of molecules attached to the surface of plastic transport boxes.
  • Plasma can also have a chemical action because the ionized species generated can react with contaminants, which promotes their elimination. The generation of a plasma on the transport box thus makes it possible to accelerate the surface decontamination compared with simple heating under vacuum.
  • the plasma is generated by means of the plasma source 6, for example of the ICP, RF, microwave or capacitive type.
  • the sealed chamber 2 comprises at least one treatment gas introduction device 8 for introducing at least one treatment gas during the plasma treatment step 103; 105.
  • the process gas may be selected from a gas noble such as argon or from a reactive gas such as oxygen, nitrogen or water vapor.
  • the ionized species may have an ionic sputtering action: the ions which bombard the surface of the inner wall of the plastic transporting box 3 will tear off molecules on the surface of the bombarded material.
  • oxygen is used in particular to remove residues of resin and hydrogen to remove carbon contaminants and acids with greater efficiency than just vacuum heating the transport box.
  • the treatment gas introduction device 8 may also be used to introduce a clean gas, such as dry nitrogen, to return the sealed chamber 2 to atmospheric pressure after treatment of the transport box.
  • a clean gas such as dry nitrogen
  • the plasma is alternately switched on and off several times for a predetermined period.
  • the alternation may be periodic or partially periodic.
  • the predetermined duration over which the plasma is intermittent may be the complete or partial duration of the plasma treatment step 103; 105.
  • the plasma is turned on, switched off and on again once, during a plasma treatment step 103.
  • Intermittent plasma avoids the degradation of the plastic transport boxes that may result from the bombardment of the material by the ionized species of the plasma or the aging of the plastic that may result from the chemical attack by the ionized species and the generation of UV by the plasma.
  • the decontamination of the inner wall of the transport box 3 is improved both in surface and in volume.
  • the risks of condensation or solidification of the gaseous species, such as water vapor are reduced, which can occur in particular when the treatment process starts with a step of plasma treatment 105 at very low pressure, such as at a pressure of the order of 0.1 Pa (10 -3 mbar), but the temperature is maintained below a limit of permissible temperature beyond which the transport box of plastics material can be degraded, for example above 100 ° C.
  • the treatment method 100 comprises a plasma-free processing step 104 during which the inner wall of the plastic carrying case 3 is subjected to the combined action of a gas pressure of less than 10,000 Pascal. and a heating above 50 ° C, such as of the order of 70 ° C, without plasma.
  • the plasma-free processing step 104 notably makes it possible to accentuate the degassing of the transport box by volume. Indeed, in the absence of plasma and the fact that the wall of the transport box 3 is heated, it is possible to accelerate the degassing, for example by further reducing the gaseous pressure at which the wall of the transport box 3 is subject only during the plasma treatment step 103; 105.
  • the gas pressure is, for example, less than 100 Pa (or 1 mbar), such as between 100 Pa (or 1 mbar), and 10 -4 Pa (10 "). 6 mbar).
  • Heating the plastic transport box during the plasma treatment steps 103; 105 or without plasma 104 can be achieved by subjecting the inner wall of the transport box 3 to infrared radiation.
  • the infrared radiation preferably has an emission spectrum having maximum intensities in the vicinity of the absorption wavelength (s) of the contaminating molecule (s) to be removed.
  • the infrared radiation can be amplitude modulated.
  • the amplitude-modulated infrared radiation makes it possible to maintain the temperature of the material of the plastic transport box in the vicinity of a set temperature while separately controlling the infrared emission spectrum.
  • the radiation may thus be chosen so as to act preferentially on the contaminating molecules to be eliminated based on water.
  • the infrared radiation may also include a continuous initial step of appropriately warming the surface to be treated to accelerate proper temperature setting, thereby substantially reducing the treatment time.
  • the treatment method comprises a plasma-free processing step 104, preceded by a plasma treatment step 103 without heating.
  • the plasma-free processing step 104 is followed by a plasma treatment step 103 without heating.
  • the subsequent stage of plasma treatment can make it possible to condition the surfaces of the transport box by modifying the contact angle of the surfaces, for example so that the transport boxes desorb less than before treatment or so that the wall Inside the transport box 3 adsorbs better than before treatment.
  • the treatment method 100 comprises a preliminary plasma treatment step 103, followed by a plasma-free processing step 104, followed by a subsequent plasma treatment step 103 ', as illustrated in FIGS. and 4c.
  • Plasmas of the prior and subsequent plasma treatment steps 103, 103 ' may be distinct: the treatment gas, the gas pressure and / or the plasma energy may be different in the prior and subsequent plasma processing steps 103, 103 '.
  • the inner wall of the transport box 3 is subjected to heating.
  • This heated plasma treatment step may be followed by a plasma-free processing step 104 (FIG. 5a) or preceded by a plasma-free processing step (FIG. 5b) or a heated plasma treatment step 105 may precede and follow a plasma-free processing step 104 ( Figures 4c).
  • the method may comprise a first step of unheated plasma treatment 103 followed by a plasma-free processing step 104, followed by a heating plasma treatment step 105 ( Figure 6).
  • the method may comprise a first step of plasma treatment with heating 105 followed by a plasma-free processing step 104, followed by a plasma treatment step without heating 103.
  • the treatment method may be followed by a validation step 106 (FIG. 2), in which a parameter representing the elimination of the contaminating molecules is measured and the treatment is interrupted when the representative parameter reaches a reference value of one satisfactory level of desorption of the wall of the transport box 3.
  • the representative parameter may be the gas pressure, total or partial, in the sealed chamber 2.
  • the measurement of the total pressure under the limit vacuum regime of the pump is an indicator of the flow desorbed in the sealed chamber 2, mainly from the degassing of the transport box.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de traitement d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats présentant des parois confinant un volume destiné au stockage de substrats, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de traitement par plasma (103; 105) au cours de laquelle on soumet au moins une paroi intérieure de ladite boîte de transport (3) à un plasma d'un gaz de traitement sous une pression gazeuse inférieure à 10000 Pascal. L'invention concerne aussi une station de traitement de boîtes de transport pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats.

Description

Procédé et station de traitement d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats
La présente invention se rapporte à un procédé de traitement d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats, telles que les plaquettes de semi-conducteurs ou de photomasques, les boîtes de transport pouvant avoir subi au préalable un nettoyage par un liquide, tel qu'un lavage à l'eau pure.
Les boîtes de transport et de stockage déterminent un espace confiné sous pression atmosphérique, séparé de l'environnement d'utilisation et de transport du substrat, pour le transport et le stockage d'un ou de plusieurs substrats.
Dans l'industrie de fabrication de semi-conducteurs, ces boîtes permettent de transporter les substrats, tels que des plaquettes semi-conductrices (ou « wafer » en anglais) ou des photomasques, d'un équipement à l'autre ou de stocker les substrats entre deux étapes de fabrication.
On distingue notamment les boîtes standardisées de transport et de stockage de plaquettes à ouverture latérale de type FOUP (" Front Opening Unified Pod " en anglais) et FOSB (" Front Opening Shipping Box ") ou à ouverture par le fond de type SMIF Pod (" Standard Mechanical Interface Pod " en anglais), les boîtes dites " open cassette " en anglais, les boîtes standardisées de transport et de stockage de photomasques de type RSP (" Reticle SMIF Pod " en anglais) et les boîtes de transport de substrats pour l'industrie du solaire.
Ces boîtes en matériau plastique, généralement en polymère, tel qu'en polycarbonate, peuvent être polluées par des gaz de procédés de fabrication, tels que les gaz HF, HCI, NH3, PGMEA, ces gaz étant relâchés notamment par les plaquettes semi-conductrices ayant subi des opérations préalables de fabrication.
Les gaz relâchés peuvent s'adsorber à la surface des boîtes, puis diffuser dans le polymère, conduisant à l'accumulation de molécules polluantes dans le polymère. Ces molécules polluantes peuvent désorber ultérieurement, s'adsorber sur les substrats stockés dans ces boîtes, et éventuellement réagir chimiquement avec la surface, ce qui peut créer des défauts sur les surfaces des substrats.
On prévoit donc le nettoyage régulier de ces boîtes par leur lavage avec un liquide tel que de l'eau déionisée, permettant de décontaminer la surface des containers. Cependant, certains contaminants qui ont diffusé dans le plastique ne sont pas éliminés et restent donc une source possible de contamination.
Par ailleurs, cette étape de lavage est suivie d'une étape de séchage pouvant être très longue, comportant par exemple une phase dans laquelle les boîtes de transport sont chauffées par convection d'air chaud chauffé par infrarouges, et centrifugées, suivie d'une phase dans laquelle les boîtes de transport sont mises en attente à l'air libre. En effet, les résidus de fluide nettoyant et plus particulièrement de vapeur d'eau sont des contaminants importants qu'il est nécessaire de supprimer.
On connaît du document WO2009021941A1 , un traitement de séchage après lavage, qui prévoit notamment d'améliorer la décontamination en volume des boîtes. Ce traitement consiste à soumettre la boîte de transport à l'action combinée d'une pression gazeuse subatmosphérique et d'un rayonnement infrarouge. Le chauffage par rayonnement infrarouge permet de désorber efficacement les contaminants qui ont diffusé dans l'épaisseur du polymère et ainsi d'accélérer leur élimination.
Cependant, on cherche aujourd'hui à améliorer encore l'efficacité du traitement et à réduire la durée de traitement.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de traitement d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats présentant des parois confinant un volume destiné au stockage de substrats, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de traitement par plasma au cours de laquelle on soumet au moins une paroi intérieure de ladite boîte de transport à un plasma d'un gaz de traitement sous une pression gazeuse inférieure à 10000 Pascal.
L'étape de traitement par plasma permet de traiter la paroi intérieure de la boîte de transport en surface, soit par action chimique soit par action mécanique, pour éliminer les molécules contaminantes. En effet, le plasma apporte une énergie favorisant le décrochage par action mécanique des molécules attachées à la surface des boîtes de transport en matériau plastique. Le plasma peut aussi avoir une action chimique, car les espèces ionisées générées peuvent réagir avec les contaminants, ce qui favorise leur élimination. La génération d'un plasma sur la boîte de transport permet donc d'accélérer la décontamination de surface par rapport à un simple chauffage sous vide. Selon une ou plusieurs caractéristiques du procédé de traitement prise seule ou en combinaison,
- au cours de l'étape de traitement par plasma, on soumet au moins la paroi intérieure de la boîte de transport à un chauffage supérieur à 50°C, tel qu'à 70°C ; on améliore ainsi en même temps la décontamination de la paroi intérieure de la boîte de transport en surface et en volume,
- au cours de l'étape de traitement par plasma, la pression gazeuse est comprise entre 1000 et 0,1 Pascal,
- au cours d'au moins une étape de traitement par plasma, le gaz de traitement est choisi parmi un gaz noble, tel que l'argon, ou parmi un gaz réactif, tel que l'oxygène, l'azote ou la vapeur d'eau,
- au cours d'au moins une étape de traitement par plasma, le plasma est alternativement allumé et éteint à plusieurs reprises pendant une durée prédéterminée ; le plasma intermittent permet d'éviter la dégradation du plastique des boîtes de transport pouvant résulter du bombardement du matériau par les espèces ionisées du plasma ou du vieillissement du plastique pouvant résulter de l'attaque chimique par les espèces ionisées et de la génération d'UV par le plasma,
- le procédé de traitement comporte une étape de traitement sans plasma au cours de laquelle on soumet au moins la paroi intérieure de la boîte de transport à l'action combinée d'une pression gazeuse inférieure à 10000 Pascal et d'un chauffage supérieur à 50°C,
- au cours de l'étape de traitement sans plasma, la pression gazeuse est inférieure à la pression gazeuse de l'étape de traitement avec plasma, - au cours de l'étape de traitement sans plasma, la pression gazeuse est inférieure à 100 Pa,
- le procédé de traitement comporte une étape de traitement sans plasma précédée d'une étape de traitement par plasma,
- le procédé de traitement comporte une étape de traitement sans plasma suivie d'une étape de traitement par plasma ; l'étape ultérieure de traitement par plasma peut permettre de conditionner les surfaces de la boîte de transport en modifiant l'angle de contact des surfaces, par exemple de manière que les boîtes de transport désorbent moins qu'avant traitement ou de manière que la paroi intérieure de la boîte de transport adsorbe mieux qu'avant traitement,
- le procédé de traitement comporte une étape de traitement sans plasma précédée d'une étape préalable de traitement par plasma et suivie d'une étape ultérieure de traitement par plasma, et les plasmas des étapes préalable et ultérieure de traitement par plasma sont distincts. L'invention a aussi pour objet une station de traitement de boîtes de transport pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats, comprenant :
- une chambre étanche conformée pour recevoir au moins une paroi intérieure d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats,
- des moyens de pompage raccordés à la chambre étanche, et
- au moins une source de rayonnement infrarouge,
caractérisée en ce qu'elle comporte une source plasma et une unité de traitement configurée pour piloter les moyens de pompage, la source de rayonnement infrarouge et la source plasma pour la mise en œuvre d'un procédé de traitement d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats tel que décrit précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1 représente une vue schématique d'une station de traitement,
- la figure 2 est un organigramme montrant les différentes étapes d'un procédé de traitement d'une boîte de transport en matériau plastique,
- la figure 3 est un schéma illustrant un exemple d'un plasma intermittent avec des phases d'allumage et extinction du plasma dans un procédé de traitement,
- la figure 4a représente un exemple de réalisation du procédé de traitement,
- la figure 4b représente un autre exemple de réalisation du procédé de traitement, - la figure 4c représente un autre exemple de réalisation du procédé de traitement,
- la figure 5a représente un autre exemple de réalisation du procédé de traitement,
- la figure 5b représente un autre exemple de réalisation du procédé de traitement,
- la figure 5c représente un autre exemple de réalisation du procédé de traitement, et
- la figure 6 représente un autre exemple de réalisation du procédé de traitement.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. Les étapes du procédé sont numérotées à partir de 100.
La figure 1 représente un exemple d'une station de traitement 1 de boîtes de transport pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats.
La station de traitement 1 comporte une chambre étanche 2 conformée pour recevoir au moins une paroi d'au moins une boîte de transport en matériau plastique 3, des moyens de pompage 4 raccordés à la chambre étanche 2, au moins une source de rayonnement infrarouge 5, une source plasma 6, et une unité de traitement 7.
La boîte de transport en matériau plastique comporte des parois confinant un volume intérieur destiné au stockage de substrats, tels que des plaquettes de semiconducteurs, des photomasques ou des films minces pour l'industrie du solaire. C'est un moyen de convoyage et de stockage atmosphérique de substrats. Une paroi de la boîte de transport 3 est par exemple une enveloppe périphérique creuse (figure 1 ) ou une porte (non représentée) s'accouplant à l'enveloppe périphérique creuse 3 pour former une boîte, les parois intérieures étant celles définissant le volume intérieur destiné au stockage des substrats.
La boîte de transport peut notamment être une enceinte de transport standardisée de type FOUP, FOSB, SMIF Pod, RSP ou " Open Cassette ", ou une enceinte de transport de substrats pour capteurs solaires.
La boîte de transport en matériau plastique est par exemple en polymère, tel qu'en matériau polycarbonate. La station de traitement 1 peut être raccordée à un équipement de nettoyage par voie liquide de boîte de transport, comportant un moyen de convoyage de la boîte de transport, de l'équipement de nettoyage vers ladite station de traitement 1.
L'unité de traitement 7 est configurée pour piloter les moyens de pompage 4, la ou les sources de rayonnement infrarouge 5 et la source plasma 6 pour la mise en œuvre d'un procédé de traitement 100 d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats, tel qu'illustré en figure 2.
Le procédé de traitement 100 comporte au moins une étape de traitement par plasma 103 ; 105 au cours de laquelle on place au moins une paroi de la boîte de transport 3 dans la chambre étanche 2 pour la soumettre à un plasma d'un gaz de traitement sous une pression gazeuse inférieure à 10000 Pascal (ou 100 mbar), la paroi intérieure de la boîte de transport 3 pouvant avoir subi au préalable un nettoyage par un liquide, tel qu'un lavage à l'eau déionisée selon l'étape 101.
On soumet au moins la face interne de la paroi de la boîte de transport 3 au plasma.
La pression gazeuse du gaz de traitement est par exemple comprise entre 1000 Pa (ou 10 mbar) et 0, 1 Pa (ou 10"3 mbar). On place une paroi de la boîte de transport ou la boîte de transport ouverte dans la chambre étanche 2, de manière à ne pas déformer la paroi de la boîte de transport lors de sa mise sous vide.
L'étape de traitement par plasma 103 ; 105 permet de traiter la paroi intérieure de la boîte de transport 3 en surface, soit par action chimique soit par action mécanique, pour éliminer les molécules contaminantes. En effet, le plasma apporte une énergie favorisant le décrochage par action mécanique des molécules attachées à la surface des boîtes de transport en matériau plastique. Le plasma peut aussi avoir une action chimique, car les espèces ionisées générées peuvent réagir avec les contaminants, ce qui favorise leur élimination. La génération d'un plasma sur la boîte de transport permet donc d'accélérer la décontamination de surface par rapport à un simple chauffage sous vide.
Le plasma est généré au moyen de la source plasma 6, par exemple de type ICP, RF, microonde ou capacitive.
La chambre étanche 2 comporte au moins un dispositif d'introduction de gaz de traitement 8, pour introduire au moins un gaz de traitement au cours de l'étape de traitement par plasma 103 ; 105. Le gaz de traitement peut être choisi parmi un gaz noble tel que l'argon ou parmi un gaz réactif tel que l'oxygène, l'azote ou la vapeur d'eau.
Dans le cas d'un plasma de gaz noble pourvu d'une énergie suffisante, les espèces ionisées peuvent avoir une action de pulvérisation ionique : les ions qui bombardent la surface de la paroi intérieure de la boîte de transport 3 en matériau plastique vont arracher des molécules à la surface du matériau bombardé.
Dans le cas d'un plasma de gaz réactif, les espèces ionisées créées sont susceptibles de réagir avec des molécules en surface du matériau : l'oxygène est notamment utilisé pour enlever des résidus de résine et l'hydrogène pour éliminer des contaminants carbonés et les acides avec une efficacité plus importante qu'un simple chauffage sous vide de la boîte de transport.
Le dispositif d'introduction de gaz de traitement 8 peut en outre également être utilisé pour introduire un gaz propre, tel que de l'azote sec, pour remettre la chambre étanche 2 à pression atmosphérique après traitement de la boîte de transport.
Selon un exemple de réalisation, le plasma est alternativement allumé et éteint à plusieurs reprises pendant une durée prédéterminée. L'alternance peut être périodique ou partiellement périodique. La durée prédéterminée sur laquelle le plasma est intermittent peut être la durée complète ou partielle de l'étape de traitement par plasma 103 ; 105. Par exemple, et tel que représenté sur la figure 3, le plasma est allumé, éteint puis rallumé une fois, au cours d'une étape de traitement par plasma 103.
Le plasma intermittent permet d'éviter la dégradation du plastique des boîtes de transport pouvant résulter du bombardement du matériau par les espèces ionisées du plasma ou du vieillissement du plastique pouvant résulter de l'attaque chimique par les espèces ionisées et de la génération d'UV par le plasma.
En outre, on peut soumettre au moins la paroi intérieure de la boîte de transport
3 à un chauffage supérieur à 50°C, tel que de l'ordre de 70°C, simultanément au plasma. On améliore ainsi en même temps la décontamination de la paroi intérieure de la boîte de transport 3 en surface et en volume. Par ailleurs, en chauffant la paroi de la boîte de transport 3 simultanément au plasma, on réduit les risques de condensation ou solidification des espèces gazeuses, telle que la vapeur d'eau, pouvant notamment survenir lorsque le procédé de traitement débute par une étape de traitement par plasma 105 à très basse pression, tel qu'à une pression de l'ordre de 0.1 Pa (10"3 mbar). La température est cependant maintenue en dessous d'une limite de température admissible au-delà de laquelle la boîte de transport en matériau plastique peut être dégradée, par exemple au-delà de 100°C.
On peut prévoir également que le procédé de traitement 100 comporte une étape de traitement sans plasma 104 au cours de laquelle on soumet la paroi intérieure de la boîte de transport 3 en matériau plastique à l'action combinée d'une pression gazeuse inférieure à 10000 Pascal et d'un chauffage supérieur à 50°C, tel que de l'ordre de 70°C, sans plasma.
L'étape de traitement sans plasma 104 permet notamment d'accentuer le dégazage de la boîte de transport en volume. En effet, en l'absence de plasma et du fait que la paroi de la boîte de transport 3 est chauffée, il est possible d'accélérer le dégazage par exemple en diminuant encore plus la pression gazeuse à laquelle la paroi de la boîte de transport 3 est soumise que lors de l'étape de traitement avec plasma 103 ; 105. Au cours de l'étape de traitement sans plasma 104, la pression gazeuse est par exemple inférieure à 100 Pa (ou 1 mbar), telle que comprise entre 100 Pa (ou 1 mbar), et 10"4 Pa (10"6 mbar).
Le chauffage de la boîte de transport en matériau plastique au cours des étapes de traitement par plasma 103 ; 105 ou sans plasma 104 peut être réalisé en soumettant la paroi intérieure de la boîte de transport 3 à un rayonnement infrarouge. Le rayonnement infrarouge présente de préférence un spectre d'émission ayant des intensités maximales au voisinage de la ou des longueurs d'onde d'absorption du ou des molécules contaminantes à éliminer.
De préférence, le rayonnement infrarouge peut être modulé en amplitude. Le rayonnement infrarouge modulé en amplitude permet de maintenir la température du matériau de la boîte de transport en matériau plastique au voisinage d'une température de consigne tout en contrôlant séparément le spectre d'émission d'infrarouges. Le rayonnement peut ainsi être choisi de manière à agir de façon préférentielle sur les molécules contaminantes à éliminer à base d'eau. Le rayonnement infrarouge peut également comprendre une étape initiale continue de mise à température appropriée de la surface à traiter pour accélérer la mise à température appropriée, réduisant ainsi sensiblement le temps de traitement.
Plusieurs configurations sont possibles au cours du procédé de traitement 100. Selon un premier exemple illustré sur la figure 4a, le procédé de traitement comporte une étape de traitement sans plasma 104, précédée d'une étape de traitement par plasma 103 sans chauffage.
Selon un deuxième exemple illustré sur la figure 4b, l'étape de traitement sans plasma 104 est suivie d'une étape de traitement par plasma 103 sans chauffage. L'étape ultérieure de traitement par plasma peut permettre de conditionner les surfaces de la boîte de transport en modifiant l'angle de contact des surfaces, par exemple de manière que les boîtes de transport désorbent moins qu'avant traitement ou de manière que la paroi intérieure de la boîte de transport 3 adsorbe mieux qu'avant traitement.
On peut également prévoir que le procédé de traitement 100 comporte une étape préalable de traitement par plasma 103, suivie d'une étape de traitement sans plasma 104, suivie d'une étape ultérieure de traitement par plasma 103', comme illustré sur les figures 3 et 4c. Les plasmas des étapes préalable et ultérieure de traitement par plasma 103, 103' peuvent être distincts : le gaz de traitement, la pression gazeuse et/ou l'énergie du plasma peuvent être différents dans les étapes préalable et ultérieure de traitement par plasma 103, 103'.
En outre, les cycles représentés sur les figures 4a, 4b et 4c peuvent être répétés et/ou combinés.
Selon un autre exemple de réalisation, au cours de l'étape de traitement par plasma 105, on soumet la paroi intérieure de la boîte de transport 3 à un chauffage. Cette étape de traitement par plasma 105 chauffé peut être suivie d'une étape de traitement sans plasma 104 (figure 5a) ou précédée d'une étape de traitement sans plasma (figure 5b) ou une étape de traitement par plasma 105 chauffé peut précéder et suivre une étape de traitement sans plasma 104 (figures 4c).
En outre, les cycles représentés sur les figures 5a, 5b et 5c peuvent être répétés et/ou combinés.
Egalement, d'autres combinaisons sont possibles, par exemple, le procédé peut comporter une première étape de traitement par plasma sans chauffage 103 suivie d'une étape de traitement sans plasma 104, suivi d'une étape de traitement par plasma avec chauffage 105 (figure 6). Selon un autre exemple, le procédé peut comporter une première étape de traitement par plasma avec chauffage 105 suivie d'une étape de traitement sans plasma 104, suivi d'une étape de traitement par plasma sans chauffage 103.
Le procédé de traitement peut être suivi d'une étape de validation 106 (figure 2), dans laquelle on mesure un paramètre représentatif de l'élimination des molécules contaminantes et on interrompt le traitement lorsque le paramètre représentatif atteint une valeur de référence d'un niveau satisfaisant de désorption de la paroi de la boîte de transport 3. Par exemple, le paramètre représentatif peut être la pression gazeuse, totale ou partielle, dans la chambre étanche 2. La mesure de la pression totale en régime de vide limite du pompage est un indicateur du flux désorbé dans la chambre étanche 2, provenant en majorité du dégazage de la boîte de transport.
Ainsi, grâce à une étape de traitement par plasma agissant en surface, on améliore l'élimination des molécules contaminantes et on réduit la durée de traitement.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de traitement d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats présentant des parois confinant un volume destiné au stockage de substrats, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de traitement par plasma (103 ; 105) au cours de laquelle on soumet au moins une paroi intérieure de ladite boîte de transport (3) à un plasma d'un gaz de traitement sous une pression gazeuse inférieure à 10000 Pascal.
2. Procédé de traitement selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de traitement par plasma (105), on soumet au moins la paroi intérieure de la boîte de transport (3) à un chauffage supérieur à 50°C.
3. Procédé de traitement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de traitement par plasma (103 ; 105), la pression gazeuse est comprise entre 1000 et 0, 1 Pascal.
4. Procédé de traitement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au cours d'au moins une étape de traitement par plasma (103 ; 105), le gaz de traitement est choisi parmi un gaz noble, tel que l'argon, ou parmi un gaz réactif, tel que l'oxygène, l'azote ou la vapeur d'eau.
5. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au cours d'au moins une étape de traitement par plasma
(103 ; 105), le plasma est alternativement allumé et éteint à plusieurs reprises pendant une durée prédéterminée.
6. Procédé de traitement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de traitement sans plasma (104) au cours de laquelle on soumet au moins la paroi intérieure de la boîte de transport (3) à l'action combinée d'une pression gazeuse inférieure à 10000 Pascal et d'un chauffage supérieur à 50°C.
7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de traitement sans plasma (104), la pression gazeuse est inférieure à la pression gazeuse de l'étape de traitement avec plasma (103 ; 105).
8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de traitement sans plasma (104), la pression gazeuse est inférieure à 100 Pascal.
9. Procédé de traitement selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de traitement sans plasma (104) précédée d'une étape de traitement par plasma (103 ; 105).
10. Procédé de traitement selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de traitement sans plasma (104) suivie d'une étape de traitement par plasma (103 ; 105).
1 1 . Procédé de traitement selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de traitement sans plasma (104) précédée d'une étape préalable de traitement par plasma (103 ; 105) et suivie d'une étape ultérieure de traitement par plasma (103 ; 105), et en ce que les plasmas des étapes préalable et ultérieure de traitement par plasma (103 ; 105) sont distincts.
12. Station de traitement de boîtes de transport pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats, comprenant :
- une chambre étanche (2) conformée pour recevoir au moins une paroi intérieure d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats,
- des moyens de pompage (4) raccordés à la chambre étanche (2), et
- au moins une source de rayonnement infrarouge (5),
caractérisée en ce qu'elle comporte une source plasma (6) et une unité de traitement (7) configurée pour piloter les moyens de pompage (4), la source de rayonnement infrarouge (5) et la source plasma (6) pour la mise en œuvre d'un procédé de traitement (100) d'une boîte de transport en matériau plastique pour le convoyage et le stockage atmosphérique de substrats selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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