JP2001500669A - 分子状汚染制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ここに開示する分子汚染を制御するためのシステムおよび方法は、SMIFポッドを、所定レベルの相対湿度、酸素または粒状物質にまでパージすることを可能とする。該SMIFポッドは、清浄な、乾燥したガス状作動流体を供給するための、チェックバルブとフィルタとのアセンブリーを含む導入口を含み、該SMIFポッド中に含まれる材料近傍の水分、酸素および粒状物質の含有率を低ベルに維持する。同様にチェックバルブとフィルタとのアセンブリーを含む、該SMIFポッドの排出口は、排気システムと接続されている。該SMIFポッド内部のパージガスは、１以上のノズルをもつ塔により導いて、該ポッド内部での層流の生成を促進することができ、また該導入塔と同様の機能を有する１以上の排出塔を設けることもできる。該パージガスは、乾燥剤に暴露することにより、また約100℃〜約120℃の範囲の温度に加熱することによって乾燥することができ、またSMIFポッドに導入する前またはその後に、ベースライン成分のレベルをテストすることができる。多数のSMIFポッドを、単一の汚染制御基本ユニットによりパージすることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】 分子状汚染制御システム 発明の背景 発明の属する分野 本発明は、一般的には半導体製造用のシステムおよび方法に係わり、より詳し くは半導体製造用材料を貯蔵もしくは輸送するのに使用する、標準的な機械的イ ンタフェースボックスまたはポッド等の、モジュラーアイソレーションチャンバ ーを、所定レベルの相対湿度、酸素、または粒子までパージするためのシステム および方法に関するものである。関連技術の説明 標準的な機械的インタフェース(SMIF)ボックスまたはポッド等の、モジュラー アイソレーションチャンバーは、典型的には集積回路の製造において使用するウ エーハ、ウエーハカセットまたは基板等の材料を保存、輸送および加工するに際 して、これら材料を取り巻く環境を孤立させ、かつ制御するためのミニエンバイ ロンメントを与える。このような材料の加工は、伝統的には、一般的に「クリー ンルーム」として知られている、粒子を含まない環境内で実施していた。しかし ながら、このような「クリーンルーム」を、汚染物質を含まない状態に維持する ためには、特に該材料の加工中には、莫大な注意と努力が必要はされる可能性が ある。 SMIFシステムを使用して、伝統的なクリーンルームを所定の状態に戻す、公知 の一システムにおいては、濾過した空気を該SMIFボックス内に循環し、かつ絶え ず空気を使用して、該SMIFボックス内の清浄性を達成している。各々清浄な空気 環境を包囲する２つの空間を一緒に連結するための、粒子を含まない格納可能な インタフェースは、各空間上にインターロックドアを含み、該ドアは一緒に結合 して、粒子をトラップし、該粒子は汚れた周囲環境から、該ドアの外部表面上に 蓄積される。半導体デバイスの製造において熱的に処理するための加工装置およ び技術も公知であり、これは外部空気が反応管に流入するのを防止する。加工す べき物体の挿入および取り出しは、典型的には加熱部分の外側の挿入ジグにより 実施して、外部空気が該加熱された加工チャンバーに入るのを防止している。 このようなシステムは、SMIFボックス内の粒状物質の濃度を制御しているが、 酸素の存在も、半導体材料の表面を劣化する可能性がある。半導体材料表面上で の自然酸化膜の生成を阻止するための従来の一方法においては、窒化珪素層をシ リコン基板上に形成している。パージシステム、例えばカンチレバー付きパージ システムがウエーハ担持位置、ウエーハパージ位置およびウエーハ加工位置に設 けられているシステム等も知られている。パージインジェクタおよび戻り排気チ ューブが、ウエーハ装入材料にアクセスするために、エレファントチューブ(ele phant tube)に設けられている。もう一つの公知のシステムにおいては、該製造 材料を、低温窒素パージサイクルに付し、また堆積中等の気相加工操作中の、粒 子および粒子−生成欠陥は、例えば低レベルの輻射エネルギーを、低温窒素パー ジサイクル中に適用することにより、粒子輸送メカニズムを制御することによっ て減じる。 SMIFボックス中の湿分の存在も、望ましくない可能性がある。集積回路ウエー ハを清浄化するための従来の一装置および方法では、乾燥ガスを使用している。 該ガスの少なくとも一つは、該ガスをマイクロ波プラズマ発生機に通すことによ り、あるいは該ウエーハを加熱することにより励起され、該ウエーハの表面近傍 のガスを励起し、ウエーハ中の非−ガス状清浄化材料のイオン化により誘発され る反応と類似する化学反応を引き起こす。エッチング期間の終了後、該エッチン グチャンバーを不活性ガス、例えば窒素でパージするが、これは、塩素、臭素、 アルシン、シラン等の、公知の処理工程後にも存在する可能性のある、ガス状の ハロゲンまたはラジカルを含む可能性のある、残留する反応性の汚染物質を運び 去るのに有用である。 しかしながら、終始一貫して相対湿度、酸素、または粒子の所定レベルを維持 し、しかも例えば製造設備における、次のステーションまたは工程の準備をしつ つ、SMIFポッドにはパージ以外必要とされない、該SMIFポッドをパージする装置 および方法に対する需要が依然として存在する。導入塔と同様な機能をもつ、一 以上の排出塔も、該ポッド内部に層流の形成を促進すべく、設けることも可能で ある。もう一つの態様においては、該ポッド包囲体全体に、該ガス状作動流体の 流れを導きかつ分布させるように、一体化された塔を設ける。該SMIFポッドを取 り付けることのできる、分子汚染制御用基本ユニットも、該ポッド中の環境を改 善するための特徴をもつことができる。本発明の方法のもう一つの局面において は、物質流動の制御を利用して、制御された様式で該ガス流量を上下に反らせ、 結果として該SMIFポッド内の該ウエーハの「がたつき(rattling)」による粒子の 生成を回避することができる。 本発明のこれらのおよびその他の局面並びに利点は、以下の詳細な説明および 添付図面から明らかとなろう。これらは、本発明の該特徴を、例として示すもの である。 図面の簡単な説明 第1A図は、本発明による該SMIFポッドのパージ用の、分子汚染制御基本ユニッ トに取り付けられた、単一のSMIFポッドを模式的に示した図である。 第1B図は、本発明による該SMIFポッドのパージ用の、分子汚染制御基本ユニッ トに取り付けられた、単一のSMIFポッドの別の態様を示す模式的な図である。 第２図は、第1Aおよび1B図に示した、分子汚染制御基本ユニットのベースプレ ートへの、SMIFポッドの取付けを示す、部分断面図である。 第3A図は、第1Aおよび1B図の分子汚染制御基本ユニットのベースプレートの流 体流動ラインと共に、チェックバルブ口の機械的インタフェースを示す、拡大断 面図である。 第3B図は、第1Aおよび1B図の分子汚染制御基本ユニットのベースプレートの流 体流動ラインと共に、チェックバルブ口の機械的インタフェースのもう一つの態 様を示す、拡大断面図である。 第４図は、本発明の改良されたSMIFポッドの斜視図である。 第５図は、第４図に示したSMIFポッドの導入塔の分解斜視図である。 第６図は、第４図に示したSMIFポッドの導入塔の別の態様に係わる分解斜視図 である。 第7A図は、SMIFポッドのウエーハ支持アームに組み込んだ導入塔を有する、SM IFポッドの別の態様を示す図であり、丸で囲んだ部分を断面図で示した。 第7B図は、第7A図の丸で囲んだ断面図の拡大図である。 第8A図は、本発明による該SMIFポッドのパージ用の、分子汚染制御基本ユニッ トに取り付けた、単一のSMIFポッドの斜視図である。 第8B図は、本発明による該SMIFポッドのパージ用の、分子汚染制御基本ユニッ トに取り付けた、別の態様に係わる単一のSMIFポッドの斜視図である。 第9A図は、本発明による該SMIFポッドのパージ用の、分子汚染制御基本ユニッ トの、ガス状作動流体の供給および排気ラインと平行に接続した、ベースプレー トに取り付けられた一連の幾つかのSMIFポッドの正面図である。 第9B図は、本発明による該SMIFポッドのパージ用の、分子汚染制御基本ユニッ トの、ガス状作動流体の供給および排気ラインと平行に接続した、ベースプレー トに取り付けられた、別の態様に係わる一連の幾つかのSMIFポッドの正面図であ る。 第10図は、本発明による該SMIFポッドのパージ用の、分子汚染制御基本ユニッ トの、ガス状作動流体の供給および排気ラインと平行に接続した、ベースプレー トに、塔内にて取り付けられた、幾つかのSMIFポッドの正面図である。 第11図は、本発明による該SMIFポッドのパージ用の、分子汚染制御基本ユニッ トに取り付けられた、複数のSMIFポッドの模式的な図である。 好ましい態様の詳細な説明 粒状物質、湿度および酸素は、半導体製造材料の表面を汚染し、かつ劣化する 可能性があるので、このような材料に対する局所的な製造環境を十分にパージし て、かかる汚染物質を含まないように維持することが重要である。該雰囲気中の 汚染物質は、水蒸気、酸素および粒状物質を含む可能性があり、また公知の製造 工程で生成される汚染物質は、例えばガス状のハロゲンまたはラジカル、例えば 塩素、臭素、アルシンおよびシランを含む可能性がある。添付図面に示したよう に、本発明は相対湿度、酸素、または粒状物質の所定レベルまで、SMIFポッドを パージするシステムおよび方法の改良を与える。 第1A、1B、２および2A図を参照すると、本発明の分子汚染制御システム10の好 ましい一態様においては、チャンバーを形成するハウジング13を有する、標準的 な機械的インタフェース(SMIF)ボックスまたはポッド12は、分子汚染制御基本ユ ニット14との組み合わせで動作するように取り付けるのに適しており、ガス状作 動流体、例えば窒素ガス、アルゴンガス、または他の同様な不活性ガス、あるい はガスの組み合わせの源15を、例えば約80psiの圧力にて、該SMIFポッドをパー ジするために、該SMIFポッドと流体接続関係で備えている。加圧された窒素ガス または他の不活性ガスは、典型的には約65〜約125psiの圧力で利用できる。一般 的には、窒素ガスが好ましく、また該システム内の該作動ガスの圧力は、使用時 点(point-of-use)レギュレータを使用して調節され、該レギュレータは、該SMIF ポッドの導入口に対する供給圧を、約10psiの最大値に制限するが、該SMIFポッ ド内の使用圧力は、典型的には１psiである。また、該ガス状作動流体、粒状物 質および他の汚染物質、酸素および湿分を、該SMIFポッドから除去するために、 真空ポンプ16を、該SMIFポッドとの流体接続関係で設けることも好ましい。 第1A図に示したように、該SMIFポッドに供給される該ガス状作動流体を、ヒー ター18で加熱することもでき、またデシケータ20で乾燥することもできる。該ガ ス状作動流体またはパージガスは、例えば窒素または他の不活性ガス源から該SM IFポッドに流動するガスを、該パージガス中のあらゆる残留水分と化学的に反応 するであろう、また望ましからぬ成分を該パージガスに導入することのない、該 デシケータ中の脱水剤に暴露することにより、乾燥することができる。現時点で 好ましい態様においては、該パージガスは、また約100℃以上で、かつ該ポッド の熱感受性温度以下、例えば105〜120℃の範囲の温度まで加熱することができる 。第1Aおよび1B図に示したように、該SMIFポッドに対するガス状作動流体の供給 流を制御するために、物質流動制御バルブ21を、該ガス状作動流体源と該SMIFポ ッドの１以上の導入口との間に、流体接続関係で設けることも好ましい。好まし くは、物質流動制御を利用して、制御された様式で、該ガス流量を上下に反らせ て、該SMIFポッド内の該ウエーハの「がたつき」により生ずる粒子の発生を防止 する。また、該ポッド内の該ガス流全体に渡る、パージガスの速度を、音波流動 (sonic flow)速度以下の、層流速度に維持して、水分または粒子をトラップす る可能性のある、望ましからぬ渦の生成を防止し、かつ該ポッド内部の層流の生 成を促進することも好ましい。 第1Aおよび3B図に関連して、本発明の現時点で好ましい態様においては、チェ ックバルブアセンブリー22および24を、該SMIFポッドの該ベース30に配置された １以上の導入口26および１以上の排出口28の各々に組み込む。該SMIFポッドベー スの該導入口は、供給ライン32との流体接続関係で接続するのに適しており、ま た該SMIFポッドベースの該排出口は、該SMIFポッドを取り付けることができる、 分子汚染制御基本ユニット14のベースプレート36の、それぞれ排出または出口ラ イン34との流体接続関係で接続するのに適している。該SMIFポッドベース30は、 該SMIFポッドに対するドアとして機能し、またしばしばSMIFポッドドアと呼ばれ る。 第3Aおよび3B図に示した如く、該導入口の該チェックバルブアセンブリーは、 該ガス状作動流体の該SMIFポッドへの１−方向の流動を可能とするチェックバル ブ40および粒状物質を除去するためのフィルタ42を含む。典型的に唯一必要とさ れる、該排出口の該チェックバルブアセンブリーは、該SMIFポッドから該ガス状 作動流体の１−方向流動を可能とするチェックバルブ44を含むが、該導入口チェ ックバルブおよびフィルタアセンブリーにおけるような、フィルタを含むことも できる。該一体化方向性流動チェックバルブは、好ましくは極めて低い差圧、典 型的には10ミリバール未満の差圧にて動作する。該供給ライン32および排出ライ ン34は、典型的には該分子汚染制御基本ユニットの該ベースプレートから伸びて おり、かつO-リングシール46、48を含み、該O-リングシールは、それぞれ該導入 口および排出口における該供給ラインおよび排出ラインと、密封関係で嵌合する ようなサイズとされている。 該導入口および排出口の該チェックバルブアセンブリーは、清浄な乾燥したガ ス状作動流体のみが、該SMIFポッドに入ることを保証し、かつ該SMIFポッドの内 容物の周辺に、極低い含水率、極めて低い酸素勧誘率および極めて低い粒状物質 の含有率をもつ、制御された環境を与えるのを補助する。実質的に100％の窒素 または他の不活性ガスを含む、ガス状作動流体を、該SMIFポッドのパージのため に使用すると、該SMIFポッドの大気含有率は、実質的に酸素を含まない、典型的 に は約0.1％のレベルの相対湿度レベルに、例えば約５分以内に達することを可能 とする。理想的には、SMIFポッドは、約６分またはそれ以下の期間で、所定の相 対湿度、酸素濃度または粒状物質濃度まで、完全にパージすることができる。 第1A図に示すように、一態様において、該分子汚染制御基本ユニット内の、該 ガス状作動流体排出ラインは、該SMIFポッドを通るガス状作動流体の流動を追跡 するための流量計50、および該SMIFポッドからの該作動ガスの流れの方向を、直 接該供給ラインから、該排出ラインに転ずるための１対のバルブ52、54および例 えば湿分、酸素および粒状物質並びに温度を監視するためのセンサ56をも含むこ とができる。現時点で好ましい一態様においては、該バルブは、該供給ラインか ら該排出ラインへのガス状作動流体の流れを調節するための、電気的に制御され るソレノイドバルブ52、および該SMIFポッドから該排出ラインへのガス状作動流 体の流れを調節するための、電気的に制御されるソレノイドバルブ54を含むこと ができる。該接続バルブ52を閉じ、かつ排出ラインのバルブ54を開放することに より、該SMIFポッドから出てくる該ガス状作動流体中の汚染物質のレベルは、セ ンサ56により追跡することができ、該接続バルブ52を開放し、かつ排出ラインの バルブ54を閉じることにより、センサ56によって、該SMIFポッド内に該ガス状作 動流体を導入する前に、ベースライン構成成分レベルについて、該予備処理した ガス状作動流体をテストすることができる。第1B図に示されたもう一つの好まし い態様においては、該作動ガスの純度は、典型的には例えば該作動ガスの販売者 からの証明書により、あるいは使用前に、設備または実験室でテストすることに より、ガス源の段階で調節できるので、例えば該作動ガスの状態を追跡する必要 はなく、また例えば該排出ラインに含まれるセンサ56、例えば湿度計等による、 該SMIFポッドから出てくる該ガスの追跡は、場合により、該SMIFポッドから出て くるガス状作動流体中の汚染物質レベルを監視するために利用できる。 第４および５図を参照すると、本発明の現時点で好ましい態様においては、SM IFポッド内部の、該ガス状作動流体またはパージガスを、該SMIFポッド内に収容 されたウエーハまたは基板製造材料60に導きあるいは該ウエーハから遠ざける。 この操作では、１以上の特別に形成された塔62を使用し、該塔は、部材64を取り 付けることにより、該導入口26または該排出口28に接続される。各塔には、好ま しくは一連の隔置されたノズル66として、オリフィスが設けられ、該ノズルは、 そのサイズが徐々に変化するように配置されている。導入塔として使用する場合 には、該ノズルのサイズ順位付けの効果は、該導入塔近傍に均一な速度場を生成 し、該SMIFポッドの内部周辺で、該ガス流の方向を変えることである。該ガス状 作動流体は、該SMIFポッドおよびその内容物を掃気し、残留水分を取り込み、か つ粒状物質の該排出口に向かう運動を促進するであろう。第６図に示した、好ま しい別の一態様においては、該塔の形状は、一連の隔置された半径方向のスロッ ト付きの口70を備えた塔68の形状であり得る。１以上のベント式塔を、該導入塔 と同様な構造および機能を有する、１または複数の口に接続して、一式の機器お よび局所的環境に排出するための、該排出バルブに流れを導くことも好ましい。 かくして、該排出塔は第５図に示したような構成、あるいは別の態様では第６図 に示したような構成をもつことが好ましい。排出塔として使用する場合、該ノズ ル開口は、該ポッド内のより低いガス状作動流体速度から、該排出ライン内での より高い流速への、ガス状作動流体速度の増大を促進する。 第7Aおよび7B図に示されたもう一つの好ましい態様においては、導入塔72を、 環状の垂直エレメント76内で、該SMIFポッドのウエーハ支持アーム74に組み込ん で、該ポッドの包囲体全体に渡り、該ガス状作動流体の流れを導きかつ分配する ことができる。該SMIFポッドの反対側に、１以上の同様な出口または排出塔（図 示せず）を設けて、放出すべき残留物を担持したパージガスを抜き出すこともで きる。該一体化された導入および排出塔は、該SMIFポッドの該ベースプレート「 ドア」の動作を弱めることはなく、またウエーハ加工で使用する支持ロボット装 置に制限を及ぼすことはない。 本発明のシステムおよび方法は、該SMIFポッドを必要とせずに、即ち該製造設 備における次の製造ステーションまたは段階のために待機しつつ、使用するよう に工夫される。これら期間の長さは、約６分乃至１時間以上であると見積もられ る。理想的には、該SMIFポッドを、約６分以下の期間内に、所定の相対湿度、酸 素または粒状物質レベルまで、完全にパージする。約0.1％以下のレベルの相対 湿度が、約５分以内に達成された。該ガス状作動流体またはパージガスの流れは 、該SMIFポッド内で、典型的には20SCFHまでであり、また約０〜約5psiの圧力に あ る。加圧窒素ガスおよび他の不活性ガスは、典型的には約65〜約125psiの圧力で 利用でき、また該システム内の該作動流体の圧は、典型的には使用時点レギュレ ータを利用して制御され、該SMIFポッドの導入口における供給圧を、約10psiの 最大値に制限する。該SMIFポッド内の作動圧は、典型的には約1psiである。該ガ ス状作動流体またはパージガスを濾過して、0.10-2.0μ程度までの粒状物質を、 約99.999％の効率で除去する。 第8A図に示した本発明のシステムおよび方法の好ましい一態様および第8B図に 示したもう一つの好ましい態様に示したように、単一のSMIFポッド80を、典型的 には手作業で、分子汚染制御モジュール基本ユニット84のベースプレート82に取 り付けて、上記のように、該SMIFポッドへのおよびそこからのガス状作動流体の 供給を実現する。第9Aおよび9B図および第10および11図に示したような、本発明 のシステムおよび方法の別の好ましい態様においては、単一の分子汚染制御モジ ュール基本ユニット84が、複数のSMIFポッド80へのおよびそこからのガス状作動 流体の供給を実現できる。第９図に示したように、一連の数個のSMIFポッドを、 ガス状作動流体供給および排出ライン86と平行に接続された、ベースプレート82 に取り付けることができ、あるいは第10図に示したように、一連の数個のSMIFポ ッド80を、塔内にて、ガス状作動流体供給および排出ライン86と平行に接続され た、ベースプレート82に取り付けることができる。 第11図に示したように、単一のSMIFポッドに関する第1Aおよび1B図の構成と同 様に、第9A、9Bおよび10図の多重ポッド構成においては、該分子汚染制御モジュ ール基本ユニット84は、一般的に該ガス状作動流体の供給部85を与える。該流体 は、典型的には例えば80psiの圧力にて供給される窒素または他の不活性ガスで あってもよい。該分子汚染制御基本ユニットは、また該ガス状作動流体を濾過し て、0.10-2.0μ程度までの粒状物質を、約99.999％の効率で除去するためのフィ ルタ88を含むことができる。この分子汚染制御基本ユニットは、パージ制御アセ ンブリー90を含むことが好ましく、該アセンブリーは典型的には物質制御バルブ 21を含み、該バルブはガス状作動流体の該SMIFポッドへの供給を調節する。現時 点において好ましい態様では、該パージ制御アセンブリーも、該ガス状作動流体 またはパージガスを受け取り、かつ乾燥するための乾燥剤チャンバー20を備えて おり、そこでは該流体またはガスは、活性アルミナ、塩化カルシウム、シリカゲ ル、または塩化亜鉛等の乾燥剤に暴露され、該乾燥剤は、該SMIFポッドに供給さ れる該パージガス中のあらゆる残留水分と化学的に反応し、かつ除去することが でき、またこれらは望ましからぬ成分を該パージガス中に導入することはないで あろう。望ましからぬ成分を該パージガスに導入する恐れのない他の乾燥剤も、 適したものであり得る。 現時点で好ましい態様では、該パージ制御アセンブリーは、ヒーター18をも備 え、該ヒーターは該パージガスを、100℃以上でかつ該ポッドの熱感受性温度以 下の温度、即ち105〜120℃の温度に加熱する。多重ポッド構造に関連して、典型 的にはマニホルド92が設けられ、これは該SMIFポッドに対して、ガス状作動流体 の均一な流れを分布させる。第1A図に関連して上記したように、現時点で好まし い態様では、該パージ制御ユニットは、また該供給ラインとの接続状態で、該SM IFポッドからの該排出ライン内に設けられたセンサ56を備えていて、該パージさ れたSMIFポッドから出てくるガス状作動流体の、相対湿度、酸素および粒状物質 の含有率を監視し、かつ該予備処理されたガス状作動流体を、SMIFポッドに導入 するに先立って、ベースライン成分のレベルにつきテストすることを可能とする 。他の型のセンサを設けて、公知の工程を実施した後に存在する可能性のある塩 素、臭素、アルシン、シラン等の蒸気−担持ハロゲンまたはラジカル等の他の型 の汚染物を追跡することもできる。第1Aおよび1B図に示したように、該SMIFポッ ドの１以上の排出口との流体接続状態で、真空ポンプ16をも設けて、該ガス状作 動流体またはパージガス、並びに任意の粒状汚染物質、他の型の気体状汚染物質 、例えば製造工程に由来する、該SMIFポッドからの該ガス状作動流体またはパー ジガス中に同伴された酸素、および湿分を除去することが好ましい。 以上本発明の特定の態様を例示し、かつ説明してきたが、本発明の精神並びに 範囲を逸脱することなく、種々の改良を施すことが可能であることは、以上の記 載から明らかであろう。従って、本発明は添付する請求の範囲以外によっては制 限されない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，Ａ Ｕ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ， ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 エグリントン ロバート ビー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 93922 カーメル ピーオーボックス 221695 (72)発明者 コマー ウェイランド アメリカ合衆国 カリフォルニア州 93901 サリナス リッカー サークル 12 (72)発明者 ムンド グレゴリー ケイ アメリカ合衆国 ジョージア州 30136 デュルース モントローズ ポンド 3699

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 半導体製造材料用の環境を、相対湿度、酸素および粒状物質の所定のレベル までパージするためのシステムであって、 半導体製造材料用のチャンバーを画成するハウジングを有するモジュラーアイ ソレーションカプセルと、ここで該ハウジングはベースを含み、 該ベース内に配置された、ガス状作動流体を、該モジュラーアイソレーション カプセルに収容し、該モジュラーアイソレーションチャンバーを該ガス状作動流 体でパージするための導入口と、ここで該導入口はチェックバルブおよびフィル タアセンブリーとを含み、該アセンブリーは該ガス状作動流体の該モジュラーア イソレーションカプセルへの一方向流動を可能とし、かつ該モジュラーアイソレ ーションカプセルに収容される該ガス状作動流体を濾過し、 該ベース内に設けられた、該モジュラーアイソレーションカプセルから、該ガ ス状作動流体を分離するための排出口と、ここで該排出口は、チェックバルブア センブリーを含み、該アセンブリーは、該モジュラーアイソレーションカプセル から分離される該ガス状作動流体の一方向流動を可能とし、 該モジュラーアイソレーションカプセルをパージするためのガス状作動流体源 と、 該ガス状作動流体源と流体接続状態にある、ガス状作動流体供給口を有する、 分子汚染制御基本アセンブリーとを含み、該基本アセンブリーのガス状作動流体 供給口は、該モジュラーアイソレーションカプセルの導入口と気密流体接続状態 で嵌合するようになっており、かつ該分子汚染制御基本アセンブリーは、該モジ ュラーアイソレーションカプセルの排出口と気密流体接続状態で嵌合するように なっている基本アセンブリー排出口を有している、 ことを特徴とする、上記システム。 2. 該導入口が、複数の隔置されたオリフィスをもつ導入塔を含む、請求の範囲 第１項に記載のシステム。 3. 該隔置されたオリフィスが、徐々に変化するサイズをもつ一群のノズルを含 む、請求の範囲第２項に記載のシステム。 4. 該導入口が、複数の隔置された半径方向のスロット付きの口をもつ導入塔を 含む、請求の範囲第１項に記載のシステム。 5. 該排出口が、複数の隔置されたオリフィスをもつ排出塔を含む、請求の範囲 第１項に記載のシステム。 6. 該排出口が、複数の隔置された半径方向のスロット付きの口をもつ排出塔を 含む、請求の範囲第１項に記載のシステム。 7. 該分子汚染制御基本アセンブリーが、更に該基本アセンブリーの排出口と流 体接続関係にある真空ポンプを含み、該ポンプは、該モジュラーアイソレーショ ンカプセルから、該ガス状作動流体、該ガス状作動流体中に同伴された、粒状汚 染物質、酸素および湿分を除去する、請求の範囲第１項記載のシステム。 8. 該分子汚染制御基本アセンブリーが、複数の、該基本アセンブリーのガス状 作動流体供給口と該基本アセンブリーの排出口との対を含み、該対は、嵌み合い 状態で、複数の該モジュラーアイソレーションカプセルを受け取る、請求の範囲 第１項記載のシステム。 9. 該分子汚染制御基本アセンブリーが、該モジュラーアイソレーションカプセ ルに供給される該ガス状作動流体を乾燥するための、乾燥剤を含む乾燥剤チャン バーを含む、請求の範囲第１項記載のシステム。 10．該分子汚染制御基本アセンブリーが、該モジュラーアイソレーションカプセ ルに供給される該ガス状作動流体を、約100℃〜約120℃の範囲の温度に加熱する ためのヒーターを含む、請求の範囲第１項記載のシステム。 11．該分子汚染制御基本アセンブリーが、該モジュラーアイソレーションカプセ ルに供給される該ガス状作動流体の相対湿度を監視するためのセンサを含む、請 求の範囲第１項記載のシステム。 12．該分子汚染制御基本アセンブリーが、該モジュラーアイソレーションカプセ ルに供給される、該ガス状作動流体の酸素含有率を監視するためのセンサを含む 、請求の範囲第１項記載のシステム。 13．該分子汚染制御基本アセンブリーが、該モジュラーアイソレーションカプセ ルに供給される、該ガス状作動流体の粒状物質の含有率を監視するためのセンサ を含む、請求の範囲第１項記載のシステム。 14．該分子汚染制御基本アセンブリーが、該モジュラーアイソレーションカプセ ルから出てくる該ガス状作動流体の相対湿度を監視するためのセンサを含む、請 求の範囲第１項記載のシステム。 15．該分子汚染制御基本アセンブリーが、該モジュラーアイソレーションカプセ ルから出てくる、該ガス状作動流体の酸素含有率を監視するためのセンサを含む 、請求の範囲第１項記載のシステム。 16．該分子汚染制御基本アセンブリーが、該モジュラーアイソレーションカプセ ルから出てくる、該ガス状作動流体の粒状物質の含有率を監視するためのセンサ を含む、請求の範囲第１項記載のシステム。 17．モジュラーアイソレーションカプセル内の、半導体製造材料用の環境を、該 モジュラーアイソレーションカプセル中の相対湿度、酸素および粒状物質の所定 のレベルまでパージする方法であって、該モジュラーアイソレーションカプセル はベースを含み、該ベースは該ベース内に配置された、ガス状作動流体を、該モ ジュラーアイソレーションカプセルに収容し、該モジュラーアイソレーションチ ャンバーをパージするための導入口と、該ベース内に設けられた、該モジュラー アイソレーションカプセルから、該ガス状作動流体を分離するための排出口と、 該モジュラーアイソレーションカプセルをパージするためのガス状作動流体の源 と、分子汚染制御基本アセンブリーとを含み、該分子汚染制御基本アセンブリー は、該モジュラーアイソレーションカプセルの導入口と気密流体接続状態で嵌合 されている基本アセンブリーのガス状作動流体供給口と、該モジュラーアイソレ ーションカプセルの排出口と気密流体接続状態で嵌合されている基本アセンブリ ーの排出口とを有し、該方法が以下の諸工程： 該モジュラーアイソレーションカプセルに、水分、酸素および粒状物質を含む 該モジュラーアイソレーションチャンバーをパージするための、該ガス状作動流 体の流れを供給する工程と、 該ガス状作動流体の該流れを、層流速度に維持して、該ポッド内部における層 流の生成を促進する工程と、 内部に該水分、酸素および粒状物質を含む該ガス状作動流体を、該モジュラー アイソレーションカプセルから取り出す工程とを、 含むことを特徴とする、上記方法。 18．該ガス状作動流体の該流れを、層流速度に維持する工程が、該ガス状作動流 体の該流れを、音速流動速度以下の、層流速度に維持する工程を含む、請求の範 囲第17項に記載の方法。 19．更に、該モジュラーアイソレーションカプセルに供給される該ガス状作動流 体を乾燥する工程をも含む、請求の範囲第17項に記載の方法。 20．更に、該モジュラーアイソレーションカプセルに供給される該ガス状作動流 体を、約100℃〜約120℃の範囲の温度に加熱する工程をも含む、請求の範囲第17 項に記載の方法。 21．更に、該モジュラーアイソレーションカプセルに供給される該ガス状作動流 体の酸素含有率を監視する工程をも含む、請求の範囲第17項記載の方法。 22．更に、該モジュラーアイソレーションカプセルに供給される、該ガス状作動 流体の、粒状物質の含有率を監視する工程をも含む、請求の範囲第17項記載の方 法。 23．更に、該モジュラーアイソレーションカプセルに供給される、該ガス状作動 流体の相対湿度を監視する工程をも含む、請求の範囲第17項記載の方法。 24．更に、該モジュラーアイソレーションカプセルから排出される、該ガス状作 動流体の相対湿度を監視する工程をも含む、請求の範囲第17項記載の方法。 25．更に、該モジュラーアイソレーションカプセルから排出される、該ガス状作 動流体の酸素含有率を監視する工程をも含む、請求の範囲第17項記載の方法。 26．更に、該モジュラーアイソレーションカプセルから排出される、該ガス状作 動流体の粒状物質の含有率を監視する工程をも含む、請求の範囲第17項記載の方 法。