JP2018536984A - 半導体システムにおける湿度制御 - Google Patents

半導体システムにおける湿度制御 Download PDF

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Abstract

半導体基板（３８０）のための低湿度レベル（１１５）のクリーン環境（１００）を形成する方法は、湿度設定点（１４０）近辺の所定区間内または湿度設定点（１４０）に環境（１００）を維持するために、湿度センサ（１１０）を用いて、環境（１００）内の湿度レベル（１１５）を測定するステップと、設定点（１４０）近辺の所定区間内の値にまで、または設定点（１４０）にまで、湿度レベル（１１５）が低下するまで、環境（１００）にガス（１２０）を供給するステップと、を含む。

Description

半導体デバイスの製造では、ウェハ、レチクル、ガラス基板などの基板の清浄性、ならびに、それらの基板の保管および搬送に使用される容器、およびそれらの基板の保管に使用されるスタッカの清浄性が要求される。パーティクルおよび他の汚染物質の存在は、生産歩留まりにマイナスの影響を及ぼす可能性がある。半導体基板の搬送は、一般的に、カセット、キャリア、トレイ、正面開口一体型ポッド（ＦＯＵＰ（フープ）：Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）、正面開口搬送ボックス（ＦＯＳＢ（フォスビ）：Ｆｒｏｎｔ−Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｓｈｉｐｐｉｎｇ Ｂｏｘ）、標準機械的インタフェース（ＳＭＩＦ（スミフ）：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ポッド、ボックスのような容器で、行われる。例えば、ＦＯＵＰは、一般的に、基板を支持するためにシェル内部に配置された１つ以上の櫛型案内構造を有する。ＦＯＵＰは、さらに、シェルから取り外すことが可能なドアを有し、これにより、基板ハンドリングロボットによる、シェルからの基板へのアクセスを可能とすることができる。半導体基板は、一般的に、多数の基板を保持するための収納室を有するストッカに保管される。
半導体基板の保管および搬送に使用されるＦＯＵＰのような容器は、基板の汚染を防止して、基板に要求される清浄度基準を維持するために、定期的に洗浄する必要がある。さらには、アウトガス放出および基板の汚染の可能性のさらなる防止のために、パージガスを容器内部に供給することができる。
ストッカは、例えば容器を伴わない基板であるベア基板、またはＦＯＵＰのような容器内に配置された基板を保管するなど、半導体基板の保管に使用することができる。ストッカ内部の清浄度を維持することに加えて、汚染防止のためにパージガスをストッカ内に供給することができる。
容器およびストッカの清浄度を向上させることが求められている。
本発明は、低湿度レベルの環境を形成することを含めて、半導体基板のためのクリーン環境を形成する方法およびシステムについて、開示する。所定の湿度設定点近辺の所定区間内または所定の湿度設定点に環境を維持するために、湿度センサを用いて、環境内の湿度レベルを検出することができる。設定点近辺の所定区間内の値にまで、または設定点にまで、湿度レベルが低下するまで、環境にガスを供給することができる。
好ましい実施形態によれば、例えばガス消費を削減するために、環境内のガスを再循環させることができる。
効果的には、戻りガス流における湿度レベルを低下させるために、減湿アセンブリを再循環ガス流に結合することができる。
さらに、湿度レベルが所定の閾値を超えているときには、好ましくは、フレッシュ乾燥ガスを添加することができる。例えば、環境に対して直接、または再循環ガス流に対して、フレッシュ乾燥ガスを添加することができる。所定の閾値は、例えば、設定点近辺の所定区間の境界の１つとすることができる。
湿度レベルは、効果的には、環境内のガスから、または供給したガスの排気中のガスから、または再循環ガス流において、測定することができる。
また、湿度レベルは、好ましくは、減圧速度から測定することもでき、例えば、環境内のガスを排気することができ、このとき、高湿度のガスは、低湿度のガスよりも低速で排気される。
いくつかの実施形態では、容器は、洗浄された後に、汚染物質除去室を経ることができる。汚染物質除去室は、容器からガス汚染物質を放出させるための真空室とすることができる。汚染物質除去室は、容器から汚染物質を除去するためのパージ室とすることができる。真空室内のガスの排気、またはパージ室内のガスのパージは、湿度センサと連動させることができ、これにより、１０％未満もしくは５％未満の相対湿度、または５〜１０％の間の湿度などの設定点に、容器内の湿度レベルが達したときに、プロセスを停止させるか、または異なる処理モードに引き継いで継続することができる。いくつかの実施形態では、１０％未満もしくは５％未満の相対湿度、または５〜１０％の間の湿度などの設定点に容器内の湿度レベルが達するまで、乾燥空気または乾燥窒素ガスのような低湿度ガスで、容器内部をパージすることができる。このとき、例えば一定の湿度レベルを維持するために、パージガスは、湿度フィードバックに基づいてフレッシュ乾燥ガスを添加して、再循環させることができる。
いくつかの実施形態では、ストッカは、清浄度レベルを維持するために、再循環ガスを有することができる。ストッカは、一定の湿度レベルを維持するために、フィードバックループを有することができる。例えば、ストッカ内の湿度が設定点を超えているときには、フレッシュ乾燥ガスを添加することができる。ストッカの内側、かつ、半導体基板が収納される収納モジュールの外側に、再循環ガスを供給することができる。低パーティクル環境を維持するために、パージガスを収納モジュールに供給することができる。収納モジュールへのパージガスは、湿度フィードバックに基づいてフレッシュ乾燥ガスを添加して、再循環させることができる。
図１Ａ〜１Ｂは、いくつかの実施形態による湿度制御システムを示している。 図２Ａ〜２Ｃは、いくつかの実施形態による湿度制御環境のためのフローチャートを示している。 図３Ａ〜３Ｂは、いくつかの実施形態による、様々に異なる湿度レベルを有するパージシステムの構成を示している。 図４Ａ〜４Ｂは、いくつかの実施形態による真空汚染除去室の構成を示している。 図５Ａ〜５Ｃは、いくつかの実施形態による真空汚染除去室の構成を示している。 図６Ａ〜６Ｂは、いくつかの実施形態による、容器を汚染除去するためのフローチャートを示している。 図７Ａ〜７Ｂは、いくつかの実施形態による、容器をコンディショニングするための構成を示している。 図８Ａ〜８Ｃは、いくつかの実施形態による、容器をコンディショニングするためのフローチャートを示している。 図９Ａ〜９Ｂは、いくつかの実施形態による、ストッカをコンディショニングするための構成を示している。 図１０Ａ〜１０Ｂは、いくつかの実施形態による、湿度制御を有するスタッカ構成を示している。 図１１Ａ〜１１Ｂは、いくつかの実施形態による、スタッカをコンディショニングするためのフローチャートを示している。 図１２Ａ〜１２Ｃは、いくつかの実施形態によるパージガス構成を示している。 図１３Ａ〜１３Ｂは、いくつかの実施形態による、ＥＵＶレチクルキャリアを収納するための構成を示している。 図１４Ａ〜１４Ｂは、いくつかの実施形態による、様々に異なる個別収納室構成を有するスタッカを示している。 図１５Ａ〜１５Ｂは、いくつかの実施形態による、二重容器を保管するためのフローチャートを示している。 図１６Ａ〜１６Ｃは、いくつかの実施形態による、バッファ収納アセンブリを有するストッカの構成を示している。 図１７Ａ〜１７Ｂは、いくつかの実施形態による、二重容器を保管するためのフローチャートを示している。 図１８は、いくつかの実施形態による、湿度制御を有するストッカ構成を示している。 図１９は、いくつかの実施形態による、湿度制御を有するストッカ構成を示している。 図２０Ａ〜２０Ｂは、いくつかの実施形態による、ストッカをコンディショニングするためのフローチャートを示している。 図２１Ａ〜２１Ｃは、いくつかの実施形態によるパージ区画室の構成を示している。 図２２は、いくつかの実施形態による、複数のパージ区画室を導入した収納室を示している。 図２３Ａ〜２３Ｂは、いくつかの実施形態による、パージ区画室保管のためのフローチャートを示している。 図２４Ａ〜２４Ｂは、いくつかの実施形態によるストッカを示している。 図２５は、いくつかの実施形態による、レチクルを保管するためのフローチャートを示している。
図１Ａ〜１Ｂは、いくつかの実施形態による湿度制御システムを示している。例えば、搬送する半導体基板収納用の容器内に、または半導体基板収納用もしくは容器収納用の室内に、環境１００を形成する。言い方を変えれば、本明細書では、そのような容器、ならびにそのような容器の保持または処理用の室を、直接、環境と呼ぶことがある。
環境１００は、空気または窒素のような不活性ガス１２０でパージすることができる。排気流における湿度レベルを測定するために、不活性ガスの排気流１３０に湿度センサ１１０を結合することができる。あるいは、環境内の湿度を測定するために、環境１００に湿度センサを結合することができる。湿度センサは、容量式湿度計、抵抗式湿度計、熱式湿度計、または重量式湿度計を用いて湿度を測定することが可能な湿度計を含むことができる。湿度センサは、湿度レベルを抽出するために、減圧速度を測定するための圧力センサを用いるなどして、間接的に湿度を測定することができる。
いくつかの実施形態では、排気流１３０を再循環させることができ、例えば、排気流１３０からのガス流を入力流１２０に供給することができる。パージガス流を調整するために、ガス精製器および減湿を含み得るガス調整システム１６０を用いることができる。例えば、入力ガス流１２０は、例えば、１０％未満、５％未満、または５〜１０％の間の湿度の湿度レベルを有する乾燥ガスを含むことができる。排気流１３０は、環境１００内の湿度に応じて、より高い湿度を有し得る。ガス調整システム１６０は、排気流において、例えば、フィルタでパーティクルを除去するとともに、乾燥剤で湿気を除去することによって、排気流１３０を調整することができる。
いくつかの実施形態では、例えば排気流１３０を（ガス調整システム１６０を介して）入力流１２０に結合するような再循環ループに、フレッシュ乾燥ガス入力１７０を供給することができる。例えば、フレッシュ乾燥ガス入力１７０は、例えば湿度センサ１１０で測定される再循環ガスにおける湿度レベルが、ある特定の設定点を超えているときに、フレッシュ乾燥ガスを添加することにより、入力流１２０における湿度をさらに低下させるために用いることができる。
例えば不活性ガス１２０による、環境１００のパージによって、環境内の湿度を低下させることができる。環境内の湿度１１５を、時間ｔ１５０で設定点１４０まで低下させることができる。いくつかの実施形態では、湿度が湿度設定点１４０に達したときに、パージガス１２０を停止させるか、または他の処理条件を実施することができる。
いくつかの実施形態では、本発明は、半導体基板を格納する容器内、または容器もしくは半導体基板を収納するストッカ内のような、保管環境における清浄度を維持するための条件として湿度を用いることについて、開示する。
図２Ａ〜２Ｃは、いくつかの実施形態による湿度制御環境のためのフローチャートを示している。図２Ａでは、環境内の湿度が設定点まで低下するまで、環境の内部を処理することができる。その環境は、容器における汚染物質を除去するためなどの容器処理室内に、形成または提供することができる。例えば、容器を、室内に供給することができる。容器は、容器表面に付着した水分もしくはパーティクル、または容器壁の内部に埋め込まれた分子のような、汚染物質で汚染されている可能性がある。容器は、表面汚染物質を除去するために最初に洗浄することができ、さらにオプションとして乾燥させることができる。その処理室は、容器からガス汚染物質を放出させるための、または容器表面に付着した水分を除去するための、真空室とすることができる。湿度レベルが、１０％未満、５％未満の相対湿度、または５〜１０％の間の湿度などの設定点まで低下するまで、室内の真空度を処理することができる。真空室は、ある時間にわたって、低湿度の設定点に維持することができる。
オペレーション２００で、容器を、室内に供給し、特に室内に配置または導入する。その容器は、洗浄することと、さらにオプションとして、乾燥または部分乾燥させることが可能である。容器の蓋を、容器内部を露出させる位置に開放または配置するなどして、容器を開放した形態で配置することができる。
オペレーション２１０で、湿度が設定点に達するまで、湿気を除去する。例えば、ポンプ機構を用いて、処理室を排気することができる。湿気を除去するために、ポンプ圧送／パージプロセスを用いることができ、例えば、処理室を排気した後に続いて、パージガスを供給する。この排気およびパージプロセスを、設定点近辺の所定区間内の値にまで、または設定点にまで、湿度レベルが低下するまで、繰り返すことができる。湿度レベルは、処理室から排気される排気ガスから測定することができる。湿度レベルは、室内の残留ガスから測定することができる。湿度レベルは、例えば室内のガスのポンプ流量から、間接的に測定することができる。
オペレーション２２０で、オプションとして、所定時間にわたって、室内の低湿度状態を維持する。低湿度レベルは、容器表面の水分などの汚染物質を除去するため、または容器中のガス汚染物質を放出させるための、助けとなり得る。さらに、１０または５％未満の低湿度レベルによって、容器の長期にわたる清浄性を得ることができる。
図２Ｂでは、環境内の湿度が設定点まで低下するまで、乾燥空気または乾燥窒素ガスのような低湿度ガスで、環境の内部をパージすることができる。その環境は、半導体基板を格納するための容器内であり得る。例えば、容器内部は、そこに収納される半導体基板を、例えば容器表面に付着した水分もしくはパーティクルまたは容器壁の内部に埋め込まれた分子によって汚染しないために、洗浄する必要がある。容器内の基板に汚染物質が到達するのを防ぐ助けとなるように、容器を低湿度ガスで充填することができる。長期にわたる汚染予防を得るために、容器内部の湿度レベルは、１０または５％未満の相対湿度などの設定点未満とすることができる。
オペレーション２４０で、容器を、オプションとして洗浄し、さらにオプションとして乾燥させる。オペレーション２５０で、湿度レベルが設定点に達するまで、容器内部をガス流でパージする。容器は、予め洗浄して、乾燥させたものとすることができる。容器は、例えば、このパージ工程の直前には洗浄されていない、運用中の容器とすることができる。湿度レベルは、容器内の湿度レベルを表す信号から測定または計算することができる。例えば、湿度レベルは、湿度計を用いて、容器から排気される排気ガスから測定することができる。湿度レベルは、容器内の減圧速度から測定することができる。例えば、パージガスを停止させることができ、そして容器内のガスを排気し、このときの減圧速度を、湿度レベルの指標として測定することができる。パージガスを再開させることができ、そしてこのプロセスを、湿度レベルが満足できるものとなるまで、繰り返すことができる。
パージガスは、フレッシュ乾燥ガスとすることができ、またはパージガスは、再循環ガスとすることができる。パージガスが再循環ガスである場合には、戻りガスが低湿度であることを確保するために、例えば（デシカントフィルタのような）減湿システムである湿度制御を用いることができる。さらには、低湿度レベルを維持するために、フレッシュ乾燥ガスを添加することができる。例えば、戻りガス中に設置された湿度センサからの湿度フィードバックに基づいて、フレッシュガスを添加することができる。
図２Ｃでは、設定点近辺の所定区間内の値にまで、または設定点にまで、環境内の湿度が低下するまで、乾燥空気または乾燥窒素ガスのような低湿度ガスで、第１の環境の内部をパージすることができる。第２の環境のための別のパージガスを用いることを伴って、第１の環境内に、第２の環境を形成することができる。第１の環境は、容器を収納するためのストッカとすることができ、第２の環境は、半導体基板を格納するための容器とすることができる。容器内に収納された半導体基板は、容器を通過するパージガスによってクリーン環境に維持することができ、容器は、ストッカを通過するパージガスによってクリーン環境に維持することができる。長期にわたる汚染予防を得るために、ストッカおよび／または容器の内部の湿度レベルは、１０％未満もしくは５％未満の相対湿度、または５〜１０％の間の湿度などの設定点未満とすることができる。容器および／またはストッカへのパージガスは、湿度フィードバックに基づいてフレッシュ乾燥ガスを添加して、再循環させることができる。
オペレーション２７０で、ストッカ内部のガスを再循環させる。このガス再循環によって、ガス消費を削減することができ、これにより、ストッカの運用コストを削減することができる。ストッカ内の低湿度環境を維持するために、再循環ガスは、デシカントシステムのような除湿アセンブリを経ることができる。
オペレーション２８０で、ストッカ内を所望の湿度レベルに維持するために、例えば、ストッカ内または再循環ガス中で測定された湿度レベルに基づいて、フレッシュガスを再循環ガスに添加する。
ストッカ内に収納された容器に、パージガスを供給することができる。このパージガスによって、容器内の半導体基板を所望の清浄度レベルに維持することができる。パージガスは、容器からの流出後に、ストッカ内で再循環ガスに合流させることができる。パージガスは再循環させることができ、例えば、容器から流出する排気流を、容器に戻す前にフィルタリングして、パーティクル除去および除湿することができる。容器内を所望の湿度レベルに維持するために、例えば、容器内または再循環ガス中で測定された湿度レベルに基づいて、容器を通過させる再循環ガスにフレッシュガスを添加することができる。
いくつかの実施形態では、本発明は、１０％超または５％超などの特定の設定点を超える相対湿度では半導体基板を汚染する可能性があると認識している。例えば、パージ後でも湿度レベルが高い場合には、アウトガス放出が高くなる可能性があるとともに、例えば液体が滲み出ることによって湿度レベルがオーバシュートする可能性があることを、データが示している。これに対し、容器が５〜１０％またはそれ未満の湿度レベルまでパージされる場合には、パージの停止後に、湿度レベルは徐々に室湿度に達する。
図３Ａ〜３Ｂは、いくつかの実施形態による、様々に異なる湿度レベルを有するパージシステムの構成を示している。半導体基板３８０を容器３００内に収納することができる。パージガス３２０を容器に供給することができる。湿度計などの湿度センサ３１０によって、容器内の湿度レベルを測定することができる。パージガス３２０は、例えば１０または５％未満の湿度を有する乾燥窒素または乾燥空気のような、低湿度のものであり得る。例えば、パージガスで湿気を送り出すことによって、容器内の湿度レベル３１２および３１５を、時間と共に徐々に低下させることができる。時刻ｔ３５０で、パージガスを停止させることができる。
湿度レベル３１５が、ある範囲３６０よりも低い場合には、湿度は、周囲湿度３７０まで徐々に上昇３７５することができる。時間ｔ３５０でパージを停止させたときに容器内の湿度レベル３１２が依然として高い場合には、湿度レベルは、周囲値３７０に戻る前にオーバシュート３７２する可能性がある。オーバシュートは、容器内の残留水分に起因して生じる可能性があり、容器内の基板の汚染の一因となる可能性がある。
従って、いくつかの実施形態では、本発明は、例えば１０％未満、５％未満の湿度、場合によっては２％もしくは１％未満の湿度、または５〜１０％の間の湿度の、低湿度環境を形成し、その環境内で保管される基板の汚染を低減することについて、開示する。
いくつかの実施形態では、本発明は、容器の本体および蓋など、容器を汚染除去するための汚染除去室について、開示する。例えば、容器表面に付着した汚染物質を排除することによる、または容器材料に入り込んだガス汚染物質を放出させることによる、汚染除去のために、真空室を用いることができる。汚染除去では、１０もしくは５％未満の相対湿度、または５〜１０％の間の湿度などの設定点未満の湿度レベルとすることができる。汚染除去では、１分超、２分、５分、または１０分超などの時間にわたって低湿度レベルを維持することができる。汚染除去室の低湿度レベルによって、汚染除去室から取り出した後の長期にわたる清浄性の維持など、汚染除去対象物の清浄度を向上させることができる。
図４Ａ〜４Ｂは、いくつかの実施形態による真空汚染除去室の構成を示している。汚染除去室４００は、室内のガスを排気するためのポンプ機構を有することができる。ポンプ機構は、汚染除去室４００から流出する排気流４０２を形成することができる。室内の湿度レベルを測定するために、排気流４０２に湿度センサ４１０を結合することができる。あるいは、室内の湿度レベルを測定するために、汚染除去室に湿度センサ４１５を結合することができる。
運用時には、容器本体４８０と容器蓋４８５とを有し得る容器を、例えば汚染除去のために、室４００内に配置することができる。室４００内の真空環境によって、パーティクルを除去するとともに、容器からガス分子を放出させることもできる。容器は、室内に配置する前に洗浄することができる。容器は、室内に配置する前に、乾燥または部分乾燥させることができる。あるいは、容器を乾燥させるために、この汚染除去室を用いることができる。
いくつかの実施形態では、本発明は、汚染除去用の低湿度室について開示する。低湿度によって、長期にわたる清浄性を確保することができる。例えば、高湿度環境での汚染除去は、容器が洗浄されることを示し得るものの、いくらかの時間後に、容器から水分が放出されて、収納した基板上でパーティクルを形成する可能性がある。その水分は、汚染除去プロセス中は、容器表面に吸収されている可能性がある。従って、低湿度で汚染除去することによって、例えば、容器からの水分またはパーティクルの放出を防ぐ、長期にわたる清浄性を得ることができる。
いくつかの実施形態では、汚染除去室内の圧力を、例えば大気圧からベース圧力まで、低下４３０させることができる。同時に、湿度レベル４５０も低下させることができる。例えば、１０％未満もしくは５％未満の相対湿度レベル、または５〜１０％の間の湿度などの設定点４４０に、湿度レベルが達する時間ｔ４４５までの、ある時間にわたって、ベース圧力を維持することができる。従って、この湿度条件が満たされるまでは汚染除去は完了しないことを意味して、湿度は、汚染除去プロセスにおける基準を表し得る。
いくつかの実施形態では、容器が完全に洗浄されることを確保するために、湿度条件は、ある時間にわたって低湿度環境を維持することを含み得る。
図５Ａ〜５Ｂは、いくつかの実施形態による真空汚染除去室の構成を示している。汚染除去室５００は、室内のガスを排気するためのポンプ機構を有することができる。ポンプ機構は、汚染除去室５００から流出する排気流５０２を形成することができる。汚染除去室５００は、汚染除去室にガス流を供給するためのパージ機構を有することができる。パージ機構は、汚染除去室５００への入力流５０４を形成することができる。室内の湿度レベルを測定するために、排気流５０２に湿度センサ５１０を結合することができる。あるいは、室内の湿度レベルを測定するために、汚染除去室に湿度センサ５１５を結合することができる。
運用時には、容器本体５８０と容器蓋５８５とを有し得る容器を、例えば汚染除去のために、室５００内に配置することができる。汚染除去室は、ポンプ圧送とパージのサイクルを経ることができ、例えば、室内のガスをポンプ送出することにより室内の圧力を低下させ、次いで新たなガスを汚染除去室に流入させる。パージは、ポンプ作用中に実施することができる。
室５００内の真空環境によって、パーティクルを除去するとともに、容器からガス分子を放出させることもできる。パージは、例えば汚染物質を押し出すことによって、ポンプ作用を支援し得る。
いくつかの実施形態では、汚染除去室内の圧力を、例えば大気圧からベース圧力まで、低下５３０させることができる。いくらかのポンプ圧送時間の後に、パージガスを導入することができ、室圧は上昇５３５する。湿度レベル５５０も低下させることができる。例えば、１０％未満もしくは５％未満の相対湿度レベル、または５〜１０％の間の湿度などの設定点５４０に、湿度レベルが達する時間ｔ５４５までの、ある時間にわたって、ベース圧力を維持することができる。
湿度レベルは、湿度計から直接測定することができる。あるいは、湿度レベルは、例えば汚染除去室のポンプ流量である圧力速度から計算することができる。例えば、高いポンプ流量５６２は、中程度のポンプ流量５６４または低いポンプ流量５６６と比較して、室内の低湿度レベルを示している可能性がある。
図６Ａ〜６Ｂは、いくつかの実施形態による、容器を汚染除去するためのフローチャートを示している。図６Ａでは、オペレーション６００で、容器を洗浄する。オペレーション６１０で、容器を室内に導入する。オペレーション６２０で、湿度が設定点に達するまで、室内のガスを排気する。室内のガスを排気するために、ポンプ／パージ作用を用いることができる。オペレーション６３０で、湿度が設定点に達したときに、ガスの排気を停止させる。
図６Ｂでは、オペレーション６４０で、容器を洗浄する。オペレーション６５０で、容器を室内に導入する。オペレーション６６０で、ガスを室内に導入する。ガスを室内に供給するために、ポンプ／パージ作用を用いることができる。オペレーション６７０で、湿度の指標が設定点に達したときに、ガスの導入を停止させる。
いくつかの実施形態では、本発明は、出願番号１３／５３１，５００、出願日２０１２年６月２３日のＤＭＳ０３２Ａ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｃｌｅａｎｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ：半導体洗浄システムおよび方法）に関連しており、この文献は、参照により本明細書に組み込まれる。ＤＭＳ０３２Ａの図２１に表示されている実施形態、図２３Ａ〜２３Ｂに表示されている実施形態、および図２５に表示されている実施形態に、本出願の方法およびシステムを適用することができる。
一実施形態では、本発明は、洗浄後の構成部品を汚染除去するための汚染除去室について、開示する。汚染除去では、例えば、１０-3トル未満、または好ましくは１０-6トル未満の、好ましくは高真空の、真空室を採用することができる。真空室では、構成部品中に取り込まれたガスを取り除いて、構成部品のガス放出を促進させることができる。
真空室は、効果的なポンプ作用および高ポンピングコンダクタンスを有する構成を提供するように設計することができる。真空室は、さらに、ＩＲヒータまたは室壁ヒータなどの加熱機構を備えることができる。ヒータは、４０〜９０℃、好ましくは約７０℃に加熱されることが可能である。加熱温度は、材料に応じて異なり、例えば、ポリマ材料の場合には１００℃未満の低温が好ましく、金属の場合には１００℃超の高温を用いることができる。
一実施形態では、真空室中の汚染物質の放出を測定するために、残留ガス分析（ＲＧＡ）のようなアウトガス監視センサを設けることができ、これを、汚染除去プロセスの監視のために使用することができる。
一実施形態では、ガス汚染物質の放出によって残された隙間を埋め戻すために、窒素ガスのような不活性パージガスを真空室内に供給する。ガス汚染物質を放出させてから不活性ガスで埋め戻すという、周期的な加圧と真空引きを、繰り返し実施することができる。
一実施形態では、構成部品を高真空で汚染除去した後に、開放前の真空室を窒素で加圧して、窒素分子で構成部品の表面を効果的にコーティング（および表面下を充填）し、清浄度をさらに向上させるとともに、パーティクルの付着を防ぐ。
いくつかの実施形態では、この湿度制御構成を、ＤＭＳ０４０の図２１に適用することができる。真空室は、ターボポンプまたはクライオポンプなどの真空ポンプに接続された真空ラインを備え、室内に高真空を形成する。真空室および容器の構成部品を加熱するために、ヒータを真空室内に配置する。アウトガス種を監視するために、ＲＧＡのようなセンサを導入することができる。例えば、構成部品を外に移す前に汚染物質が逆流することを防ぐために、パージガスによって、真空室に不活性雰囲気を提供することができる。
真空室は、真空室または真空ラインに結合することが可能な、湿度計などの湿度センサを有することができる。湿度センサは、汚染除去プロセスのための条件または要件を示すことができ、例えば、湿度レベルが設定点まで低下するまで、汚染除去プロセスを継続することができる。いくつかの実施形態では、湿度設定点に達した後に、ある時間にわたって、汚染除去プロセスをさらに継続することができる。
一実施形態では、本発明は、別々に洗浄された構成部品を制御環境下で組み立てるための、好ましくは統合組立ステーションである組立ステーションについて、開示する。高度な清浄度のためには、可能性のある汚染源への暴露を回避することを考慮しなければならない。このため、例えば外部雰囲気に暴露することによる内側容器の汚染を最小限とするために、構成部品を、別々に洗浄した後に、清浄度レベルを維持するためのクリーン環境で組み立てる。
一実施形態では、組立ステーションに、窒素を充填する。このように、構成部品は、移送プロセスのために開放される前には窒素で充填されていた真空汚染除去室から移送された後に、窒素で充填された組立ステーションに移される。これにより、組立ステーションでは、洗浄後の構成部品の清浄度を維持することができる。
一実施形態では、本発明は、二重容器型レチクルキャリアを組み立てるための組立ステーションについて、開示する。組立ステーションは、内側容器と外側容器との間の窒素パージによるクリーン環境（好ましくは窒素環境）での組立プロセスを提供することができる。
いくつかの実施形態では、この湿度制御構成を、ＤＭＳ０４０の図２３Ａ〜２３Ｂに適用することができる。組み立てられるべき容器の構成部品を、窒素パージガスインレットを有する組立ステーションに移送する。窒素ノズルの上に底部支持体を配置する。そして、その底部支持体の上に、下部支持体および上蓋を配置する。次に、天蓋を組立ステーションに導入する。窒素ノズルによって底部支持体に窒素を供給しつつ、天蓋を底部支持体に組み付け、底部支持体と天蓋とで形成される外側容器の内部ボリュームに対して効果的にパージおよび窒素供給する。組立ステーションを窒素雰囲気下で、場合によってはわずかに加圧して、組立ステーションを開放し、そして、組み立てたキャリアを外に移す。
組立ステーションへの窒素パージ、および底部支持体への窒素ノズルは、湿度レベルを制御するためのオプションのフレッシュ窒素源と共にフィルタおよび湿度センサを用いて、再循環させることができる。例えば、再循環路において窒素中の湿気を除去または吸収するために、フィルタを用いることができる。湿度レベルが閾値を超えているときにフレッシュ窒素を添加するために、湿度センサをフレッシュ窒素ガス源に結合することができる。
一実施形態では、本発明は、対象物の内部ボリュームへの窒素パージによる洗浄システム用のロード・アンロードステーションについて、開示する。キャリア内部の対象物の清浄度レベルを維持するために、窒素のような不活性ガスで、内部ボリュームを一定パージする。従って、本発明は、搬送および／または保管ステーションのための、内部ボリュームの一定パージを確保する不活性ガスパージについて、開示する。いくつかの実施形態では、この湿度制御構成を、ＤＭＳ０４０の図２５に適用することができる。ステーション内の窒素パージノズルの上に、二重容器型キャリアを配置する。窒素ノズルによって二重容器型キャリアの底部支持体に窒素を供給しつつ、外側容器の内部ボリュームをリフレッシュ窒素で一定パージする。
底部支持体への窒素パージは、湿度レベルを制御するためのオプションのフレッシュ窒素源と共にフィルタおよび湿度センサを用いて、再循環させることができる。例えば、再循環路において窒素中の湿気を除去または吸収するために、フィルタを用いることができる。湿度レベルが閾値を超えているときにフレッシュ窒素を添加するために、湿度センサをフレッシュ窒素ガス源に結合することができる。
いくつかの実施形態では、本発明は、容器内の湿度レベルが、例えば１０または５％の相対湿度などの設定点未満の、満足できるものとなるまで、容器内部をパージすることを含めて、容器をコンディショニングするためのプロセスについて、開示する。容器内部が許容できる湿度レベルであることを確保するために、この湿度条件を、ある特定の時間にわたって維持することができる。容器内部が低湿度レベルであることによって、半導体基板のための保管環境の清浄度を向上させることができ、これにより、容器をパージするためのパージシステムのような清浄サポートから容器が取り出された後に、長期にわたるクリーン環境を得ることができる。
図７Ａ〜７Ｂは、いくつかの実施形態による、容器をコンディショニングするための構成を示している。容器７００は、容器内部をパージするためのパージ機構を有することができる。パージ機構は、本体７８０に結合される蓋７８５を有する容器７００に供給される入力流７０２を含むことができる。パージ機構は、容器７００から流出する排気流７０３を含むことができる。容器内の湿度レベルを測定するために、湿度センサ７１０を排気流７０３に結合することができる。あるいは、容器内の湿度レベルを測定するために、湿度センサを容器に結合することができる。
運用時には、基板を内部に収納している可能性のある容器を、乾燥空気または乾燥窒素のような低湿度ガスでパージすることができる。容器内部に不活性ガス流を供給することが可能な、一定パージ７３０を実施することができる。あるいは、パージ流７３２の後にポンプ圧送期間７３５を伴うポンプ／パージ作用を実行することができる。１０％未満もしくは５％未満の相対湿度、または５〜１０％の間の湿度などの設定点７４０に、湿度レベルが達する時間ｔ７４５まで、一定パージまたはポンプ／パージ作用を継続することができる。従って、この湿度条件が満たされるまでは容器のパージは完了しないことを意味して、湿度は、パージプロセスにおける基準を表し得る。
いくつかの実施形態では、容器が完全に洗浄されることを確保するために、湿度条件は、ある時間にわたって低湿度環境を維持することを含み得る。いくつかの実施形態では、本発明は、容器の清浄度を維持するための低湿度パージプロセスについて、開示する。低湿度によって、収納される基板の長期にわたる清浄性を確保することができる。例えば、容器内の湿度レベルが設定点未満であれば、基板は、パージを終えた後に、長期にわたって清浄に維持されることが可能である。
図８Ａ〜８Ｃは、いくつかの実施形態による、容器をコンディショニングするためのフローチャートを示している。図８Ａでは、オペレーション８００で、湿度レベルが設定点に達するまで、容器内部をガス流でパージする。図８Ｂでは、オペレーション８２０で、湿度レベルが設定点に達するまで、容器内部のポンプ圧送とパージを繰り返す。
図８Ｃでは、オペレーション８４０で、容器内に基板を収納する。オペレーション８５０で、容器内部にガス流を導入する。オペレーション８６０で、ガス流の排気流における湿度レベルを監視する。オペレーション８７０で、湿度レベルが設定点に達したときに、ガス流を停止させる。
いくつかの実施形態では、本発明は、出願番号１４／５６９，６６２、出願日２０１４年１２月１３日のＤＭＳ０４０（Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｐｕｒｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ：再循環式基板容器パージシステムおよび方法）に関連しており、この文献は、参照により本明細書に組み込まれる。ＤＭＳ０４０の実施形態に、本出願の方法およびシステムを適用することができる。例えば、図２Ｂ、図３Ａ〜３Ｂ、図５、図７、図８、図１０、図１２に表示されている実施形態に、この湿度制御構成を適用することができる。
いくつかの実施形態では、本発明は、クリーン環境を維持するためのプロセスについて開示する。その環境は、容器および半導体基板を収納するためのストッカであり得る。このプロセスは、ストッカ内部に再循環流を形成することを含み得る。再循環流は、空気または窒素のような不活性ガスを含むことができる。再循環流は、１０または５％の相対湿度などの一定湿度に維持することができる。ストッカ内の湿度レベルを監視することによって、一定湿度を維持することができ、湿度レベルが湿度設定点を超えているときには、フレッシュ乾燥ガスをストッカに添加することができる。湿度レベルが設定点未満に戻ったときに、フレッシュ乾燥ガスを停止させることができる。これにより、ある時間間隔における湿度を、例えば、その時間間隔における平均湿度レベルを、一定とすることができ、瞬時湿度は、設定点近辺で変動し得る。さらに、パーティクル除去および除湿のために、再循環流をフィルタリングすることができる。ストッカが低湿度レベルであることによって、収納される半導体基板のための保管環境の清浄度を向上させることができる。
図９Ａ〜９Ｂは、いくつかの実施形態による、ストッカをコンディショニングするための構成を示している。ストッカ９００は、シリコンウェハまたはレチクルのような半導体基板９８０を収納するために使用することが可能な収納室９４０を有し得る。図示のように、基板９８０は、収納室９４０内に剥き出しで収納される。いくつかの実施形態では、基板を容器に収納することができ、そして、それらを収納室に収納する。
収納室内のクリーン環境を維持するために、パージガス９２０を供給することができる。例えば、パーティクルによる基板の汚染を防ぐために、パージガスは、乱流または死角を伴うことなく流動する層流を含み得る。
いくつかの実施形態では、例えば、ガス消費を削減するために、パージガスを再循環させることができる。その再循環は連続的とすることができ、例えば、収納室において、ガスを連続的に循環させることができる。再循環は断続的とすることができ、例えば、流動を再開させるまでの、ある期間にわたって、再循環ガスを停止させることができる。再循環ガスの湿気を除去するためのフィルタ９７０を、例えば、再循環ガス中の湿気を低減させるために再循環路に設けることができる。湿度計などの湿度センサ９１０を、収納室に（または再循環ガスの再循環路に）結合することができる。例えば、フレッシュ乾燥ガス９３５を収納室に供給するために、ガスインレット９３０を収納室に結合することができる。フレッシュ乾燥ガスは、空気または窒素のような不活性ガス中のものであり得る。フレッシュ乾燥ガスは、５％未満または２％未満の湿度などの低湿度を有することができる。
ガスインレット９３０は、湿度センサ９１０と連動させることができ、これにより、１０％超または５％超の相対湿度などの設定点９１２を湿度レベルが超えていることをセンサが示しているときに、ガス流９３５を供給する。いくつかの実施形態では、湿度レベルが、６、７、８、９、または１０％などの高湿度レベルを超えているときに、ガス流９３５を流動させることができる。湿度レベルが、５、６、７、８、または９％などの低湿度レベルを下回るときに、ガス流９３５を停止させることができる。例えば、高レベルは６％の湿度とすることができ、低レベルは５％の湿度とすることができる。従って、収納室内の湿度レベルは、５〜６％の湿度レベルの間で変動し得る。
いくつかの実施形態では、半導体基板を保護容器に収納することができ、それらの容器を収納室に収納する。収納室には、内部に収納された保護容器の汚染を防ぐためにパージガスを供給することができる。保護容器には、内部に収納された基板の汚染を防ぐために別のパージガスを供給することができる。これらのパージガスのいずれか一方または両方を、再循環させることができる。収納室内または保護容器内の湿度レベルを調節するために、湿度センサを用いることができる。
図１０Ａ〜１０Ｂは、いくつかの実施形態による、湿度制御を有するスタッカ構成を示している。図１０Ａでは、スタッカ１０００は、保護容器１０４１を収納するための収納室１００１を有し得る。保護容器１０４１には、複数の半導体基板１０８０を収納することができる。保護容器１０４５のためのクリーン環境を提供するために、層状パージ流１０２０を収納室１００１内に供給することができる。パージ流１０２０は、再循環させることができ、再循環パージ流中の水分含量を低減するために、水分フィルタ１０７０を再循環路に配置する。いくつかの実施形態では、例えば、再循環路におけるガス損失を補填するため、および／または、例えば大気圧よりも高い正圧を収納室１００１内で維持するために、オプションのガス流１０２１を再循環路に添加することができる。収納室内の湿度を測定するために、湿度センサ１０１０を収納室１００１に結合することができる。あるいは、再循環ガスにおける湿度を測定するために、再循環路における任意の場所に湿度センサを結合することができる。収納室内の湿度レベルを調節するために、湿度センサ１０１０を用いて、フレッシュ乾燥ガス１０３０を制御することができる。例えば、湿度が上限レベルを超えている場合には、湿度が下限レベルの湿度を下回るまで、フレッシュ乾燥ガス１０３０を開始させることができる。
保護容器１０４１のためのクリーン環境を提供するために、パージガス１０４０を用いることができる。パージガス１０４０は、半導体基板に沿って流動した後、収納室内のパージ流に合流することができる。
図１０Ｂでは、スタッカ１００５は、保護容器１０４６を収納するための収納室１００６を有し得る。保護容器１０４６には、複数の半導体基板１０８５を収納することができる。保護容器１０４６のためのクリーン環境を提供するために、層状パージ流１０２５を収納室１００６内に供給することができる。パージ流１０２５は、再循環させることができ、再循環パージ流中の水分含量を低減するために、水分フィルタ１０７５を再循環路に配置する。いくつかの実施形態では、例えば、再循環路におけるガス損失を補填するため、および／または、例えば大気圧よりも高い正圧を収納室１００６内で維持するために、オプションのガス流１０２６を再循環路に添加することができる。収納室内の湿度を測定するために、湿度センサ１０１５を収納室１００６に結合することができる。あるいは、再循環ガスにおける湿度を測定するために、再循環路における任意の場所に湿度センサを結合することができる。収納室内の湿度レベルを調節するために、湿度センサ１０１５を用いて、フレッシュ乾燥ガス１０３５を制御することができる。例えば、湿度が上限レベルを超えている場合には、湿度が下限レベルの湿度を下回るまで、フレッシュ乾燥ガス１０３５を開始させることができる。
保護容器１０４６のためのクリーン環境を提供するために、パージガス１０４５を用いることができる。パージガス１０４５は、半導体基板に沿って流動した後、保護容器１０４６に戻るように再循環することができ、再循環パージ流中の水分含量を低減するために、水分フィルタ１０７６を再循環路に配置する。再循環ガスにおける湿度を測定するために、再循環路におけるある場所に湿度センサ１０１６を結合することができる。保護容器内の湿度レベルを調節するために、湿度センサ１０１６を用いて、パージガス１０４５の流れを制御することができる。例えば、パージガス１０４５は、標準流量を有する。湿度が上限レベルを超えている場合には、湿度が下限レベルの湿度を下回るまで、パージガス１０４５を標準流量よりも増加させることができる。その後、パージガス１０４５を標準流量に戻すことができる。このプロセスを繰り返すことができ、これにより、保護容器内部の湿度を、下限レベルと上限レベルとの間となるように制御することができる。
図１１Ａ〜１１Ｂは、いくつかの実施形態による、スタッカをコンディショニングするためのフローチャートを示している。図１１Ａでは、オペレーション１１００で、室内の湿度レベルが設定点を超えているときに、フレッシュ乾燥ガス流を室内に導入する。
図１１Ｂでは、オペレーション１１２０で、ワークピースを室内に収納する。オペレーション１１３０で、オプションとして、ワークピースをパージする。オペレーション１１４０で、室内のガスを再循環させる。オペレーション１１５０で、室内の湿度レベルを監視する。オペレーション１１６０で、湿度レベルが設定点を超えているときに、フレッシュガス流を室内に導入する。
いくつかの実施形態では、本発明は、出願番号１３／５３７，００９、出願日２０１２年６月２８日のＤＭＳ０３３Ａ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｃｌｅａｎｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ：半導体洗浄システムおよび方法）に関連しており、この文献は、参照により本明細書に組み込まれる。ＤＭＳ０３３Ａの図２Ａ〜２Ｂ、図３Ａ〜３Ｂに表示されている実施形態、図７、図８に表示されている実施形態、および図１９に表示されている実施形態に、本出願の方法およびシステムを適用することができる。
窒素パージは、湿度レベルを制御するためのオプションのフレッシュ窒素源と共にフィルタおよび湿度センサを用いて、再循環させることができる。例えば、再循環路において窒素中の湿気を除去または吸収するために、フィルタを用いることができる。湿度レベルが閾値を超えているときにフレッシュ窒素を添加するために、湿度センサをフレッシュ窒素ガス源に結合することができる。
いくつかの実施形態では、本発明は、クリーン環境を維持するためのパージガスシステムについて開示する。例えば、湿度レベルが閾値を超えているときに、フレッシュ乾燥ガスを環境に供給することにより、湿度センサによってパージガスシステムを制御することができる。パージガスシステムは、環境内のガスを再循環させるための再循環路を有し得る。例えば、再循環路におけるガス損失を補填するために、再循環路に、追加のフレッシュ乾燥ガス供給を導入することができる。
図１２Ａ〜１２Ｃは、いくつかの実施形態によるパージガス構成を示している。図１２Ａでは、パージガスシステム９００は、湿度センサによって制御されるガス源を有し得る。例えば、ガス源は、例えば窒素または空気であるフレッシュ乾燥ガス９４０を供給するように構成することができる。ガス流９４０をオンまたはオフするための弁９５０を、ガス流路に結合することができる。容器または室のような環境９１０に、湿度センサ９３０を結合することができる。弁９５０は、湿度センサによって制御することができ、例えば、湿度センサ９３０で測定される環境９１０内の湿度が、１０％超または約５％の相対湿度などの第１の閾値レベルを超えているときに、弁をオンにすることができる（ガス９４０が流れることができる）。湿度センサ９３０で測定される環境９１０内の湿度が、１０％未満または５％未満の相対湿度などの第２の閾値レベルを下回るときに、弁９５０をオフにすることができる。１０〜５％の間、または６〜５％の間の相対湿度など、他の任意の湿度範囲を用いることができる。
図１２Ｂは、パージガスシステムの他の構成を示しており、これは再循環ガス路１２２１を備えることができる。これにより、環境１２１１内のパージガスは、（パーティクルフィルタおよび／または水分フィルタのような）フィルタ１２７１でパージガスをフィルタリングして、再循環させることができる。再循環ガス路は、ポンプシステム１２６１によって形成することができる。湿度センサ１２３１を、再循環ガス路に結合することができる。弁１２５１を、フレッシュ乾燥ガス１２４１に結合することができ、そして湿度センサで制御することができ、例えば、湿度センサ１２３１で測定される環境１２１１内の湿度が、１０％超または約５％の相対湿度などの第１の閾値レベルを超えているときに、弁をオンにすることができる（ガス１２４１が流れることができる）。湿度センサ１２３１で測定される環境１２１１内の湿度が、１０％未満または５％未満の相対湿度などの第２の閾値レベルを下回るときに、弁１２５１をオフにすることができる。
図１２Ｃは、パージガスシステムの他の構成を示しており、これは、フレッシュ乾燥ガス流１２８２を有する再循環ガス路１２２１を備えることができる。これにより、環境１２１２内のパージガスは、（パーティクルフィルタおよび／または水分フィルタのような）フィルタ１２７２でパージガスをフィルタリングして、再循環させることができる。再循環ガス路は、ポンプシステム１２６２によって形成することができる。例えば、ガス損失を補填するため、または環境１２１２内の湿気の増加を抑えるために、フレッシュ乾燥ガス１２８２を再循環ガス路に添加することができる。
湿度センサ１２３２を、再循環ガス路に結合することができる。弁１２５２を、フレッシュ乾燥ガス１２４２に結合することができ、そして湿度センサで制御することができ、例えば、湿度センサ１２３２で測定される環境１２１２内の湿度が、１０％超または約５％の相対湿度などの第１の閾値レベルを超えているときに、弁をオンにすることができる（ガス１２４２が流れることができる）。湿度センサ１２３２で測定される環境１２１２内の湿度が、１０％未満または５％未満の相対湿度などの第２の閾値レベルを下回るときに、弁１２５２をオフにすることができる。
いくつかの実施形態では、本発明は、極端紫外線（ＥＸＪＹ）レチクルキャリアのような、高レベル清浄度物品のためのプロセスおよびシステムについて、開示する。以下の説明では、ＥＵＶレチクルキャリアを例として用いるが、本発明は、これに限定されるものではなく、低パーティクル汚染および低アウトガス部品のような、厳しい清浄度要件を有する任意の対象物に適用することができる。
図１３Ａ〜１３Ｂは、いくつかの実施形態による、ＥＵＶレチクルキャリアを収納するための構成を示している。図１３Ａでは、二重容器型キャリア１３０９内に、ＥＵＶレチクル１３００を収納することができ、このとき、内側容器１３０１と外側容器１３０３との間の空間１３０７に窒素を有する。内側容器は、アルミニウムなどの金属で構成することができ、下部支持体１３０１Ｂと嵌合する上蓋１３０１Ａを有し得る。外側容器は、典型的には、低アウトガスポリマで構成されており、底部支持体１３０３Ｂと嵌合する天蓋１３０３Ａを有する。両容器は、操作員または自動搬送システムが保持するためのハンドルを有し得る。外側容器の天蓋１３０３Ａについて、ハンドル１３０５を図示している。外側容器の支持体１３０３Ｂは、レチクルキャリアの内部ボリューム１３０７への窒素パージを受け入れるための入口１３０６を有し得る。
二重容器型ＥＵＶレチクルキャリアは、半導体処理の高レベル清浄度の一例であり、この場合、レチクルは、汚染を防ぐために二重の容器に収納される。さらに、細菌の増殖を避けるため、または外側容器からガスパーティクルが放出して内側容器に付着するのを防ぐために、２つの層間のボリュームは、窒素で充填またはパージすることができる。また、内側容器内のボリュームも、窒素で充填またはパージすることができる。図示のように、内側容器は、窒素で充填されて、例えば、内側容器内部の窒素パージ用の入口は備えていない。あるいは、例えば外側容器の入口１３０６と同様の入口を、内側容器に設けることができる。
いくつかの実施形態では、本発明は、空のＥＵＶレチクルキャリア、およびレチクルを内部に収納したＥＵＶレチクルキャリアを保管するなど、二重容器を保管するための保管システムについて、開示する。保管システムは、内側容器と外側容器を、両容器間での相互汚染を避けるために別々に保管することができる。例えば、材料の違いによって、外側容器は、内側容器よりも高アウトガスレートである可能性がある。従って、それらの容器を別々に保管することによって、レチクルのための所望の清浄度レベルを維持することができる。
保管システムは、容器移送レベルにおいてのみ連結された２つの別個の収納室を有し得る。それぞれの収納室を、例えば空気または窒素のような不活性ガスで、パージすることができる。収納室を一定の湿度範囲に維持するために、湿度センサを収納室に結合することができる。例えば、ガス損失を補填するため、または収納室内で正圧を維持するための、オプションのフレッシュガスインレットと共に、パージガスを再循環させることができる。湿度センサを、収納室または再循環ループに結合することができる。収納室内の湿度レベルを、ある設定点または湿度範囲内に維持するために、湿度センサを、もう１つのフレッシュ乾燥ガス源に対して、そのガス源の流れを制御するなどのために結合することができる。
図１３Ｂは、２つの別個の収納室を有するスタッカを示している。スタッカ１３８０は、外側容器収納用の収納室１３６３と、内側容器収納用の収納室１３６２と、基板および容器のハンドリング部１３７０と、を有し得る。収納室は、内側容器を収納するため、または基板を内部に収納した内側容器を収納するために、用いることができる。ロードステーション１３７７は、容器の手動または自動ロードおよびアンロード用に構成される。移載ステーション１３７３は、オプションで、容器またはワークピースのいずれかの支持用に導入される。ロボット１３７２は、ワークピースおよびワークピース容器を、ロードステーション１３７７と収納室１３６２および１３６３との間でハンドリングすることができる。コントローラ１３７１は、このストッカを操作するためのプログラム、センサ、およびコマンドを格納している。
収納室は、湿度制御を伴ってパージすることができる。例えば、収納室１３６３は、再循環ループ１３２０を有し得る。フレッシュ乾燥ガス源１３４０を、収納室および再循環ループに結合することができる。湿度センサ１３３０を、再循環ループに結合することができ、そしてガス源１３４０を調節するための弁１３５０の制御に用いることができる。例えば、再循環ループにおいて測定される収納室１３６３内の湿度レベルが、上限を超えている場合には、フレッシュ乾燥ガスを収納室に流入させるように、弁１３５０を開放することができ、これにより、室内の湿度を低下させる。湿度が、例えば下限を下回るまで低下した後に、弁１３５０を閉止することができる。このように、収納室１３６３内の湿度を、下限と上限との間の範囲内となるように制御することができる。
同様に、収納室１３６２は、再循環ループ１３２５を有し得る。フレッシュ乾燥ガス源１３４５を、収納室および再循環ループに結合することができる。湿度センサ１３３５を、再循環ループに結合することができ、そしてガス源１３４５を調節するための弁１３５５の制御に用いることができる。例えば、再循環ループにおいて測定される収納室１３６２内の湿度レベルが、上限を超えている場合には、フレッシュ乾燥ガスを収納室に流入させるように、弁１３５５を開放することができ、これにより、室内の湿度を低下させる。湿度が、例えば下限を下回るまで低下した後に、弁１３５５を閉止することができる。このように、収納室１３６２内の湿度を、下限と上限との間の範囲内となるように制御することができる。
２つの収納室の間で、その清浄度レベルは異なり得る。例えば、内側容器を収納するための収納室１３６２は、基板の保管に使用されるので、収納室１３６３よりも高い清浄度であり得る。
いくつかの実施形態では、ストッカは、外側容器、内側容器、および（レチクルなどの）基板を収納するための、３つの別個の収納室を有することができる。あるいは、ストッカは、外側容器および内側容器を収納するための、２つの収納室を有することができ、この場合、内側容器は、その内部に基板を収納している。
図１４Ａ〜１４Ｂは、いくつかの実施形態による、様々に異なる個別収納室構成を有するスタッカを示している。図１４Ａでは、スタッカ１４８０は、外側容器収納用の収納室１４６３と、内側容器収納用の収納室１４６２と、基板収納用の収納室１４６１と、基板および容器のハンドリング部１４７０と、を有し得る。ロードステーション１４７７は、容器の手動または自動ロードおよびアンロード用に構成される。移載ステーション１４７３は、オプションで、容器またはワークピースのいずれかの支持用に導入される。ロボット１４７２は、ワークピースおよびワークピース容器を、ロードステーション１４７７と収納室１４６１、１４６２および１４６３との間でハンドリングすることができる。コントローラ１４７１は、このスタッカを操作するためのプログラム、センサ、およびコマンドを格納している。
収納室は、湿度制御を伴ってパージすることができる。例えば、収納室１４６３／１４６２／１４６１は、再循環ループ１４２３／１４２２／１４２１を有し得る。フレッシュ乾燥ガス源１４４３／１４４２／１４４１を、収納室および再循環ループに結合することができる。湿度センサ１４３３／１４３２／１４３１を、再循環ループに結合することができ、そしてガス源１４４３／１４４２／１４４１を調節するための弁１４５３／１４５２／１４５１の制御に用いることができる。例えば、再循環ループにおいて測定される収納室１４６３／１４６２／１４６１内の湿度レベルが、上限を超えている場合には、フレッシュ乾燥ガスを収納室に流入させるように、弁１４５３／１４５２／１４５１を開放することができ、これにより、室内の湿度を低下させる。湿度が、例えば下限を下回るまで低下した後に、弁１４５３／１４５２／１４５１を閉止することができる。このように、収納室１４６３／１４６２／１４６１内の湿度を、下限と上限との間の範囲内となるように制御することができる。図面では、収納室について同様の構成を示しているものの、例えば所望の清浄度レベルに応じて、収納室に対して機能の追加または改変が可能である。例えば、内側容器または基板を収容する収納室には、これらの構成部品はより高度な清浄度が要求されるため、パージ区画室を追加することができる。さらに、容器は、閉形態で図示しているものの、開形態のような他の形態を用いることができ、例えば、容器の内側部分のパージが可能となるように、容器の上蓋と下部支持体を分離することができる。あるいは、閉じた容器の内部に対して、例えば容器の下部支持体のパージポートを介して、パージガスを供給することができる。
図１４Ｂでは、スタッカ１４８１は、外側容器収納用の収納室１４６６と、内側容器収納用の収納室１４６５と、基板および容器のハンドリング部１４７０と、を有し得る。収納室は、基板を内部に収納した内側容器を収納するために用いることができる。ロードステーション１４７７は、容器の手動または自動ロードおよびアンロード用に構成される。移載ステーション１４７３は、オプションで、容器またはワークピースのいずれかの支持用に導入される。ロボット１４７２は、ワークピースおよびワークピース容器を、ロードステーション１４７７と収納室１４６５および１４６６との間でハンドリングすることができる。コントローラ１４７１は、このストッカを操作するためのプログラム、センサ、およびコマンドを格納している。
収納室は、湿度制御を伴ってパージすることができる。例えば、収納室は、再循環ループを有し得る。フレッシュ乾燥ガス源を、収納室および再循環ループに結合することができる。湿度センサを、再循環ループに結合することができ、そしてガス源を調節するための弁の制御に用いることができる。例えば、再循環ループにおいて測定される収納室内の湿度レベルが、上限を超えている場合には、フレッシュ乾燥ガスを収納室に流入させるように、弁を開放することができ、これにより、室内の湿度を低下させる。湿度が、例えば下限を下回るまで低下した後に、弁を閉止することができる。このように、収納室内の湿度を、下限と上限との間の範囲内となるように制御することができる。図面では、収納室について同様の構成を示しているものの、例えば所望の清浄度レベルに応じて、収納室に対して機能の追加または改変が可能である。
図１５Ａ〜１５Ｂは、いくつかの実施形態による、二重容器を保管するためのフローチャートを示している。図１５Ａでは、オペレーション１５００で、二重容器を準備し、この場合、二重容器は、内側容器を封入する外側容器を有し、内側容器と外側容器は異なる材料を含む。オペレーション１５１０で、内側容器と外側容器を、別々の収納室に収納する。
図１５Ｂでは、オペレーション１５３０で、二重容器を準備し、この場合、二重容器は、内側容器を封入する外側容器を有する。オペレーション１５４０で、内側容器と外側容器を、別々の収納室に収納する。オペレーション１５５０で、それら別々の収納室を、湿度レベルが設定点に達するまで、ガス流でパージする。
いくつかの実施形態では、本発明は、内側容器（内側容器内に基板を収納している場合と収納していない場合がある）を収納するための収納室と、外側容器を収納するためのバッファ収納アセンブリと、を有するストッカについて、開示する。バッファ収納アセンブリは、例えばポリマ系の外側容器を収納するための、標準的な清浄度を有し得る。収納室は、例えば金属系の内側容器を収納するための、向上した清浄度のために改変されたものであり得る。
ストッカは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる出願日２０１１年９月５日の出願番号１３／２２５，５４７（ＤＭＳ０３４）の図１に記載されているストッカと類似のものであり得る。
いくつかの実施形態では、バッファ収納アセンブリは、収納室と、収納室とインタフェースしているロボットシステムと、を有し得る。ロボットシステムは、さらに、収納室と装置のステーションとの間で対象物を移送するために、装置のロードロックステーション（例えば、ロードもしくはアンロードステーション）または（移載ステーションもしくは交換ステーションのような）中間ステーションにアクセスすることが可能である。例えば、バッファ収納アセンブリは、装置の側方で装置に隣接して、かつ装置のロードロックステーションの近くに設置することができる。ロボットアームは、ロードロックステーションから容器をピックアップして収納室に移すため、または収納室から取り出した容器をロードロックステーションに配置するために、ロードロックステーションに差し入れるように構成することができる。
図１６Ａ〜１６Ｃは、いくつかの実施形態による、バッファ収納アセンブリを有するストッカの構成を示している。図１６Ａでは、アドオン型の外側容器ストレージ１６１１を、ロードステーション１６１３を有する内側容器ストッカ１６１２に結合している。ロードステーションという用語は、本発明の文脈では、容器を支持するステーションとして用いられ、例えば、手動Ｉ／Ｏステーション（例えば、操作員による、ストッカ１６１２への容器のロードおよびアンロードのためのステーション）、自動Ｉ／Ｏステーション（例えば、自動オーバーヘッド搬送システムによる、ストッカ１６１２への容器のロードおよびアンロードのためのステーション）、またはストッカ１６１２内でＩ／Ｏステーションとストッカシステムとの間の移行ステーションとして容器を支持するように機能する中間ステーションもしくはインタフェースステーション、である。例えば、外側容器は、（手動または自動）Ｉ／Ｏステーションにロードしてから、中間ステーションに移送することができ、このとき、外側容器は、その内部の内側容器にロボットがアクセスするために、開放状態にある。
いくつかの実施形態では、ストッカ１６１２は、製造施設における他の装置とのインタフェースとしての手動または自動Ｉ／Ｏステーションを有して、独立した運用が可能なスタンドアロン型ストッカである。ストッカは、基板を内部に収納した内側容器を受け入れる。アドオン型外側容器ストレージ１６１１は、ストッカの側面に装着することができ、ストッカに対する外部ストレージとして機能する。外側容器用アドオン１６１１とストッカ１６１２との間の結合は、アドオン型外側容器ストレージ１６１１のロボットアームをストッカ１６１２のロードステーション１６１３に合わせることを含むことができ、これにより、アドオン型外側容器ストレージ１６１１は、例えば、ロードステーション１６１３内の容器をピックアップして、容器用アドオンアセンブリ１６１１の収納室に収納するため、または外側容器用アドオンアセンブリ１６１１の収納室からの容器をロードステーション１６１３に配置するために、ロードステーション１６１３内の容器にアクセスすることができる。
例示的なプロセスフローでは、容器をワークピーススタッカ１６１２に導入し、その容器の中の内側容器を取り出して、スタッカ１６１２内に収納する。次に、アドオン型外側容器ストレージのロボットは、外側容器をピックアップして、それをアドオン型外側容器ストレージ１６１１の外側容器収納室に収納する。
図１６Ｂおよび１６Ｃは、スタッカ１６１２に装着されたアドオン型ストレージ１６１１の上面図および正面図をそれぞれ示している。スタッカ１６１２は、容器を受け入れるための手動Ｉ／Ｏステーション１６１３と、収納室１６１６と、Ｉ／Ｏステーション１６１３と収納室１６１６との間で容器を移送するためのロボット１６１８と、を有し得る。自動オーバーヘッド搬送システムと結合するための自動オーバーヘッドＩ／Ｏステーション１６１９、および容器へのインタフェースステーションとして機能することが可能な中間ステーション１６１３Ａのような、追加のステーションを含むことができる。例えば、Ｉ／Ｏステーション１６１３内の容器は、インタフェースステーション１６１３Ａに移すことができ、そこで、その蓋を開放することができ、そしてロボット１６１８が内側容器にアクセスする。
アドオン型外側容器ストレージアセンブリ１６１１は、ロボットアセンブリ１６１５と、外側容器を収納するための複数の棚１６１４と、を有し得る。ロボットアセンブリ１６１５は、棚１６１４の外側容器にアクセスするとともに、スタッカ１６１２のロードステーション１６１３および１６１３Ａにもアクセスするように構成される。アドオン型ストレージアセンブリ１６１１は、さらに、その動作を制御するためのコントローラ１６１７Ａを有し得る。コントローラ１６１７Ａは、スタッカ１６１２のコントローラ１６１７Ｂと同様の機能を有することができる。コントローラ１６１７Ａは、情報を取得するためにコントローラ１６１７Ｂと通信することができ、または施設コンピュータと通信することができる。
収納室は、空の内側容器を収納するため、または基板を内部に有する内側容器を収納するために、用いることができる。あるいは、収納室は、例えば２つの別個の収納室を有することによって、内側容器と基板を別々に収納するために用いることができる。
図１７Ａ〜１７Ｂは、いくつかの実施形態による、二重容器を保管するためのフローチャートを示している。図１７Ａでは、オペレーション１７００で、二重容器を準備し、この場合、二重容器は、内側容器を封入する外側容器を有し、内側容器と外側容器は異なる材料を含む。オペレーション１７１０で、内側容器を、スタッカのパージ収納室に収納する。オペレーション１７２０で、外側容器を、スタッカに隣接したバッファ収納室に収納する。
図１７Ｂでは、オペレーション１７４０で、二重容器を準備し、この場合、二重容器は、内側容器を封入する外側容器を有する。オペレーション１７５０で、内側容器を、ストッカのパージ収納室に収納し、このパージ収納室は、一定の湿度範囲のガス流を有する。オペレーション１７６０で、外側容器を、ストッカに隣接したバッファ収納室に収納する。
いくつかの実施形態では、内側容器を保護容器に収納することができ、それらの保護容器を収納室に収納する。収納室には、その内部に収納された保護容器の汚染を防ぐためにパージガスを供給することができる。保護容器には、その内部に収納された内側容器の汚染を防ぐために別のパージガスを供給することができる。これらのパージガスのいずれか一方または両方を、再循環させることができる。収納室内または保護容器内の湿度レベルを調節するために、湿度センサを用いることができる。
図１８は、いくつかの実施形態による、湿度制御を有するストッカ構成を示している。ストッカ１８００は、外側容器１８８０を収納するための収納室１８０１を有し得る。外側容器１８８０のためのクリーン環境を提供するために、層状パージ流１８２０を収納室１８０１内に供給することができる。パージ流１８２０は、再循環させることができ、再循環パージ流中の水分含量を低減するために、水分フィルタ１８７０を再循環路に配置する。いくつかの実施形態では、例えば、再循環路におけるガス損失を補填するため、および／または、例えば大気圧よりも高い正圧を収納室１８０１内で維持するために、オプションのガス流１８２１を再循環路に添加することができる。収納室内の湿度を測定するために、湿度センサ１８１０を収納室１８０１に結合することができる。あるいは、再循環ガスにおける湿度を測定するために、再循環路における任意の場所に湿度センサを結合することができる。収納室内の湿度レベルを調節するために、湿度センサ１８１０を用いて、フレッシュ乾燥ガス１８３０を制御することができる。例えば、湿度が上限レベルを超えている場合には、湿度が下限レベルの湿度を下回るまで、フレッシュ乾燥ガス１８３０を開始させることができる。
ストッカ１８００は、さらに、保護容器１８４６を収納するための収納室１８０６を有し得る。保護容器１８４６には、複数の半導体用内側容器１８８５を収納することができる。内側容器は、収納区画室１８８６に収納することができる。保護容器１８４６のためのクリーン環境を提供するために、層状パージ流１８２５を収納室１８０６内に供給することができる。パージ流１８２５は、再循環させることができ、再循環パージ流中の水分含量を低減するために、水分フィルタ１８７５を再循環路に配置する。いくつかの実施形態では、例えば、再循環路におけるガス損失を補填するため、および／または、例えば大気圧よりも高い正圧を収納室１８０６内で維持するために、オプションのガス流１８２６を再循環路に添加することができる。収納室内の湿度を測定するために、湿度センサ１８１５を収納室１８０６に結合することができる。あるいは、再循環ガスにおける湿度を測定するために、再循環路における任意の場所に湿度センサを結合することができる。収納室内の湿度レベルを調節するために、湿度センサ１８１５を用いて、フレッシュ乾燥ガス１８３５を制御することができる。例えば、湿度が上限レベルを超えている場合には、湿度が下限レベルの湿度を下回るまで、フレッシュ乾燥ガス１８３５を開始させることができる。
保護容器１８４６のためのクリーン環境を提供するために、パージガス１８４５を用いることができる。パージガス１８４５は、内側容器１８８５（および区画室１８８６）に沿って流動した後、保護容器１８４６に戻るように再循環することができ、再循環パージ流中の水分含量を低減するために、水分フィルタ１８７６を再循環路に配置する。再循環ガスにおける湿度を測定するために、再循環路におけるある場所に湿度センサ１８１６を結合することができる。保護容器内の湿度レベルを調節するために、湿度センサ１８１６を用いて、パージガス１８４５の流れを制御することができる。例えば、パージガス１８４５は、標準流量を有する。湿度が上限レベルを超えている場合には、湿度が下限レベルの湿度を下回るまで、パージガス１８４５を標準流量よりも増加させることができる。その後、パージガス１８４５を標準流量に戻すことができる。このプロセスを繰り返すことができ、これにより、保護容器内部の湿度を、下限レベルと上限レベルとの間となるように制御することができる。
あるいは、パージガス１８４５は、収納室１８０６内の流れ１８２５に合流させることができる。
図示のように、内側容器は、基板を伴うことなく収納される。いくつかの実施形態では、内側容器は、その内部に収納した基板と共に、収納することができる。
図示のように、内側容器は、収納区画室１８８６内に収納される。いくつかの実施形態では、内側容器は、例えば収納区画室内に配置することなく、剥き出しで収納することができる。
図１９は、いくつかの実施形態による、湿度制御を有するストッカ構成を示している。ストッカ１９００は、外側容器１９８０を収納するための収納室１９０１と、内側容器１９８５を収納するための収納室１９０６と、を有し得る。内側容器および外側容器１９８０のためのクリーン環境を提供するために、層状パージ流１９２０を収納室１９０１および１９０６に供給することができる。パージ流１９２０は、再循環させることができ、再循環パージ流中の水分含量を低減するために、水分フィルタ１９７０を再循環路に配置する。いくつかの実施形態では、例えば、再循環路におけるガス損失を補填するため、および／または、例えば大気圧よりも高い正圧を収納室１９０１内で維持するために、オプションのガス流１９２１を再循環路に添加することができる。収納室内の湿度を測定するために、湿度センサ１９１０を収納室１９０１に結合することができる。あるいは、再循環ガスにおける湿度を測定するために、再循環路における任意の場所に湿度センサを結合することができる。収納室内の湿度レベルを調節するために、湿度センサ１９１０を用いて、フレッシュ乾燥ガス１９３０を制御することができる。例えば、湿度が上限レベルを超えている場合には、湿度が下限レベルの湿度を下回るまで、フレッシュ乾燥ガス１９３０を開始させることができる。
収納室１９０６は、内側容器（基板を伴う場合と基板を伴わない場合がある）を収納するための保護容器１９４６を、収容することができる。保護容器１９４６のためのクリーン環境を提供するために、パージガス１９４５を用いることができる。パージガス１９４５は、内側容器１９８５に沿って流動した後、保護容器１９４６に戻るように再循環することができ、再循環パージ流中の水分含量を低減するために、水分フィルタ１９７６を再循環路に配置する。再循環ガスにおける湿度を測定するために、再循環路におけるある場所に湿度センサ１９１６を結合することができる。保護容器内の湿度レベルを調節するために、湿度センサ１９１６を用いて、パージガス１９４５の流れを制御することができる。例えば、パージガス１９４５は、標準流量を有する。湿度が上限レベルを超えている場合には、湿度が下限レベルの湿度を下回るまで、パージガス１９４５を標準流量よりも増加させることができる。その後、パージガス１９４５を標準流量に戻すことができる。このプロセスを繰り返すことができ、これにより、保護容器内部の湿度を、下限レベルと上限レベルとの間となるように制御することができる。
あるいは、パージガス１９４５は、収納室１９０６内の流れ１９２０に合流させることができる。
図示のように、内側容器は、基板を伴って収納される。いくつかの実施形態では、内側容器は、その内部に収納した基板を伴うことなく、収納することができる。
図示のように、内側容器は、例えば収納区画室内に配置することなく、剥き出しで収納される。いくつかの実施形態では、内側容器は、収納区画室内に収納することができる。
図２０Ａ〜２０Ｂは、いくつかの実施形態による、ストッカをコンディショニングするためのフローチャートを示している。図２０Ａでは、オペレーション２０００で、二重容器を準備し、この場合、二重容器は、内側容器を封入する外側容器を有し、内側容器と外側容器は異なる材料を含む。オペレーション２０１０で、第１のパージ区画室内に、内側容器を収納する。オペレーション２０２０で、オプションの湿度制御を有する第１の収納室内の第２のパージ区画室内に、第１のパージ区画室を収納する。オペレーション２０３０で、オプションの湿度制御を有する第２のパージ収納室内に、外側容器を収納する。
図２０Ｂでは、オペレーション２０５０で、二重容器を準備し、この場合、二重容器は、内側容器を封入する外側容器を有する。オペレーション２０６０で、オプションの湿度制御を有する第１の収納室内のパージ区画室内に、内側容器を収納する。オペレーション２０７０で、オプションの湿度制御を有する第２のパージ収納室内に、外側容器を収納する。
いくつかの実施形態では、本発明は、レチクル保管用のＥＵＶ内側ポッドのような内側容器のハンドリング用のパージ区画室について、開示する。このパージ区画室は、パージガスを受け入れるための入口を有することができ、これにより、収納される内側容器をクリーン環境に置くことができる。さらに、パージ区画室では、例えば外側容器から、内側容器を隔離することができ、これにより相互汚染を防ぐことができる。パージ区画室は、例えばＥＵＶ内側ポッドである内側容器を収納することができ、そして、内側容器のための搬送キャリアとして使用することができる。パージ区画室は、金属または合金のような低アウトガス特性を有する材料で構成することができる。ＥＵＶ二重容器の内側ポッドは、典型的には金属で構成されるので、金属製のパージ区画室によって、ＥＵＶ二重容器のポリマ系の外側ポッドと比較して、よりクリーンな環境を提供することができる。
図２１Ａ〜２１Ｃは、いくつかの実施形態によるパージ区画室の構成を示している。図２１Ａでは、例えばレチクルを内部に収納していないＥＵＶ二重容器の内側ポッドである空の内側容器２１１０を保持するために、パージ区画室２１００を用いることができる。パージ区画室は、窒素または空気のようなパージガスを受け入れるための入口２１３０を有し得る。保管の場合には、パージ区画室を連続的にパージすることができる。このパージ処理は、フレッシュ乾燥ガスで行うことができ、または再循環ガスで行うことができる。再循環ガスは、例えば、湿度レベルを、（１０または５％未満などの）ある設定点未満であるか、または（５〜１０％の間などの）ある湿度範囲にあるように調節するために、湿度フィードバックを有し得る。湿度フィードバックは、フレッシュ乾燥ガス源を制御する湿度センサを含むことができ、これにより、湿度レベルが設定点を超えているときに、フレッシュ乾燥ガス流を供給することができる。
搬送の場合には、パージ区画室をパージ場所から取り出して、区画室の内部を再パージするためのパージガスを備えた場所のような、新たな場所に移すことができる。パージ区画室内部のパージされた環境では、ある時間にわたって、例えば搬送時間にわたって、内側容器２１１０の汚染を防ぐことができる。
内側容器は、パージ区画室内に、閉状態で収納するか、または開状態で収納することができる。閉形態で収納する場合には、内側容器の内部もパージすることができる。例えば、内側容器は、パージガスを受け入れるための入口を有することができる。パージ区画室のパージ環境は、大気圧よりも高い圧力とすることができ、これにより、パージガスは、例えば内側容器の入口を介して、内側容器の内部に流入することができる。内側容器の入口は、パージ区画室の入口に流入するパージガスの一部が内側容器に流入することができるように、位置付けることができる。パージ区画室は、パージガスの一部を内側容器の入口に誘導するための導管アセンブリ２１４０を有することができる。
図２１Ｂでは、レチクル２１２１を内部に収納しているＥＵＶ二重容器の内側ポッドのような内側容器２１１１を保持するために、パージ区画室２１０１を用いることができる。パージ区画室は、窒素または空気のようなパージガスを受け入れるための入口２１３１を有し得る。パージ区画室２１０１のオペレーション、構成、および使用方法は、パージ区画室２１００と同様であり得る。
図２１Ｃでは、レチクル２１２２を内部に収納しているＥＵＶ二重容器の内側ポッドのような内側容器２１１２を保持するために、パージ区画室２１０２を用いることができる。このパージ区画室は、外部雰囲気に対して閉じたものとすることができ、例えば、パージ区画室は、パージガスを充填してから、例えば搬送のために、封止することができる。
一実施形態では、ＥＵＶ二重容器の内側ポッドのような収納対象物の内部ボリュームを清浄に維持するためのパージガスシステムを有するスタッカの収納室内に、パージ区画室を収納することができる。パージガスシステムは、窒素（または他の不活性ガス）を対象物の内部に供給することができ、内部雰囲気を効果的に置換して、清浄度レベルを回復させ、さらに、ガスパーティクルの放出を排除または低減することができる。例えば、保管中には、パージ区画室と二重容器型ＥＵＶレチクルキャリアの内側容器との間のボリュームを、窒素で連続的（または断続的）にパージする。さらに、ＥＵＶ二重容器のポリマ系の外側容器を、（アウトガス放出を低減するために金属で構成することができる）パージ区画室で置き換えることによって、内側容器の環境をよりクリーンにすることができる。
一実施形態では、収納室を清浄に維持し、汚染物質がキャリアの外側に付着することを防止または低減するために、収納室を層流でパージすることができる。例えば、フィルタリング済み圧縮空気のようなクリーンガスを、上部から、または相互汚染を低減もしくは排除するために側部から、収納室に導入することができる。
一実施形態では、パージガスは、外部雰囲気からの汚染の可能性を排除して、再循環させることができる。再循環ガスは、窒素のような不活性ガス、または空気のような不活性ガスを含むことができる。再循環ガスは、パーティクルを除去するためにフィルタリングすることができ、熱運動を抑制するために冷却することができる。このように、収納室の内部雰囲気を外部雰囲気から隔離して、収納対象物に適した清浄度レベルを可能とする。収納室内の湿度レベルを抑えるために、上記で開示したような湿度フィードバックを用いることができる。
図２２は、いくつかの実施形態による、複数のパージ区画室を導入した収納室を示している。この収納室は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる出願番号１３／５３７，００９（ＤＭＳ０３３Ａ）の図７に記載されている収納室と類似のものであり得る。
中央ガスライン２２７４は、パージ区画室にパージガスを供給する。いくつかの実施形態では、パージガスの供給で、能動的絞り弁または制御弁を用いることなく、パージガスを連続的に供給２２７３Ａ／２２７３Ｂする。パージガス流は、製造段階で予め決められたものとすることができ、さらに、すべての区画室に対して同じであるか、または区画室によって異なる手動調整のための絞り弁をオプションとして備えることができるものの、能動制御手段またはフィードバック制御手段は全く備えないことが可能である。その区画室に対象物が配置されているか否かにかかわらず、パージガスは、一定ガス量で流動させることができる。他の実施形態では、例えば、収納対象物のない区画室についてパージガスの損失を抑えるために、パージガスを能動制御することができる。パージガス路における湿度レベルを抑えるために、上記で開示したような湿度フィードバックを用いることができる。
パージガスで、パージ区画室２２７２Ａと二重容器型レチクルキャリアの内側容器２２７２Ｂとの間のボリュームのような、収納対象物の内部ボリュームに対して、窒素のようなクリーンガスを供給することができる。収納区画室に対して、（外部雰囲気から、もしくは再循環雰囲気からの）層流を、すべての区画室に対して上から２２７１Ａ（もしくは、図示していないが、下から）、または個々の区画室に対して側方から２２７１Ｂ、供給することができる。
内側容器は、パージ区画室内に、閉状態で収納するか、または開状態で収納することができる。閉形態で収納する場合には、内側容器の内部もパージすることができる。例えば、内側容器は、パージガスを受け入れるための入口を有することができる。パージ区画室のパージ環境は、大気圧よりも高い圧力とすることができ、これにより、パージガスは、例えば内側容器の入口を介して、内側容器の内部に流入することができる。内側容器の入口は、パージ区画室の入口に流入するパージガスの一部が内側容器に流入することができるように、位置付けることができる。パージ区画室は、パージガスの一部を内側容器の入口に誘導するための導管アセンブリを有することができる。
内側容器は、例えばＥＵＶレチクルである基板を伴って、または基板を伴うことなく、保管することができる。内側容器は、内部のレチクルと一緒に、例えば高真空室内で、定期的に汚染除去することができる。例えば、内側容器およびレチクルが非清浄雰囲気に暴露されることを避けるために、高真空汚染除去室は、ストッカ内に配置することができる。
パージ区画室を、内側容器およびレチクルと共に、汚染除去することができる。例えば、内側容器およびレチクルを伴うパージ区画室を、汚染除去のために、汚染除去室に移送することができる。あるいは、パージ区画室を開放することができ、そして、内側容器およびレチクルを、汚染除去のために、汚染除去室に移送する。汚染除去後に、内側容器およびレチクルを、保管のためにパージ区画室内に戻して配置する。
図２３Ａ〜２３Ｂは、いくつかの実施形態による、パージ区画室保管のためのフローチャートを示している。図２３Ａでは、オペレーション２３００で、二重容器の内側容器をパージ区画室内に収納し、この場合、二重容器は、内側容器を封入する外側容器を有し、内側容器と外側容器は異なる材料を含む。オペレーション２３１０で、パージガスを切り離す。オペレーション２３２０で、内側容器を搬送する。
図２３Ｂでは、オペレーション２３４０で、二重容器の内側容器を区画室内に収納し、この場合、二重容器は、内側容器を封入する外側容器を有し、内側容器と外側容器は異なる材料を含む。オペレーション２３５０で、区画室をパージする。オペレーション２３６０で、内側容器を保管する。
いくつかの実施形態では、本発明は、ＥＵＶレチクルのような基板を定期的に汚染除去するための汚染除去室を有するストッカについて、開示する。レチクルを内側容器に収納することができ、それらの内側容器をパージ区画室に収納し、それらのパージ区画室を第１の収納室に収納する。外側容器は、別にして、第２の収納室に収納することができる。オプションで内側容器、およびオプションでパージ区画室と共に、レチクルを定期的に汚染除去するために、高真空室のような汚染除去室を備えることができる。
図２４Ａ〜２４Ｂは、いくつかの実施形態によるストッカを示している。図２４Ａでは、ストッカ２４８０は、外側容器収納用の収納室２４６３と、パージ区画室に収納することができる内側容器収納用の収納室２４６２と、汚染除去用の高真空室２４６１と、基板および容器のハンドリング部２４７０と、を有し得る。ロードステーション２４７７は、容器の手動または自動ロードおよびアンロード用に構成される。移載ステーション２４７３は、オプションで、容器またはワークピースのいずれかの支持用に導入される。ロボット２４７２は、ワークピースおよびワークピース容器を、ロードステーション２４７７と収納室２４６２および２４６３との間でハンドリングすることができる。コントローラ２４７１は、このスタッカを操作するためのプログラム、センサ、およびコマンドを格納している。
収納室は、湿度制御を伴ってパージすることができる。例えば、収納室２４６３／２４６２は、再循環ループ２４２３／２４２２を有し得る。フレッシュ乾燥ガス源２４４３／２４４２を、収納室および再循環ループに結合することができる。湿度センサ２４３３／２４３２を、再循環ループに結合することができ、そしてガス源２４４３／２４４２を調節するための弁２４５３／２４５２の制御に用いることができる。例えば、再循環ループにおいて測定される収納室２４６３／２４６２内の湿度レベルが、上限を超えている場合には、フレッシュ乾燥ガスを収納室に流入させるように、弁２４５３／２４５２を開放することができ、これにより、室内の湿度を低下させる。湿度が、例えば下限を下回るまで低下した後に、弁２４５３／２４５２を閉止することができる。このように、収納室２４６３／２４６２内の湿度を、下限と上限との間の範囲内となるように制御することができる。
外側容器２４０３を、収納室２４６３に収納することができる。内側容器２４０２を、レチクル２４０１と共に、パージ区画室２４０７に収納することができる。パージ区画室２４０７は、内側容器およびレチクルと共に、収納室２４６２に収納することができる。上述の構成と同様のパージ区画室２４０７の内部に、パージガス２４０８を供給することができる。
レチクルを、定期的に、例えばある時間にわたる保管後に汚染除去するために、汚染除去室２４６１を用いることができる。汚染除去プロセスには、内側容器およびレチクルを含むことができ、このとき、内側容器は、レチクルを露出させるように、例えば上蓋が下部支持体から分離されて、開状態にある。あるいは、汚染除去プロセスには、内側容器およびレチクルを含むことができ、このとき、内側容器は閉状態にあって、例えば、レチクルは、内側容器の内部に封入されている。汚染除去のために、内側容器の内部にパージガスを供給することができる。
あるいは、汚染除去プロセスには、レチクルを伴って、またはレチクルを伴うことなく、パージ区画室および内側容器を含むことができる。
図２４Ｂでは、スタッカ２４８１は、外側容器収納用の収納室２４６８と、保護区画室に収納することができる内側容器収納用の収納室２４６７と、汚染除去用の高真空室２４６６と、基板および容器のハンドリング部と、を有し得る。
収納室は、湿度制御を伴ってパージすることができる。内側容器を、レチクルと共に、保護区画室に収納することができ、その保護区画室を、収納室２４６７に収納することができる。上述の構成と同様の保護区画室の内部に、パージガス２４０９を供給することができる。
レチクルを、定期的に、例えばある時間にわたる保管後に汚染除去するために、汚染除去室２４６６を用いることができる。汚染除去プロセスには、内側容器およびレチクルを含むことができ、このとき、内側容器は閉状態にあって、例えば、レチクルは、内側容器の内部に封入されている。汚染除去のために、内側容器の内部にパージガスを供給することができる。
図２５は、いくつかの実施形態による、レチクルを保管するためのフローチャートを示している。オペレーション２５００で、パージ区画室内の、二重容器の内側容器に基板を収納し、この場合、二重容器は、内側容器を封入する外側容器を有し、内側容器と外側容器は異なる材料を含む。オペレーション２５１０で、定期的に、基板および内側容器を汚染除去室に移送する。オペレーション２５２０で、基板および内側容器を汚染除去する。オペレーション２５３０で、基板および内側容器をパージ区画室に戻す。

Claims (12)

  1. 半導体基板（３８０）のための低湿度レベル（１１５）のクリーン環境（１００）を形成するための方法であって、
    湿度設定点（１４０）近辺の所定区間内または湿度設定点（１４０）に前記環境（１００）を維持するために、湿度センサ（１１０）を用いて、前記環境（１００）内の湿度レベル（１１５）を測定するステップと、前記設定点（１４０）近辺の前記所定区間内の値にまで、または前記設定点（１４０）にまで、前記湿度レベル（１１５）が低下するまで、前記環境（１００）にガス（１２０）を供給するステップと、を含み、このとき、第１の環境内の湿度が、前記設定点近辺の前記所定区間内の値にまで、または前記設定点にまで低下するまで、前記第１の環境を低湿度ガスでパージし、前記第１の環境内に形成された第２の環境を、第２のパージガスでパージする、方法。
  2. 前記環境（１００）内の前記ガス（１２０，１３０）を、再循環させる、請求項１に記載の方法。
  3. 前記再循環ガス流（１２０，１３０）に結合した減湿アセンブリ（１６０）によって、戻りガス流（１２０）における湿度レベル（１１５）を低下させる、請求項２に記載の方法。
  4. 前記湿度レベル（１１５）が所定の閾値を超えているときには、フレッシュ乾燥ガス（１７０）を添加する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 前記湿度レベル（１１５）は、
    前記環境内のガスから、または、
    前記供給したガスの排気中のガス（１３０）から、または、
    減圧速度から、測定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 前記環境（１００）を、搬送する半導体基板（３８０）収納用の容器（３００）内に形成するか、または前記環境（１００）を、搬送する半導体基板収納用もしくは容器（４８０）収納用の室（４００）内に形成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 前記環境（１００）は、容器（４８０）を処理するための室（４００）内に形成されるものであり、当該方法は、
    容器（４８０）を、前記室（４００）内に供給するステップ（２００）であって、特に前記室内に配置または導入するステップと、
    前記容器（４８０）を、表面汚染物質を除去するために洗浄するステップ（２００）と、
    前記湿度レベル（１１５）が、前記設定点（１４０）近辺の前記所定区間内の値に達するまで、または前記設定点（１４０）に達するまで、前記室（４００）内を排気することと、前記室（４００）内にパージガスを供給することにより、前記室（４００）内の湿気を除去するステップ（２１０）と、を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 前記室（４００）内の前記低湿度状態を、所定時間にわたって維持する（２２０）、請求項７に記載の方法。
  9. 前記環境（１００）は、半導体基板（３８０）を収納するための容器（３００）内に形成されるものであり、当該方法は、
    前記容器を洗浄し、さらに／または前記容器（３００）を乾燥させるステップ（２４０）と、
    前記湿度レベル（１１５）が、前記設定点（１４０）近辺の前記所定区間内の値に達するまで、または前記設定点（１４０）に達するまで、前記容器（３００）の内部をガス流でパージするステップ（２５０）と、を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記第１の環境は、容器（１０４１）を収納するためのストッカ（１０００）内に形成されるものであり、前記第２の環境は、半導体基板（１０８０）を収納するための容器（１０４１）内に形成されるものである、請求項１に記載の方法。
  11. 半導体基板のための低湿度レベル（１１５）のクリーン環境（１００）を形成するためのシステムであって、
    湿度設定点（１４０）近辺の所定区間内または湿度設定点（１４０）に前記環境を維持するために、前記環境（１００）内の湿度レベル（１１５）を測定するように構成された湿度センサ（１１０）と、前記設定点（１４０）近辺の前記所定区間内の値にまで、または前記設定点（１４０）にまで、前記湿度レベル（１１５）が低下するまで、前記環境（１００）にガス（１２０）を供給するように構成された機構と、を備え、当該システムは、さらに、第１の環境内の湿度が、前記設定点（１４０）近辺の前記所定区間内の値にまで、または前記設定点（１４０）にまで低下するまで、低湿度ガスでパージするように構成された手段によって、容器（１０４１）を収納するためのストッカ（１０００）内に前記第１の環境を形成するように構成されており、さらに、第２のパージガスでパージするように構成された手段によって、半導体基板（１０８０）を収納するための容器（１０４１）内に第２の環境を形成するように構成されている、システム。
  12. 前記環境（１００）を、搬送する半導体基板（３８０）収納用の容器（３００）内に、または搬送する半導体基板収納用もしくは容器（４８０）収納用の室（４００）内に形成するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
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