JP2021508956A - ファクトリインターフェースチャンバのフィルタパージを用いた基板処理装置及び方法 - Google Patents

ファクトリインターフェースチャンバのフィルタパージを用いた基板処理装置及び方法 Download PDF

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Abstract

環境制御を備えたファクトリインターフェースチャンバと、チャンバフィルタのパージを可能にするパージ制御装置とを含む電子デバイス処理装置である。フィルタパージ装置は、チャンバフィルタと、ファクトリインターフェースチャンバへのアクセスドアが開いているときに、ファクトリインターフェースチャンバへの作業員の安全なアクセスを可能にするために、チャンバフィルタにフラッシングガスを供給するように構成されたフラッシングガス供給源を含む。チャンバフィルタへのフラッシングガスの供給により、アクセスドアが開いているときの工場の周囲空気によるチャンバフィルタの水分汚染が最小限に抑えられ、ファクトリインターフェース整備後の基板処理の迅速な再開が可能になる。他の多くの態様と同様に、パージ制御方法及び装置が説明される。
【選択図】図２

Description

関連出願
［００１］本出願は、２０１８年２月２７日に出願された「ファクトリインターフェースチャンバのフィルタパージを用いた基板処理装置及び方法」（代理人整理番号第４４０１４８７１ＵＳ０１号）と題する米国非仮出願第１５／９０５，９５９号の優先権を主張するものであり、あらゆる目的のためにその全体が参照することにより本書に組み込まれる。
［００２］実施形態は、電子デバイスの製造に関し、より詳細には、環境制御を含むファクトリインターフェース装置及び方法に関する。
［００３］半導体構成要素の製造における基板の処理は、プロセスツールで実行される。基板は、ツールのファクトリインターフェース（別称「機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）」と呼ばれる）にドッキングできる基板キャリア（前方開口型統一ポッド又はＦＯＵＰ等）のプロセスツール間を移動する。ファクトリインターフェースは、ファクトリインターフェースにドッキングされたそれぞれのＦＯＵＰと１又は複数のプロセスチャンバとの間で基板を移送するように動作可能なロード／アンロードロボットを含み得るファクトリインターフェースチャンバを含む。幾つかの真空ツールでは、基板は、基板キャリアからファクトリインターフェースチャンバを通してロードロックに送られ、そこから処理用の処理チャンバに送られる。
［００４］最近、半導体処理産業において、パージガス（例えば、不活性ガス）をファクトリインターフェースチャンバ又はウエハＦＯＵＰに供給すること等により、ファクトリインターフェース内の環境を制御する動きがあった。ただし、このようなシステムでは性能の問題が発生する可能性がある。
［００５］したがって、改善された機能を有するファクトリインターフェース装置及びファクトリインターフェース操作方法が所望される。
［００６］一態様では、ファクトリインターフェース装置が提供される。ファクトリインターフェース装置は、１又は複数の基板キャリアをドッキングするように構成された１又は複数のロードポートを有する第１の壁と、ファクトリインターフェースチャンバを形成する追加の壁であって、壁の少なくとも１つは、ファクトリインターフェースチャンバへの作業員のアクセスを容易にするように構成されたアクセスドアを含む、ファクトリインターフェースチャンバを形成する追加の壁と、ファクトリインターフェースチャンバに連結され、ファクトリインターフェースチャンバを介した基板の移送中に、ファクトリインターフェースチャンバ内の１又は複数の環境条件を制御するためにパージガスを供給するように構成された環境制御システムと、ファクトリインターフェースチャンバに提供されるパージガスをフィルタ処理するように構成されたチャンバフィルタと、周囲空気によるチャンバフィルタの水分汚染を最小限に抑えるために、アクセスドアが開いているときにチャンバフィルタにフラッシングガスを供給するように構成されたフィルタパージ装置とを含む。
［００７］別の態様では、チャンバフィルタパージ装置が提供される。チャンバフィルタパージ装置は、アクセスドアを含むファクトリインターフェースチャンバと、ファクトリインターフェースチャンバに提供されるパージガスをフィルタ処理するように構成されたチャンバフィルタと、周囲空気からのチャンバフィルタの水分汚染を最小限に抑えるために、アクセスドアが開いているときにチャンバフィルタにフラッシングガスを供給するように構成されたフィルタパージ装置とを含む。
［００８］方法の態様では、パージ制御方法が提供される。パージ制御方法は、
ファクトリインターフェースチャンバへの作業員のアクセスを提供するように構成されたアクセスドアを有するファクトリインターフェースチャンバを提供することと、ファクトリインターフェースチャンバに供給されるパージガスの流れをフィルタ処理するように構成されたチャンバフィルタを提供することと、周囲空気によるチャンバフィルタの水分汚染を最小限に抑えるために、アクセスドアが開いているときにチャンバフィルタにフラッシングガスを供給することとを含む。
［００９］本開示のこれら及び他の実施形態に従って、多数の他の態様が提供される。本開示の実施形態の他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明、添付の図面、及び特許請求の範囲からより完全に明らかになるであろう。
［００１０］以下に説明する図面は、例示のみを目的としており、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。図面は、決して本開示の範囲を限定するものではない。
１又は複数の実施形態に係る、ファクトリインターフェースチャンバの環境制御を含み、ファクトリインターフェースチャンバのフィルタパージ機能を含む、電子デバイス処理装置を示す概略上面図である。 １又は複数の実施形態に係る、ファクトリインターフェースチャンバのフィルタパージ機能を含む電子デバイス処理装置を示す第１の部分断面側面図である。 １又は複数の実施形態に係る、ファクトリインターフェースチャンバのフィルタパージ機能を含む電子デバイス処理装置の別の部分断面側面図を示す。 １又は複数の実施形態によるパージ制御方法を表すフロー図である。
［００１５］次に、添付の図面に示す例示的な実施形態を詳細に参照する。可能な限り、幾つかの図を通して同じ又は同様の部分を指すために、図面全体を通して同じ参照番号が使用される。本書に記載の様々な実施形態の特徴は、特に他に記載がない限り、互いに組み合わせることが可能である。
［００１６］既存の電子デバイス製造システムでは、高い相対湿度レベル、高レベルの酸素（Ｏ２）、他の高レベルの汚染化学物質、高すぎる温度、又は他の環境要因が観察されると、問題が発生する場合がある。特に、比較的高いレベルの湿度、比較的高いレベルのＯ２、又はその他の汚染化学物質や微粒子に基板を曝すと、基板の特性に悪影響を与える可能性がある。
［００１７］したがって、特定の電子デバイス処理装置は、ファクトリインターフェースチャンバを通過するときに基板が曝される環境条件を制御することによって、基板の処理における効率及び／又は処理の改善を提供する。ファクトリインターフェースは、その壁にドッキングされた（例えば、その前壁にドッキングされた）１又は複数の基板キャリアから基板を受け取り、ロード／アンロードロボットは、処理のためにファクトリインターフェースの別の壁（例えば、その後壁）にある別の開口部（例えば、１つ又は複数のロードロック）に基板を供給し得る。このような環境制御を有するファクトリインターフェースでは、パージガス（アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）等）を使用して、ファクトリインターフェースチャンバから空気、水分、及び／又は汚染物質をパージし得る。
［００１８］１又は複数の環境パラメータ（例えば、相対湿度、温度、Ｏ２の量、不活性ガスの量、又は汚染化学物質の量）は、パージガスの供給によってモニタ及び制御することができ、ファクトリインターフェース壁にドッキングされたそれぞれのＦＯＵＰの開放は、ファクトリインターフェースチャンバ内の環境に関する特定の事前条件が満たされるまで遅延させることができる。
［００１９］しかしながら、時々、ファクトリインターフェースチャンバは、ロードポートドアオープナ、ロード／アンロードロボット、スリットバルブ等のようなファクトリインターフェースチャンバ内の様々な構成要素を整備するために整備作業員によってアクセスされ得る。そのような場合、整備作業員が整備を実施できるように、ファクトリインターフェースチャンバへのアクセスドアが開けられる。上記整備の合間は、パージガスの流れは止められる。
［００２０］その結果、本発明者らは、パージガスから微粒子をフィルタ処理するように構成されたチャンバフィルタがこれらの整備の合間に、アクセスドアが開いたことが原因でファクトリインターフェースに存在する（ある場合には、室温（ＲＴ）において４０％程度の高さの相対湿度の）水分を含む工場環境からの周囲空気のために、水分で汚染される可能性があることを発見した。
［００２１］上記の問題の１つ又は複数、特に、チャンバフィルタの水分汚染を改善するために、ファクトリインターフェース装置、ファクトリインターフェースパージ装置、及びパージ制御方法が、本開示によって提供される。
［００２２］例示的なファクトリインターフェース装置、ファクトリインターフェースパージ装置、及びパージ制御方法のさらなる詳細を、本明細書の図１〜４を参照して説明する。
［００２３］図１〜図３に、本開示の１又は複数の実施形態に係る電子デバイス処理装置１００の例示的な実施形態の概略図を示す。電子デバイス処理装置１００は、基板２４５を処理するように構成された処理部１０１を含み得る。処理部１０１は、移送チャンバ１０２を画定するハウジング壁を有するメインフレームハウジングを含み得る。移送ロボット１０４（図１では点線の円として示す）は、移送チャンバ１０２内に少なくとも部分的に収容され得る。移送ロボット１０４は、その動作を介して基板２４５をプロセスチャンバ１０６Ａ〜１０６Ｆへ配置、又はそこから取り出すように構成及び適合され得る。本明細書で使用される基板は、シリカ含有ディスク又はウエハ、パターニング又はマスク処理されたウエハ、ガラス板等の電子デバイス又は回路構成要素を作製するために使用される物品を意味するものとする。
［００２４］図示した実施形態では、移送ロボット１０４は、例えば米国特許公開公報第２０１０／０１７８１４７号に開示されているロボット等、移送チャンバ１０２に連結され、そこからアクセス可能な様々なチャンバ（図示したツインチャンバ等）にサービスを提供するように適合された任意の適切なタイプのロボットであり得る。他のタイプのロボットを使用することもできる。
［００２５］移送ロボット１０４の様々なアーム構成要素の動きは、ロボットコントローラ（図示せず）から命令される、移送ロボット１０４の複数の駆動モータを含む駆動アセンブリ（図示せず）への適切なコマンドによって制御され得る。ロボットコントローラからの信号は、移送ロボット１０４の様々な構成要素の動きを引き起こす。適切なフィードバック機構は、位置エンコーダ等の様々なセンサによって、構成要素のうちの１つ又は複数に提供され得る。
［００２６］図示した実施形態の移送チャンバ１０２は、形状がほぼ正方形又はわずかに長方形であってよい。しかしながら、八角形、六角形、七角形、八角形等、メインフレームハウジングの他の適切な形状、及びファセット（面）及び処理チャンバの数が可能である。基板の行き先は、１又は複数のプロセスチャンバ１０６Ａ〜１０６Ｆであり得、これらのチャンバは、そこに送られた基板に対して１又は複数のプロセスを実行するように構成され、動作可能であり得る。プロセスチャンバ１０６Ａ〜１０６Ｆによって実行されるプロセスは、プラズマ気相堆積（ＰＶＤ）又は化学気相堆積（ＣＶＤ）、エッチング、アニーリング、前洗浄、金属又は金属酸化物の除去等の任意の適切なプロセスであり得る。他のプロセスは、その中の基板２４５に対して実行され得る。
［００２７］電子デバイス処理装置１００は、環境制御を含むファクトリインターフェース１０８を更に含み得る。基板２４５は、ファクトリインターフェース１０８から移送チャンバ１０２内に受け入れられ得、その処理後に、移送チャンバ１０２からファクトリインターフェース１０８に退出し得る。移送チャンバ１０２への進入及び退出は、開口部を通して、又は真空ツールの場合は、ファクトリインターフェース１０８の壁（例えば、後壁１０８Ｒ）に連結されたロードロック１１２を通してであり得る。ロードロック１１２は、１又は複数のロードロックチャンバ（例えば、ロードロックチャンバ１１２Ａ、１１２Ｂ等）を含み得る。ロードロック１１２に含まれるロードロックチャンバ１１２Ａ、１１２Ｂは、単一ウエハロードロック（ＳＷＬＬ）チャンバ、又はマルチウエハロードロックチャンバ、又はバッチロードロック等であってもよい。
［００２８］ファクトリインターフェース１０８は、任意の適切な筐体であり得、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを形成する側壁（後壁１０８Ｒ、後壁１０８Ｒの反対側の前壁１０８Ｆ、２つの側壁、上部及び底部を含み得る）を有し得る。側壁等の１又は複数の壁は、アクセスドア１２４を含んでいてよく、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の構成要素が整備（修理、交換、洗浄等）されるときに、整備作業員がファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃにアクセスできるようにする。
［００２９］１又は複数のロードポート１１５は、ファクトリインターフェース１０８の１又は複数の壁（例えば、前壁１０８Ｆ）に設けられていてよく、そこにおいて１又は複数の基板キャリア１１６（例えば、前方開口型統一ポッド又はＦＯＵＰ等）を受け入れるように構成及び適合され得る。ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃは、従来の構造のロード／アンロードロボット１１７（図１では点線のボックスとして示す）を含み得る。ロード／アンロードロボット１１７は、基板キャリア１１６のキャリアドア２１６Ｄが開くと、１又は複数の基板キャリア１１６から基板２４５を取り出して、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを介して基板２４５を１又は複数の開口部（例えば、１又は複数のロードロックチャンバ１１２Ａ、１１２Ｂ）に供給するように構成され、動作可能であり得る。ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃと処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｆとの間で基板２４５の移送を可能にする開口部の任意の適切な構造を使用することができる。任意の数の処理チャンバ及びその構成を使用することが可能である。
［００３０］幾つかの真空実施形態では、移送チャンバ１０２は、様々なプロセスチャンバ１０６Ａ〜１０６Ｆへの入口／出口にスリットバルブを含み得る。同様に、ロードロック１１２内のロードロックチャンバ１１２Ａ、１１２Ｂは、内側ロードロックスリットバルブ２２３ｉ及び外側ロードロックスリットバルブ２２３ｏを含み得る。スリットバルブ２２３ｏ、２２３ｉは、基板２４５を様々なプロセスチャンバ１０６Ａ〜１０６Ｆ及びロードロックチャンバ１１２Ａ、１１２Ｂに載置するとき、及びそれらから取り出すときに開閉するように適合されている。スリットバルブ２２３ｏ、２２３ｉは、Ｌモーションスリットバルブのような任意の適切な従来の構造のものであり得る。
［００３１］図示した実施形態では、ファクトリインターフェース環境制御装置１１８が提供される。ファクトリインターフェース環境制御装置１１８は、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを介した基板２４５の移送中に環境制御雰囲気を提供することにより、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内のガス環境の環境制御を提供することができる。特に、ファクトリインターフェース環境制御装置１１８は、ファクトリインターフェース１０８に連結され、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の１又は複数の環境条件をモニタ及び／又は制御するように動作可能である。
［００３２］幾つかの実施形態では、特定の時間に、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃは、その中にパージガスを受け入れ得る。例えば、パージガスは、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、又はヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガスであり得る。パージガスは、パージガス供給源１１９から供給され得る。パージガス供給源１１９は、その中の開閉バルブ又はマスフローコントローラ等のバルブ１２２を含む１又は複数の導管等の任意の適切な手段によって、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに連結され得る。しかしながら、基板２４５のＯ２への曝露が主要な問題ではない幾つかの実施形態では、パージガスは、ＣＤＡ供給源１２０から提供されるようなクリーンドライエアであり得る。本明細書で使用するクリーンドライエアは、乾燥しており、微粒子をほとんど含まない空気として定義される。クリーンドライエアは、２ミクロン以下の微粒子を含んでいてよく、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃの外側の工場環境における周囲空気と比較して、比較的低い相対湿度レベルを有し得る。特に、１つの適切な手段により、クリーンドライエアは、室温において１０％以下の相対湿度レベルを有し得る。更に、クリーンドライエアは、室温において５％以下の相対湿度レベルを有し得る。幾つかの実施形態では、クリーンドライエアは、その中に５００ １０ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏ、又は更には１００ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏ、又は更には１０ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏを有する超クリーンドライエアであり得る。幾つかの実施形態では、クリーンドライエアは、０．０５ミクロン以下の微粒子を有し得る。
［００３３］より詳細には、ファクトリインターフェース環境制御装置１１８は、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の環境内で以下の少なくとも１つを制御し得る。
１）相対湿度レベル（室温における％ＲＨ）、
２）温度（Ｔ）、
３）Ｏ２の量、
４）不活性ガスの量、
５）クリーンドライエアの量、又は
６）汚染化学物質の量（例えば、アミン、塩基、１又は複数の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の量）。
［００３４］ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃへの、又はファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃからのガス流量、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内のチャンバ圧力、又はその両方等、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃの他の環境条件をモニタ及び／又は制御することができる。
［００３５］ファクトリインターフェース環境制御装置１１８は、適切なプロセッサ、メモリ、および１または複数のセンサ１３０（例えば、相対湿度センサ、酸素センサ、化学成分センサ、圧力センサ、流量センサ、温度センサ等）から１又は複数の信号入力を受信するように構成及び適合された電子周辺機器を含むコントローラ１２５を含み、コントローラ１２５からの適切な制御信号を介して１または複数のバルブ１２２を通る流量を制御する。
［００３６］コントローラ１２５は、閉ループ又は他の適切な制御スキームを実行し得る。幾つかの実施形態では、制御スキームは、１又は複数のセンサ１３０からの測定された状態に応じて、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに導入されるパージガスの流量を変更し得る。別の実施形態では、制御スキームは、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内に存在する１又は複数の測定された環境条件に基づいて、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを通して基板２４５をいつ移送するかを決定し得る。
［００３７］ファクトリインターフェース環境制御装置１１８は、１又は複数の実施形態では、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内のＲＨの任意の適切な測定値を感知することによって相対湿度（ＲＨ）をモニタし得る。相対湿度センサ１３０は、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の相対湿度（ＲＨ）を感知するように構成及び適合され得る。静電容量式又は他のセンサ等、任意の適切なタイプの相対湿度センサを使用することが可能である。ＲＨセンサ１３０は、例えば、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内に、又はファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに接続された導管内に位置し得る。コントローラ１２５はＲＨをモニタすることができ、コントローラ１２５に提供される測定されたＲＨ信号値が所定の低ＲＨ閾値を超えると、ファクトリインターフェース１０８のロードポート１１５に連結された１又は複数の基板キャリア１１６のキャリアドア２１６Ｄは閉じられたままになる。同様に、ロードロック１１２のスリットバルブ２２３ｏは、所定の低ＲＨ閾値を下回る測定されたＲＨ信号レベルが達成されるまで閉じられたままであり得る。湿度制御の他の測定値を測定し、Ｈ２ＯのｐｐｍＶ等の所定の低ＲＨ閾値として使用することができる。
［００３８］１又は複数の実施形態では、所定の低閾値ＲＨ値は、基板２４５に対して行われる特定のプロセスに耐えられる水分のレベルに応じて、１０００ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏ、５００ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏ、１００ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏ、又は更には１０ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏの水分レベルであり得る。
［００３９］ＲＨレベルは、適切な量のパージガスをパージガス供給源１１９からファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに流すことによって低下し得る。本明細書で説明するように、パージガスは、パージガス供給源１１９からの不活性ガスであり得、アルゴン、窒素ガス（Ｎ２）、ヘリウム、又はそれらの混合物であり得る。乾燥窒素ガス（Ｎ２）の供給は、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の環境条件を制御するのに非常に効果的であり得る。（本明細書で説明するように）Ｈ２Ｏレベルが低い圧縮バルク不活性ガスを、パージガス供給源１１９として使用することが可能である。パージガス供給源１１９から供給される不活性ガスは、基板処理中に基板２４５がファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを通って移送されるときにファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを満たし得る。
［００４０］場合によっては、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに提供されるパージガスの流量は、配送ライン上の適切な流量センサ（図示せず）及び／又はファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内に位置する圧力センサ、又はその両方によってモニタされ得る。コントローラ１２５からの制御信号に応じて、パージガス供給源１１９に連結されたバルブ１２２を調整することにより、４００ＳＬＭ以上の流量が提供され得る。例えば、約５００Ｐａを超える圧力が、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内で維持され得る。ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃへのパージガス（例えば、Ｎ２又は他の不活性ガス）の流れは、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の相対湿度（ＲＨ）レベルを下げるように動作し得る。キャリアドア２１６Ｄ及び／又は１又は複数のロードロックチャンバ１１２Ａ、１１２Ｂのロードロックスリットバルブ２２３０は、低いＲＨ閾値に到達したときに開かれ得る。これは、基板キャリア１１６を出て、ロードロックチャンバ１１２Ａ、１１２Ｂを出る基板２４５、及びファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを通過するすべての基板２４５が、確実に適切な低湿度環境のみに曝されるようにする助けとなる。
［００４１］別の例では、例えば、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の測定された酸素（Ｏ２）レベルが所定のレベルを下回ったときに、環境の前提条件が満たされ得る。酸素（Ｏ２）レベルは、酸素センサ等の１又は複数のセンサ１３０によって感知され得る。測定された酸素（Ｏ２）レベルが所定の酸素閾値レベル（例えば、５０ｐｐｍ未満のＯ２、１０ｐｐｍ未満のＯ２、５ｐｐｍ未満のＯ２、又は３ｐｐｍ未満のＯ２、又はそれ以下）を下回った場合、基板交換は、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを通して行われ得る。行われる処理に応じて、他の適切な酸素レベルの閾値が使用され得る。ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の所定の酸素閾値レベルに到達しない場合、コントローラ１２５は、パージガス供給源１１９に連結されたバルブ１２２への制御信号を開始し、酸素（Ｏ２）センサ１３０から信号を受信するコントローラ１２５によって決定される所定の低酸素閾値レベルに到達するまで、パージガスをファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに流す。
［００４２］所定の低酸素閾値レベルに到達すると、１又は複数のロードロックチャンバ１１２Ａ、１１２Ｂのキャリアドア２１６Ｄ及び／又はロードロックスリットバルブ２２３０が開かれ得る。これは、基板キャリア１１６を出て、ロードロックチャンバ１１２Ａ、１１２Ｂを出る基板２４５、及びファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを通過するすべての基板２４５が、確実に比較的低い酸素レベルに曝されるようにする助けとなる。
［００４３］別の例では、例えば、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の基板２４５の温度等のファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の測定温度レベルが所定の温度閾値レベル（例えば、１００度Ｃ、あるいはそれ以下）に下がったときに、環境の前提条件が満たされ得る。１又は複数の実施形態では、１又は複数のセンサ１３０は、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の温度を感知するように構成及び適合された温度センサを含む。幾つかの実施形態では、温度センサ１３０は、ロード／アンロードロボット１１７上の基板２４５が、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを通過するときの基板２４５の経路に近接して配置され得る。幾つかの実施形態では、温度センサ１３０は、基板２４５が冷却された程度を決定するために使用され得るレーザセンサ等の指向性温度センサであり得る。所定の低い温度閾値レベルに到達すると、適切に冷却された基板２４５は、輸送のために基板キャリア１１６にロードされ得る。
［００４４］別の例では、例えば、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の測定された汚染化学物質レベルが所定の低閾値レベルを下回ったときに、環境の前提条件が満たされ得る。１又は複数の実施形態では、１又は複数のセンサ１３０は、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内に含まれる１又は複数の汚染化学物質の量（例えば、アミン、塩基、１又は複数の揮発性有機化合物の量（ＶＯＣ）等）を感知するように構成及び適合される１又は複数の化学センサを含み得る。幾つかの実施形態では、所定の化学閾値レベルに到達すると、基板２４５は、基板キャリア１１６からアンロードされ得るか、さもなければ、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを通して輸送され得る。
［００４５］本書に示す実施形態では、ファクトリインターフェース環境制御装置１１８に加えて、電子デバイス処理装置１００は更に、フィルタパージ装置１０３を含み得る。フィルタパージ装置１０３は、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃの一部に連結されたＣＤＡ供給源１２０を含む。特に、ＣＤＡ供給源１２０は、ＣＤＡ供給源１２０からファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに収容されたチャンバフィルタ１３２へのクリーンドライエア等のフラッシングガスの流れを制御するように構成及び適合された導管及び１又は複数のバルブ１２１を含み得る。クリーンドライエア流を含むフラッシングガスは、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃの一部であり、チャンバフィルタ１３２の上流の個所に位置するプレナムチャンバ２３５に連結され提供され得る。チャンバフィルタ１３２は、プレナムチャンバ２３５を、そこを通過する基板２４５を有するファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃの部分から分離させる。
［００４６］チャンバフィルタ１３２は、パージガス供給源１１９からファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃの処理領域に提供されるパージガスをフィルタ処理するように構成される。特に、チャンバフィルタ１３２は、パージガス供給源１１９、供給導管、及び／又はバルブ１２２に含まれる微粒子が、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを通過する基板２４５に曝されないように、パージガス流から非常に小さい微粒子をフィルタ処理する機能を含むフィルタである。チャンバフィルタ１３２は、任意の適切な構造のものであり得、例えば、高効率フィルタエア（ＨＥＰＡ）タイプのフィルタであり得る。ＨＥＰＡフィルタは、０．３ミクロン以上のサイズの微粒子を９９．９７％以上除去できる。しかしながら、チャンバフィルタ１３２による最大９９．９％以上の微粒子フィルタリング機能を有する様々な異なるクラスのＨＥＰＡフィルタが存在する。
［００４７］ＣＤＡ供給源１２０は、フラッシングガスであり得、その中に含まれる比較的低レベルの水分（Ｈ２Ｏ）を有する空気の供給源である。ＣＤＡ供給源１２０は、適切な導管及びマスフローコントローラ又は開閉バルブ等の１又は複数のバルブ１２１によって、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ、特にプレナムチャンバ２３５に連結され得る。１つの測定によれば、クリーンドライエアは、室温において１０％未満、又は室温において５％未満でさえある相対湿度レベルを有する空気である。別の測定によれば、クリーンドライエアは、幾つかの実施形態では、その中に含まれる１０００ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏ、更には１００ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏ、又は更には１０ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏの相対湿度レベルを有する空気である。実施形態では、クリーンドライエア（ＣＤＡ）は、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃを通って移送される基板２４５にそれほど影響を与えない比較的低レベルの水分（Ｈ２Ｏ）を有する。
［００４８］より詳細には、フィルタパージ装置１０３は、アクセスドア１２４が開いているとき、チャンバフィルタ１３２にフラッシングガスを供給するように構成される。幾つかの実施形態では、フラッシングガスは、パージガスとは異なるガスであり得る。しかしながら、他の実施形態では、パージガスとフラッシングガスの両方が同じクリーンドライエアであり得る。フラッシングガスの流れは、アクセスドア１２４を開く前に、そしてパージガス供給源１１９からのパージガス流を停止した後に開始され得る。ＣＤＡ供給源１２０からのフラッシングガスの流れは、アクセスドア１２４が開いている間常に流れ続け得る。
［００４９］アクセスドア１２４が開いているときにチャンバフィルタ１３２を通してフラッシングガスを流すことにより、ファクトリインターフェース１０８の外の工場環境からアクセスドア１２４を通ってファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに入る周囲空気に含まれる湿度（水分）によるチャンバフィルタ１３２の汚染を最小限に抑えることができる。図示した実施形態では、フラッシングガスは、クリーンドライエア（ＣＤＡ）供給源１２０からのクリーンドライエアであり得る。１又は複数の実施形態では、パージガスは、パージガス供給源１１９からの不活性ガスであってよく、フラッシングガスは、ＣＤＡ供給源１２０からのクリーンドライエアであってよい。特に効果的な一実施形態では、パージガスは、パージガス供給源１１９からのＮ２ガスであってよく、フラッシングガスは、ＣＤＡ供給源１２０からのクリーンドライエアであってよい。他の実施形態では、パージガスはクリーンドライエアであってよく、フラッシングガスはクリーンドライエアであってよい。
［００５０］幾つかの実施形態では、アクセスドア１２４は、適切な環境がファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに含まれる場合にのみアクセスドア１２４が開かれることを可能にするインターロックを含み得る。例えば、パージガス供給源１１９からの不活性ガスのパージガス流の終了後、及びＣＤＡ供給源１２０からのフラッシングガス流（例えば、清浄で呼吸可能なガス）の開始後、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内又はそこから出る酸素（Ｏ２）のレベルを感知するように構成及び適合された酸素センサ１３０が、作業員が曝されても安全な安全開放閾値を超える値（例えば、約２０％のＯ２を超えるバルブ）が測定されたときに、インターロックを開いて、アクセスドア１２４を開くことが可能になり得る。
［００５１］一実施形態では、作業員がファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに入ろうと試み、入場要求を開始すると、ファクトリインターフェース環境制御装置１１８のコントローラ１２５は、制御信号を介してパージガスの流れを終了させてバルブ１２２を閉じ、開放バルブ１２１を介したＣＤＡ供給源１２０からのクリーンドライエアの流れを開始し得る。この移行の間、不活性ガス環境は排気口２５０を通して排出され、クリーンドライエアに効果的に置き換えられる。更に、この移行の間、戻りチャネル３２４Ｃのバルブ３４０は閉じられる。センサ１３０を介してファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内で検出された酸素レベルが安全であると決定された所定の酸素レベル値に達すると、アクセスドア１２４を閉じたままにするドアのインターロック（例えば、電気機械式ロック）が解除され、（図１に点線で示すように）アクセスドア１２４が開き、したがって、整備作業員がその中の１又は複数の構成要素の整備のためにファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃにアクセスすることが可能になる。整備中は常に、クリーンドライエアが流れ続ける。
［００５２］図３Ｃで最もよく分かるように、ガス循環経路の一部は、場合によっては、アクセスドア１２４を通り得る。例えば、アクセスドア１２４が開く前の初期段階のパージガスは、アクセスドア１２４に形成された戻りチャネル３２４Ｃ（例えば、ダクト）を通ってファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃから入口２３６に入り、次に出口２３８を通ってプレナムチャンバ２３５に入る。ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃからの入口２３６は、例えば、アクセスドア１２４の底部に又はその近くに位置し得る。
［００５３］整備後にアクセスドア１２４が閉じられると、戻りチャネル３２４Ｃ等の戻り経路のバルブ３４０は閉じたままになり、ＣＤＡ空気の流れは継続するが、排気口２５０を通してファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃから排気されるため、最終的に湿った空気がＣＤＡ空気に置き換えられる。このクリーンドライエアの流れは、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の雰囲気が再び許容できる程度に乾燥するまで続く。例えば、低閾値の相対湿度レベル（室温における％ＲＨ）が再び達成された後にのみ、アクセスドア１２４の閉鎖後にＣＤＡの流れを停止し、パージガスの流れを開始することができる。オプションとして、アクセスドア１２４が閉じられ、パージガスが湿った空気を排気口２５０に移動させることができるとすぐに、パージガス供給源１１９からのパージガスを開始することができる。この場合、バルブ３４０は、室温における％ＲＨの必要な低い閾値が達成されるまで閉じられる。室温における％ＲＨの予め確立された低い閾値が達成された後にバルブ３４０を開くことができ、戻りチャネル３２４Ｃを通るパージガスの再循環が起こり得る。
［００５４］図示した実施形態では、ファクトリインターフェース環境制御装置１１８は、キャリアパージ装置２１８も含み得る。キャリアパージ装置２１８は、基板キャリア１１６のキャリアチャンバ２４１にパージガスの流れを提供する。キャリアパージ装置２１８は、パージガス供給源（例えば、パージガス供給源１１９）と、複数の供給導管２４６、２４８と、それらに連結されたバルブとを含む。複数の供給導管２４６、２４８及びバルブは、コントローラ１２５からの制御信号に応答して、特定の時間にパージガスをキャリアチャンバ２４１に供給する。例えば、基板キャリア１１６内の環境をパージして特定の環境前提条件を満たすために、基板キャリア１１６のキャリアドア２１６Ｄが開く直前に、パージガス供給源１１９からパージガスの供給をキャリアチャンバ２４１に提供し得る。このような環境の前提条件は、基板キャリアドア２１６Ｇを開く前に満たされ得、基板２４５を基板キャリア１１６からファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに移送することを可能にする。キャリアパージ装置２１８は、各基板キャリア１１６のための１組の供給導管２４６、２４８を含み得る。パージガス（例えば、不活性ガス）は、基板キャリア１１６をパージするために適切な流量（例えば、１ｓｌｍ）で提供され得る。環境条件を所望の所定の低レベル（例えば、室温における％ＲＨ）に制御するための適切なパージの後、キャリアドア２１６Ｄが開かれ得る。キャリアチャンバ２４１のパージは、望ましくないレベルのＯ２、水分、微粒子、又は他の揮発性ガス及び材料を含み得るキャリア環境が、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに入り、汚染しないように行われ得る。
［００５５］幾つかの実施形態では、（矢印で示す）面クランプ２３３が、例えば２つ以上の位置（例えば、周囲の周り）で基板キャリア１１６のフランジと係合するために含まれ得る。面クランプ２３３は、そのロードポートバックプレート等の前壁１０８Ｆにフランジをシールするように動作する。任意の適切な面クランプ機構が使用可能である。
［００５６］以下から明らかなように、ファクトリインターフェース環境制御装置１１８と併せてフィルタパージ装置１０３を使用すると、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の環境を制御して特定の環境条件を満たすように動作可能であり得るが、ファクトリインターフェース１０８の整備中のチャンバフィルタ１３２の水分汚染を確実に最小限に抑えることによって、基板の処理がより迅速に再開可能になり得る。したがって、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の構成要素の整備後に、基板２４５の処理を再開する時間は、アクセスドア１２４の閉鎖後、約４時間未満、又は更には約１時間未満等、かなり短縮され得る。
［００５７］次に図４を参照して、パージ制御方法について説明する。パージ制御方法４００は、４０２において、ファクトリインターフェースチャンバへの作業員の整備用アクセスを提供するように構成されたアクセスドア（例えば、アクセスドア１２４）を有するファクトリインターフェースチャンバ（例えば、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ）を提供することを含む。
［００５８］方法４００は、４０４において、ファクトリインターフェースチャンバに供給されるパージガスの流れをフィルタ処理するように構成されたチャンバフィルタ（例えば、チャンバフィルタ１３２）を提供することを含む。
［００５９］方法４００は、４０６において、周囲空気（例えば、高湿度の工場空気）によるチャンバフィルタの水分汚染を最小限に抑えるために、アクセスドアが開いているときにチャンバフィルタにフラッシングガスを供給することを更に含む。上述のように、チャンバフィルタ１３２を通るフラッシングガスは、アクセスドア１２４が開いている間常に流れ得る。更に、ファクトリインターフェースチャンバに供給されるパージガスの流れは、フラッシングガスを供給する前に停止され得る。幾つかの実施形態では、フラッシングガス（例えば、クリーンドライエア）がプレナムチャンバ２３５に提供されると、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の酸素が高レベル閾値に達した後に、アクセスドア１２４を開くことが可能になる。アクセスドア１２４の閉鎖後の基板２４５移送の再開は、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃ内の所定の低い相対湿度レベル（室温での％ＲＨ）に達した後にのみ行われる。
［００６０］前述の説明は、本開示の例示的な実施形態のみを開示している。
本開示の範囲内にある上記で開示された装置及び方法の修正は、当業者には容易に明らかであろう。したがって、他の実施形態は、特許請求の範囲によって定義されるように、本開示の範囲内に含まれ得ることを理解されたい。
［００３２］幾つかの実施形態では、特定の時間に、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃは、その中にパージガスを受け入れ得る。例えば、パージガスは、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、又はヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガスであり得る。パージガスは、パージガス供給源１１９から供給され得る。パージガス供給源１１９は、その中の開閉バルブ又はマスフローコントローラ等のバルブ１２２を含む１又は複数の導管等の任意の適切な手段によって、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃに連結され得る。しかしながら、基板２４５のＯ２への曝露が主要な問題ではない幾つかの実施形態では、パージガスは、ＣＤＡ供給源１２０から提供されるようなクリーンドライエアであり得る。本明細書で使用するクリーンドライエアは、乾燥しており、微粒子をほとんど含まない空気として定義される。クリーンドライエアは、２ミクロン以下の微粒子を含んでいてよく、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃの外側の工場環境における周囲空気と比較して、比較的低い相対湿度レベルを有し得る。特に、１つの適切な手段により、クリーンドライエアは、室温において１０％以下の相対湿度レベルを有し得る。更に、クリーンドライエアは、室温において５％以下の相対湿度レベルを有し得る。幾つかの実施形態では、クリーンドライエアは、その中に５００ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏ、又は更には１００ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏ、又は更には１０ｐｐｍＶ未満のＨ２Ｏを有する超クリーンドライエアであり得る。幾つかの実施形態では、クリーンドライエアは、０．０５ミクロン以下の微粒子を有し得る。
［００５２］図３で最もよく分かるように、ガス循環経路の一部は、場合によっては、アクセスドア１２４を通り得る。例えば、アクセスドア１２４が開く前の初期段階のパージガスは、ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃから入口２３６に入り、アクセスドア１２４に形成された戻りチャネル３２４Ｃ（例えば、ダクト）を通過し、次に出口２３８を通ってプレナムチャンバ２３５に入る。ファクトリインターフェースチャンバ１０８Ｃからの入口２３６は、例えば、アクセスドア１２４の底部に又はその近くに位置し得る。

Claims (15)

  1. ファクトリインターフェース装置であって、
    １又は複数の基板キャリアをドッキングするように構成された１又は複数のロードポートを有する第１の壁と、
    ファクトリインターフェースチャンバを形成する追加の壁であって、前記壁の少なくとも１つは、前記ファクトリインターフェースチャンバへの作業員のアクセスを容易にするように構成されたアクセスドアを含む、追加の壁と、
    前記ファクトリインターフェースチャンバに連結され、前記ファクトリインターフェースチャンバを介した基板の移送中に、前記ファクトリインターフェースチャンバ内の１又は複数の環境条件を制御するためにパージガスを供給するように構成された環境制御システムと、
    前記ファクトリインターフェースチャンバに提供されるパージガスをフィルタ処理するように構成されたチャンバフィルタと、
    周囲空気による前記チャンバフィルタの水分汚染を最小限に抑えるために、前記アクセスドアが開いているときに前記チャンバフィルタにフラッシングガスを供給するように構成されたフィルタパージ装置と
    を備える装置。
  2. 前記フラッシングガスがクリーンドライエアである、請求項１に記載のファクトリインターフェース装置。
  3. 前記パージガスが不活性ガスであり、前記フラッシングガスがクリーンドライエアである、請求項１に記載のファクトリインターフェース装置。
  4. 前記フィルタパージ装置が、前記チャンバフィルタの上流に位置する前記ファクトリインターフェースチャンバのプレナムチャンバに連結された、前記フラッシングガスを提供するクリーンドライエア供給源を備える、請求項１に記載のファクトリインターフェース装置。
  5. 前記フラッシングガスが、２０℃において１０％未満の相対湿度レベルを有するクリーンドライエアを含む、請求項１に記載のファクトリインターフェース装置。
  6. 前記フィルタパージ装置は、クリーンドライエア供給源と、前記クリーンドライエア供給源とプレナムチャンバとの間に連結されたバルブとを備え、前記バルブは、前記チャンバフィルタへの前記フラッシングガスの流れを制御するように構成される、請求項１に記載のファクトリインターフェース装置。
  7. 前記アクセスドアが開かれる前に、前記チャンバフィルタの上流に位置するプレナムチャンバへの前記フラッシングガスの流れを開くための制御信号を提供するように構成されたコントローラを備える、請求項１に記載のファクトリインターフェース装置。
  8. 前記環境制御システムは、
    前記ファクトリインターフェースチャンバ内の
    相対湿度レベル、
    Ｏ２の量、
    温度、
    不活性ガスの量、
    クリーンドライエアの量、又は
    汚染化学物質の量、
    を含む、前記ファクトリインターフェースチャンバ内の１又は複数の環境条件を制御するように構成される、請求項１に記載のファクトリインターフェース装置。
  9. 前記パージガスが、アルゴンガス、Ｎ２ガス、及びヘリウムガスの群から選択される不活性ガスを含む、請求項１に記載のファクトリインターフェース装置。
  10. 前記パージガスがクリーンドライエアを含む、請求項１に記載のファクトリインターフェース装置。
  11. チャンバフィルタパージ装置であって、
    アクセスドアを含むファクトリインターフェースチャンバと
    前記ファクトリインターフェースチャンバに提供されるパージガスをフィルタ処理するように構成されたチャンバフィルタと
    周囲空気からの前記チャンバフィルタの水分汚染を最小限に抑えるために、前記アクセスドアが開いているときに前記チャンバフィルタにフラッシングガスを供給するように構成されたフィルタパージ装置と
    を備える装置。
  12. 前記フラッシングガスが、室温において１０％未満の相対湿度レベルを有するクリーンドライエアを含む、請求項１１に記載のチャンバフィルタパージ装置。
  13. 前記フィルタパージ装置は、
    前記フラッシングガスの供給源を提供するクリーンドライエア供給源と、
    前記チャンバフィルタの上流に位置し、前記フラッシングガスを受け入れるように構成されたプレナムチャンバと
    を備える、請求項１１に記載のチャンバフィルタパージ装置。
  14. パージ制御方法であって、
    ファクトリインターフェースチャンバへの作業員のアクセスを提供するように構成されたアクセスドアを有する前記ファクトリインターフェースチャンバを提供することと、
    前記ファクトリインターフェースチャンバに供給されるパージガスの流れをフィルタ処理するように構成されたチャンバフィルタを提供することと、
    周囲空気による前記チャンバフィルタの水分汚染を最小限に抑えるために、前記アクセスドアが開いているときに前記チャンバフィルタにフラッシングガスを供給することと
    を含む方法。
  15. 前記アクセスドアが開いているときは、前記チャンバフィルタを通して前記フラッシングガスを常に流すことを含む、請求項１４に記載のパージ制御方法。
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