KR102507943B1 - Efem 가스 재순환 - Google Patents

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브랜든 리 센
피터 알. 와세이
스콧 버논 윙
실비아 로씨오 아귈라 아마야
토드 안토니 로페스
리처드 하워드 굴드
제임스 도날드 켈러
스티븐 에드문드 프락코
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Abstract

재순환 동안 가스를 제공하고 가스 플로우, 압력, 및 재순환 동안 "EFEM" (equipment front end module) 내 분위기의 조성을 제어하는 능력을 포함하는, EFEM 내에서 가스를 재순환시키기 위한 방법들 및 장치들이 개시된다.

Description

EFEM 가스 재순환{EQUIPMENT FRONT END MODULE GAS RECIRCULATION}
일부 반도체 프로세싱 툴들은 "FOUP" (front opening unified pod) 와 같은 저장 컨테이너와 로드록 또는 프로세싱 챔버와 같은 반도체 프로세싱 툴의 내측 부분 사이에서 반도체 웨이퍼들을 이송하도록 장비 전단 단부 모듈 (EFEM: equipment front end module) 을 사용한다. EFEM들은 통상적으로 이러한 FOUP들을 수용하는 로드포트들과 로드록(들) 또는 프로세싱 챔버 사이에 개재되는 인클로저 (enclosure) 로 구성되고; 필터링된 에어가 EFEM을 통해 이송 동안 웨이퍼들 둘레에 클린 환경 (clean environment) 를 유지하기 위해 이 인클로저를 통해 흐를 수도 있다. EFEM은 통상적으로 FOUP로부터, EFEM을 통해 반도체 프로세싱 툴의 다른 엘리먼트들로, 그리고 다시 FOUP로 웨이퍼를 이송할 수 있는 로보틱 암을 포함한다. EFEM은 또한 복수의 로드포트들을 포함하거나 복수의 로드포트들에 부착될 수도 있고, 복수의 로드포트들은 각각 단일 FOUP를 수용하고, FOUP는 복수의 FOUP들로부터의 웨이퍼들로 하여금 단일 반도체 프로세싱 툴 내에서 프로세싱되게 한다.
본 명세서에 기술된 주제의 하나 이상의 구현예들의 상세들은 첨부된 도면들 및 이하의 기술에 언급된다. 다른 특징들, 양태들, 및 장점들은 기술, 도면들 및 청구항들로부터 자명해질 것이다.
일 실시예에서, 장치가 제공될 수도 있다. 장치는 "EFEM" (equipment front end module) 을 포함할 수도 있고, EFEM은 국소 환경 (mini-environment), 국소 환경에 유체로 연결된 흡입 플레넘 (intake plenum), EFEM의 하단부에서 국소 환경에 유체로 연결된 EFEM 가스 유출부, 및 흡입 플레넘으로부터 흐른 가스로 하여금 국소 환경을 통해 이동하게 하도록 구성된 팬 유닛을 가질 수도 있다. 장치는 또한 EFEM 가스 유출부에 유체로 연결되고 적어도 복수의 제 1 개방 구성들과 복수의 제 1 개방 구성들의 플로우 컨덕턴스들보다 작은 플로우 컨덕턴스들을 갖는 복수의 제 2 개방 구성들 사이에서 전이가능하게 구성되는 배기 메커니즘; 흡입 플레넘에 유체로 연결된 제 1 단부 및 국소 환경에 유체로 연결된 제 2 단부를 갖는 재순환 덕트; 흡입 플레넘에 유체로 연결되고 제 1 가스 공급부와 유체로 연결하도록 구성된 제 1 가스 공급 유입부; 흡입 플레넘에 유체로 연결되고 제 2 가스 공급부와 유체로 연결하도록 구성된 제 2 가스 공급 유입부; 및 제어기를 포함할 수도 있다. 제어기는, (a) 가스로 하여금 국소 환경으로부터, 재순환 덕트 및 흡입 플레넘을 통해, 그리고 국소 환경 내로 다시 흐르게 함으로써 EFEM 내에서 가스 재순환을 유발하고, (b) (a) 동안, 배기 메커니즘이 제 1 개방 구성들 중 하나 이상인 동안, 제 1 가스로 하여금 제 1 플로우레이트로 제 1 가스 공급부로부터 그리고 흡입 플레넘 내로 흐르게 하고, (c) (a) 동안 그리고 (b) 후에, 배기 메커니즘이 제 2 개방 구성들 중 하나 이상인 동안, 제 1 가스로 하여금 제 1 플로우레이트보다 낮은 제 2 플로우레이트로 제 1 가스 공급부로부터 그리고 흡입 플레넘 내로 흐르게 하고, 그리고 (d) 제 2 가스로 하여금 제 2 가스 공급부로부터 그리고 흡입 플레넘 내로 흐르게 하도록 구성될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 배기 메커니즘은 쓰로틀 밸브를 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 장치는 국소 환경 내 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 더 포함할 수도 있다. 제어기는 (b) 에서, 적어도 부분적으로 국소 환경의 압력에 기초하여, 하나 이상의 제 1 개방 구성들 사이에서 배기 메커니즘의 구성을 조정하도록 더 구성될 수도 있고, 그리고 제어기는 (c) 에서, 적어도 부분적으로 국소 환경의 압력에 기초하여, 하나 이상의 제 2 개방 구성들 사이에서 배기 메커니즘의 구성을 조정하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 이러한 실시예들에서, 제어기는: (e) 국소 환경의 압력은 제 1 문턱 압력인지, 제 1 문턱 압력 이상인지 또는 제 1 문턱 압력 이하인지 여부를 결정하도록 더 구성될 수도 있고, 제어기는 (b) 에서, (e) 에서의 결정에 적어도 부분적으로 기초하여, 배기 메커니즘의 구성을 조정하도록 더 구성될 수도 있고, 제어기는 (c) 에서, (e) 에서의 결정에 적어도 부분적으로 기초하여, 배기 메커니즘의 구성을 조정하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 다른 실시예들에서, 제어기는, (b) 및/또는 (c) 동안, 국소 환경의 압력 및 흡입 플레넘 내로 제 1 가스의 플로우레이트에 적어도 부분적으로 기초하여 EFEM 내에 누설이 있는지 여부를 결정하고, 그리고 EFEM 내에 누설이 있다는 결정에 기초하여, 배기 메커니즘으로 하여금 복수의 제 2 개방 구성들의 최대 플로우 컨덕턴스 이상의 플로우 컨덕턴스를 갖는 제 3 개방 구성으로 전이하고, 제 1 가스 공급부로부터 흡입 플레넘으로의 제 1 가스 플로우의 플로우를 중단하고, 그리고 제 2 가스로 하여금 제 2 가스 공급부로부터 흡입 플레넘으로 흐르게 하도록 구성될 수도 있다.
일부 다른 이러한 실시예들에서, 배기 메커니즘은 쓰로틀 밸브 및 쓰로틀 밸브와 병렬로 유체로 연결된 배기 바이패스 밸브를 포함할 수도 있고, 배기 메커니즘으로 하여금 제 3 개방 구성으로 바뀌게 하는 것은 배기 바이패스 밸브로 하여금 개방 구성으로 전이하게 하는 것을 포함할 수도 있다.
일부 다른 실시예들에서, 장치는 제 1 가스 공급 유입부를 통해 흐르는 가스의 플로우레이트를 검출하도록 구성된 플로우레이트 센서를 더 포함할 수도 있다.
일부 다른 실시예들에서, 제어기는, (f) 배기 메커니즘으로 하여금 폐쇄 구성으로 바뀌게 하고, (g) (f) 후에, 가스로 하여금 제 3 플로우레이트로 흡입 플레넘을 통해 그리고 국소 환경으로 흐르게 하고, 그리고 (h) (g) 동안 또는 후에, 국소 환경 내 압력 및 제 3 플로우레이트에 적어도 부분적으로 기초하여 EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하게 하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 다른 이러한 실시예들에서, 제어기는 (h) 에서 EFEM 내에서 누설의 존재의 결정에 기초하여, 배기 메커니즘으로 하여금 복수의 제 2 개방 구성들의 플로우 컨덕턴스보다 큰 플로우 컨덕턴스를 갖는 제 3 개방 구성으로 전이하게 하고, 그리고 제 2 가스로 하여금 제 2 가스 공급부로부터 흡입 플레넘으로 흐르게 하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는, 국소 환경으로부터 배기 메커니즘을 통한 가스의 유출 레이트 (outflow rate) 를 결정하고, (b) 동안, 제 1 플로우레이트 및 국소 환경으로부터의 가스의 유출 레이트에 적어도 부분적으로 기초하여 EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하고, (c) 동안, 제 1 플로우레이트 및 국소 환경으로부터의 가스의 유출 레이트에 적어도 부분적으로 기초하여 EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하고, EFEM 내에 누설이 존재한다는 결정에 기초하여, 알람이 발생하게 하는 것, 및 배기 메커니즘으로 하여금 복수의 제 2 개방 구성들의 최대 플로우 컨덕턴스보다 큰 플로우 컨덕턴스를 갖는 제 3 개방 구성으로 전이하게 하고, 제 1 가스 공급부로부터 흡입 플레넘으로의 제 1 가스의 플로우로 하여금 중단되게 하고, 그리고 제 2 가스로 하여금 제 2 가스 공급부로부터 흡입 플레넘으로 흐르게 하는 것 중 하나 이상을 유발하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 국소 환경으로부터의 가스의 유출 레이트의 결정은 배기 메커니즘의 구성, 배기 메커니즘의 압력, 및 플로우미터 중 하나 이상에 기초할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 장치는 제 1 가스 공급 유입부에 유체로 연결되고 제 1 가스 공급부와 유체로 연결되도록 구성된 제 1 질량 유량 제어기, 및 제 1 가스 공급 유입부에 유체로 연결되고 제 1 가스 공급부와 유체로 연결되도록 구성된 제 2 질량 유량 제어기를 더 포함할 수도 있다. 제어기는 (b) 에서 제 1 질량 유량 제어기로 하여금 제 1 가스를 제 1 플로우레이트로 흡입 플레넘 내로 흘리게 하도록 더 구성될 수도 있고, 제어기는 (c) 에서 제 2 질량 유량 제어기로 하여금 제 1 가스를 제 2 플로우레이트로 흡입 플레넘 내로 흘리게 하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 장치는 국소 환경의 산소 레벨을 측정하도록 구성된 산소 센서, 및 국소 환경의 수분 레벨을 측정하도록 구성된 수분 센서를 더 포함할 수도 있다. 제어기는 (c) 에서 국소 환경의 산소 레벨 및 수분 레벨에 적어도 부분적으로 기초하여 제 1 가스의 플로우레이트를 조정하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 이러한 실시예들에서, 장치는 국소 환경의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 더 포함할 수도 있다. 제어기는 (b) 에서, 국소 환경의 압력, 국소 환경의 산소 레벨, 및 수분 레벨 중 하나 이상에 적어도 부분적으로 기초하여, 제 1 개방 구성들 사이에서 배기 메커니즘의 구성을 조정하도록 더 구성될 수도 있다. 제어기는 또한 (c) 에서, 국소 환경의 압력, 국소 환경의 산소 레벨, 및 수분 레벨 중 하나 이상에 적어도 부분적으로 기초하여, 제 2 개방 구성들 사이에서 배기 메커니즘의 구성을 조정하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 장치는 EFEM 상에 위치된 로드포트 마운팅 홀, 및 하우징 및 피스톤을 갖고, 피스톤으로 하여금 들어간 (retracted) 위치 및 확장된 (extended) 위치에 포지셔닝하도록 구성된 래치를 더 포함할 수도 있다. 래치는, 피스톤이 확장된 위치에 있을 때, 로드포트 마운팅 홀의 중심 축을 따라 볼 때, 피스톤은 로드포트 마운팅 홀의 적어도 일부를 커버하고, 그리고 피스톤이 들어간 위치에 있을 때, 로드포트 마운팅 홀의 중심 축을 따라 볼 때, 피스톤은 로드포트 마운팅 홀을 커버하지 않도록 EFEM에 장착될 수도 있다. 제어기는 (a), (b), (c), 및 (d) 동안 피스톤으로 하여금 확장된 위치에 있게 하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 이러한 실시예들에서, 국소 환경의 산소 레벨을 측정하도록 구성된 산소 센서를 더 포함할 수도 있다. 제어기는 국소 환경의 산소 레벨이 제 2 문턱 값 아래라는 결정에 기초하여, 피스톤으로 하여금 확장된 위치가 되게 하도록 더 구성될 수도 있다.
일부 이러한 실시예들에서, EFEM에 연결된 로드포트를 더 포함할 수도 있다. 로드포트를 EFEM에 연결하도록 로드포트의 홀을 통해 그리고 로드포트 마운팅 홀을 통해 볼트가 연장할 수도 있고, 피스톤이 확장된 위치에 있을 때, 볼트의 중심 축을 따라 볼 때, 피스톤은 볼트의 적어도 일부를 커버하고, 그리고 피스톤이 들어간 위치에 있을 때, 볼트의 중심 축을 따라 볼 때, 피스톤은 볼트를 커버하지 않는다.
일부 실시예들에서 제어기는, (b) 또는 (c) 에서, 배기 메커니즘으로 하여금 복수의 제 2 개방 구성들의 플로우 컨덕턴스보다 큰 플로우 컨덕턴스를 갖는 제 3 개방 구성으로 전이하게 하고, 제 1 가스 공급부로부터 흡입 플레넘으로 제 1 가스의 플로우를 중단되게 하고, 그리고 제 2 가스로 하여금 제 2 가스 공급부로부터 흡입 플레넘으로 흐르게 하도록 더 구성될 수도 있다.
일 실시예에서, 국소 환경, 국소 환경에 유체로 연결된 흡입 플레넘 및 EFEM의 하단부에서 국소 환경에 유체로 연결된 EFEM 가스 유출부를 갖는 EFEM 내에서 가스를 재순환시키는 방법이 제공될 수도 있다. 방법은 (a) 가스로 하여금 국소 환경으로부터, 재순환 덕트 및 흡입 플레넘을 통해, 그리고 다시 국소 환경 내로 흐르게 함으로써 EFEM을 통해 가스를 재순환시키는 단계, (b) (a) 동안, EFEM 가스 유출부에 유체로 연결된 배기 메커니즘이 하나 이상의 제 1 개방 구성들인 동안, 제 1 가스로 하여금 제 1 플로우레이트로 제 1 가스 공급부로부터 그리고 흡입 플레넘 내로 흘리는 단계, 및 (c) (a) 동안 그리고 (b) 후에, 배기 메커니즘이 하나 이상의 제 1 개방 구성들보다 낮은 플로우 컨덕턴스들을 갖는 하나 이상의 제 2 개방 구성들인 동안, 제 1 가스로 하여금 제 1 플로우레이트보다 낮은 제 2 플로우 레이트로 제 1 가스 공급부로부터 그리고 흡입 플레넘 내로 흘리는 단계를 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에서, (b) 는 국소 환경의 압력에 적어도 부분적으로 기초하여 2 이상의 제 1 개방 구성들 사이에서 배기 메커니즘의 구성을 조정하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 그리고 (c) 는 국소 환경의 압력에 적어도 부분적으로 기초하여 2 이상의 제 2 개방 구성들 사이에서 배기 메커니즘의 구성을 조정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에서, (b) 는 국소 환경의 산소 레벨 및/또는 국소 환경의 수분 레벨에 적어도 부분적으로 기초하여, 2 이상의 제 1 개방 구성들 사이에서 배기 메커니즘의 구성을 조정하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 그리고 (c) 는 국소 환경의 산소 레벨 및/또는 국소 환경의 수분 레벨에 적어도 부분적으로 기초하여, 2 이상의 제 2 개방 구성들 사이에서 배기 메커니즘의 구성을 조정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 방법은 (d) EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하는 단계, 및 (e) (d) 의 결정에 기초하여, 배기 메커니즘을 제 2 개방 구성들의 플로우 컨덕턴스보다 큰 플로우 컨덕턴스를 갖는 제 3 개방 구성으로 전이하는 단계, 제 1 가스 공급부로부터 흡입 플레넘으로 제 1 가스의 플로우를 중단하는 단계, 및 제 2 가스 공급부로부터 흡입 플레넘으로 제 2 가스를 흘리는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 이러한 실시예들에서, (d) 는 국소 환경의 압력, 제 1 플로우레이트, 제 2 플로우레이트, 및 국소 환경으로부터의 유출 레이트 중 하나 이상에 기초하여 EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
본 명세서에 기재된 다양한 구현예들은 제한이 아닌, 예로서, 유사한 참조번호들이 유사한 엘리먼트들을 참조하는, 첨부된 도면들의 도면들에 예시되었다.
도 1은 제 1 예시적인 장치를 도시한다.
도 2는 EFEM에서 불활성 환경을 생성하고 유지하는 예시적인 기법을 도시한다.
도 3은 예시적인 가스 재순환 구성의 도 1의 장치를 도시한다.
도 4는 EFEM의 예시적인 불활성 가스 충진 동작을 도시한다.
도 5는 EFEM의 예시적인 불활성 가스 재순환 동작을 도시한다.
도 6은 EFEM의 예시적인 플러시-아웃 (flush-out) 동작을 도시한다.
도 7은 EFEM의 예시적인 압력 무결성 체크 동작을 도시한다.
도 8은 EFEM의 가스 재순환의 제 2 예시적인 기법의 플로우차트를 도시한다.
도 9 및 도 10은 래치의 동작을 도시한다.
중요하게, 본 명세서에 논의된 개념들은 본 명세서에서 논의된 임의의 단일 양태 또는 구현예 또는 이러한 양태들 및/또는 구현예들의 임의의 조합들 및/또는 치환들로 제한되지 않는다. 더욱이, 본 발명의 양태들 및/또는 이들의 구현예들 각각은 이들의 다른 양태들 및/또는 구현예들은 단독으로 또는 이들의 다른 양태들 및/또는 구현예들 중 하나 이상과 조합하여 채용될 수도 있다. 간략함을 위해, 많은 이들 치환들 및 조합들은 본 명세서에서 별도로 논의 및/또는 예시되지 않을 것이다.
반도체 프로세싱 툴 ("툴") 이 "FOUP"와 같은 웨이퍼 이송 유닛과 툴 내부 위치 사이에서 웨이퍼를 이송하도록 사용되는 EFEM을 가질 수도 있다. EFEM은 EFEM 벽들로 경계가 지어지는 플레넘 볼륨 (이하 "국소 환경"), FOUP를 수용하고 FOUP와 인터페이싱하는 로드포트 (로드포트들은 EFEM으로부터 빈번하게 제거가능할 수도 있어서, 장비 변경 (changeout) 또는 임의의 다양한 상이한 로드포트들로 하여금 EFEM과 함께 사용되게 한다), 웨이퍼로 하여금 FOUP와 국소 환경 사이에서 이송되게 인에이블하는 제 1 액세스 포트, 로드록 또는 툴의 다른 면과 인터페이싱하고, 또한 웨이퍼로 하여금 로드록과 제 1 액세스 포트 사이에서 이송되게 인에이블하는 제 2 액세스 포트 및 FOUP로부터 웨이퍼를 언로딩할 수도 있고, 국소 환경을 통해 툴 내의 또 다른 위치로 웨이퍼를 이송할 수도 있고, FOUP 내로 다시 웨이퍼를 이송할 수도 있는 웨이퍼 핸들링 로봇을 가질 수도 있다. 예를 들어, 툴은 진공 또는 저압 환경을 유지하는, 웨이퍼들을 프로세싱하기 위한 챔버 (이러한 프로세싱은 연속적인 기상 증착, ALD (atomic layer deposition), ALE (atomic layer etch), 등을 포함할 수도 있음), 로드록 및 EFEM을 가질 수도 있다. 툴은 프로세싱되지 않거나 부분적으로 프로세싱된 웨이퍼들을 담는 로드포트에서 FOUP를 수용할 수도 있고, EFEM은 FOUP로부터 웨이퍼를 언로딩할 수도 있고, 로드록과 같은 툴 내 또 다른 위치로 국소 환경을 통해 프로세싱 챔버 내로, 또 다른 웨이퍼 핸들링 로봇으로 또는 로드록을 통해 로드록의 진공/저압측 상의 또 다른 위치로 웨이퍼를 이송할 수도 있다. 챔버 내에서 프로세싱된 후, 웨이퍼는 로드록을 통해, 국소 환경을 통해, FOUP 내로 다시 이송된다.
많은 현재 EFEM들에서, 국소 환경 내 가스의 조성은 웨이퍼가 국소 환경을 통과할 때 부정적으로 영향을 줄 수도 있다는 것을 알게 되었다. 예를 들어, 종래의 EFEM들은 에어로 하여금 국소 환경 내에서 정압 (positive pressure) 이 되게 하는, 조건들 하에서 국소 환경을 통해 공장 설비 에어 (반도체 제조 설비 내 에어) 를 흘린다. 이러한 정압은, 잠재적으로 웨이퍼들을 오염시킬 수도 있는, EFEM 외부로부터의 에어가 EFEM 벽들을 통해 EFEM 내로 흡입되지 (suck) 않는 것을 보장하도록 사용된다 (종래의 EFEM들은, 이러한 대형 구조체에서 기밀 시일링을 달성하는 것이 엄청나게 비싸기 때문에, 기밀 시일링되지 않는다). EFEM 내로 의도적으로 흐른 설비 에어는 에어가 국소 환경에 도달하기 전에 에어로부터 미립자들 및 다른 오염물들을 제거함으로써 에어를 컨디셔닝하는 팬 필터 유닛을 통과한다. 설비 에어는 통상적으로 처음에는 매우 클린하지만, 그럼에도 불구하고 공장 클린룸 에어의 조성은 웨이퍼의 원치 않은 산화 또는 부식을 유발함으로써와 같이, 웨이퍼에 부정적으로 영향을 주는 산소 레벨 (예를 들어, 약 20.9 ％의 산소) 및/또는 수분 레벨을 가질 수도 있다. 결과적으로, 웨이퍼가 공장 클린룸 에어를 담는 전통적인 EFEM 국소 환경 내에 있을 때, 공장 클린룸 에어의 수분 레벨 및/또는 산소 레벨은 웨이퍼에 부정적으로 영향을 줄 수도 있다.
이에 따라, 본 개시의 실시예들은 국소 환경의 에어의 산소 및/또는 수분을 감소시키는 EFEM을 포함한다. 이하에 논의된 바와 같이, 이는 다양한 구성의 EFEM의 배기 메커니즘이 상이한 개방 구성들인 동안, 다양한 플로우레이트들로 국소 환경 내로 불활성 가스를 흘리는 단계 및 국소 환경 내에서 불활성 가스를 재순환시키는 단계를 포함할 수도 있다. 본 명세서에 논의된 EFEM들은 "시일링된" EFEM들로 간주되고, 도어들, 래치들, 패널들, 포트들, 윈도우들, 도관, 덕트들, 등이 EFEM의 외부 환경으로부터 시일링되는 내부 플레넘 볼륨을 생성하도록 시일링된다는 것을 의미한다. 일부 실시예들에서, 이 "시일링"은 (예를 들어, EFEM의 설계, 제작 결함들, 마모 및 찢김, 조정들 또는 손상된 부품에 의해 유발될 수도 있는) 일부 적은 누설들이 EFEM 내에 존재할 수도 있도록 완전하고, 완벽한 시일링은 아닐 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1은 본 명세의 제 1 예시적인 장치를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 장치 (100) 는 국소 환경 (104), 흡입 플레넘 (106), 팬 유닛 (108) (팬 유닛 (108) 은 팬 유닛 (108) 을 통해 흐르는 가스를 필터링하기 위한 필터 유닛을 포함할 수도 있음), 및 EFEM 가스 유출부 (110) 을 갖는 EFEM (102) 을 포함한다. 국소 환경 (104) 은 EFEM (102) 의 벽들에 의해 적어도 부분적으로 경계가 지어지는 플레넘 볼륨이고, 상기 언급된 바와 같이, FOUP와 툴의 또 다른 부품 사이에서와 같이, 이를 통해 웨이퍼들이 이송되는 환경으로 간주될 수도 있고, 대시 라인 경계선으로 나타낸다. 흡입 플레넘 (106) 은 흡입 플레넘 내로 흐르는 가스가 국소 환경 (104) 내로 흐를 수도 있도록 국소 환경 (104) 에 유체로 연결된다. 가스는 국소 환경을 통해 보다 균일한, 층류의 에어 플로우를 생성하도록 가스로 하여금 혼합되거나 소산되게 (dissipate) 하도록 국소 환경 (104) 내로 흐르기 전에, 또한 대시 라인 경계선으로 도시된 흡입 플레넘 (106) 내로 먼저 흐를 수도 있다. 일부 실시예들에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 흡입 플레넘 (106) 은 국소 환경 (104) 을 통한 에어 플로우를 보조하도록 EFEM (102) 의 상단부 상에 포지셔닝될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 흡입 플레넘 (106) 은 EFEM (102) 의 측면 또는 하단부 상과 같은 EFEM 상의 다른 위치들, 뿐만 아니라 실제 EFEM 상에 위치되지 않지만 여전히 국소 환경에 유체로 연결된 다른 위치들에 위치될 수도 있다. 예를 들어, 흡입 플레넘 (106) 은 EFEM의 하단부 상에 포지셔닝될 수도 있고 국소 환경 (104) 에 유체로 연결될 수도 있다 (일부 이러한 구현예들에서, EFEM 가스 유출부 (110) 는 대신 흡입 플레넘 (106) 에 연결될 수도 있다). 흡입 플레넘 (106) 은 또한 EFEM과 직접적으로 물리적으로 콘택트하지 않는 포지션에 위치될 수도 있지만, 파이핑 또는 다른 덕트들의 사용을 통해서와 같이, 국소 환경 (104) 과 유체로 연결될 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 가스는 여전히 흡입 플레넘 (106) 과 국소 환경 (104) 사이에서 흐를 수도 있다.
팬 유닛 (108) 은 흡입 플레넘 (106) 내로 흐른 가스로 하여금, 점선 화살표들로 나타낸 바와 같이, 국소 환경 (104) 내로 하향으로 이동하게 하도록 구성되는 하나 이상의 팬들 및 하나 이상의 모터들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 도 1에서, 팬 유닛 (108) 은 흡입 플레넘 (106) 과 국소 환경 (104) 사이에 수직으로 개재되고 흡입 플레넘 (106) 과 국소 환경 (104) 에 유체로 연결되고, 예를 들어, 흡입 플레넘 (106) 으로부터, 팬 유닛 (108) 을 통해, 하향으로 그리고 국소 환경 (104) 내로 가스를 인출함으로써, 가스로 하여금 흐르게 하도록 구성된다. 팬 유닛 (108) 은 흡입 플레넘 (106) 위와 같은, 장치 내 상이한 위치들에 위치될 수도 있고, 기술된 바와 같이 흡입 플레넘 (106) 으로부터 흐른 가스로 하여금 국소 환경 (104) 내로 하향으로 이동하게 하도록 여전히 구성된다. 일부 실시예들에서, 팬 유닛 (108) 은 EFEM 내 가스 재순환 및 이동 배후의 전체 또는 실질적인 원동력이고; 국소 환경 (104) 내로 흐른 제 1 가스, 제 2 가스, 또는 다른 가스들의 가스 플로우는 EFEM 내에서 다소 가스 이동 및 재순환을 유발할 수도 있지만, 팬 유닛 (108) 은 EFEM의 가스 플로우에 대한 주 이동력을 공급한다.
EFEM 가스 유출부 (110) 는, 가스가 점선 화살표 (148) 로 나타낸 바와 같이, 국소 환경 (104) 으로부터 EFEM 가스 유출부 (110) 를 통해 툴 또는 공장 클린룸의 배기 시스템 (집합적으로 "배기부"로 지칭됨) 내로 흐를 수도 있도록, EFEM (102) 의 하단부에 위치될 수도 있고 국소 환경 (104) 에 유체로 연결될 수도 있다. EFEM 가스 유출부 (110) 는 국소 환경 (104) 으로부터, EFEM 가스 유출부 (110) 를 통해, 그리고 배기부로의 가스 플로우를 제어하도록 구성되는 (도 1의 점선 박스 라벨 (112) 내에 위치된) 배기 메커니즘 (112) 에 유체로 연결될 수도 있다. 배기 메커니즘 (112) 은 또한 배기 메커니즘 (112) 을 통한 플로우 컨덕턴스를 상승시키거나 감소시키는 복수의 구성들 사이에서 전이가능하거나 변화가능하도록 구성된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 배기 메커니즘 (112) 은 쓰로틀 밸브 (114) 를 통한 플로우 컨덕턴스를 가변시키는 복수의 구성들 사이에서 조정가능하도록 구성되는, 쓰로틀 밸브 (114) 와 같은, 가변 포지션 밸브 (114) 를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 쓰로틀 밸브 (114) 의 "완전 개방" 구성은 쓰로틀 밸브 (114) 를 통해 가장 높은 플로우 컨덕턴스를 갖는 구성으로 고려될 수도 있고, 한편 나머지 개방 구성들 (또한 "반-개방 구성들"로 지칭됨) 은 완전 개방 구성보다 낮은 플로우 컨덕턴스를 갖고; 쓰로틀 밸브 (114) 는 0 또는 0이 아닌 플로우 컨덕턴스를 갖는 폐쇄 구성을 포함한다 (쓰로틀 밸브들은, 기밀 시일링이 이러한 밸브들과 보통 호환가능하지 않기 때문에, 통상적으로 기밀 시일링 밸브들이 아니다). 쓰로틀 밸브를 포함하여, 가변 포지션 밸브 (114) 는 "완전 개방" 구성 및 하나 이상의 반-개방 구성들, 또는 하나 이상의 반-개방 구성들만을 포함할 수도 있는 복수의 제 1 개방 구성들과 2 이상의 반-개방 구성들을 포함하고 복수의 제 1 개방 구성들의 플로우 컨덕턴스들보다 낮은 플로우 컨덕턴스들을 갖는 복수의 제 2 개방 구성들 사이에서 전이할 수도 있다는 것이 또한 고려될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 배기 메커니즘 (112) 은, 도 1에 도시된 바와 같이, 가변 포지션 밸브 (114) 와 병렬로 유체로 연결되는 배기 바이패스 밸브 (116) 를 또한 포함할 수도 있다. 배기 바이패스 밸브 (116) 는 가변 포지션 밸브 (114) 보다 높은 플로우 컨덕턴스를 가질 수도 있고, 가변 포지션 밸브가 아닐 수도 있다, 즉, 폐쇄 구성 및 개방 구성만을 가질 수도 있고, 또는 쓰로틀 밸브와 같은 가변 포지션 밸브를 정교하게 제어되지 않을 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 배기 메커니즘 (112) 의 전체 구성은 (예를 들어, 복수의 반-개방 구성들 간) 가변 포지션 밸브 (114) 및 (예를 들어, 개방 구성과 폐쇄 구성 간) 배기 바이패스 밸브 (116) 둘다의 개별 구성들을 포함한다. 예를 들어, 가변 포지션 밸브 (114) 가 완전 개방 구성으로 있고 배기 바이패스 밸브 (116) 가 개방 구성으로 있을 때, 배기 메커니즘 (112) 의 플로우 컨덕턴스는 가변 포지션 밸브 (114) 이 개방 구성으로 있고 배기 바이패스 밸브 (116) 가 폐쇄 구성으로 있을 때보다 높다.
장치 (100) 는 또한 흡입 플레넘 (106) 에 유체로 연결된 제 1 단부 (120) 및 EFEM (102) 의 하단 섹션에서 국소 환경 (104) 에 유체로 연결된 제 2 단부 (122) 를 갖는 재순환 덕트 (118) 를 포함한다 (단부 각각은 대시 타원으로 식별되고 개별적으로 라벨링된다). 재순환 덕트 (118) 의 제 1 단부 (120) 및 제 2 단부 (122) 의 유체 연결부들은 가스로 하여금 재순환 덕트 (118) 를 통해 국소 환경 (104) 과 흡입 플레넘 (106) 사이에서 흐르게 한다. 예를 들어, 팬 유닛 (108) 및 재순환 덕트 (118) 의 제 2 단부 (122) 의 위치를 포함하는 EFEM (102) 의 구성은 도 1에 점선 지향성 화살표들로 나타낸 바와 같이, 가스로 하여금, 팬 유닛 (108) 으로 하여금 흡입 플레넘 (106) 내에 위치된 가스를 국소 환경 (104) 내로 하향으로 이동하게 하고, 국소 환경 (104) 을 통해, 제 2 단부 (122) 를 통해, 재순환 덕트 (118) 를 통해 (재순환량은 배기 메커니즘 (112) 을 통해 유출되게 되는 가스의 양에 종속될 수도 있음), 그리고 제 1 단부 (120) 를 통해 다시 흡입 플레넘 (106) 내로 EFEM (102) 을 통해 재순환하게 한다. 일부 실시예들에서, 재순환 동안, 팬 유닛 (108) 은 예를 들어 약 800 "cfm" (cubic feet per minute) 내지 약 2,000 cfm의 플로우레이트를 유발하는 실질적으로 일정한 속도로 동작할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 제 2 단부 (122) 의 위치는 EFEM (102) 의 측벽 상 또는 EFEM (102) 의 하단 표면 상을 포함하여, 상이할 수도 있지만, 제 2 단부 (122) 의 배치는 EFEM을 통해 가스의 재순환을 인에이블하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제 2 단부 (122) 는 국소 환경 (104) 의 높이의 절반 미만, 국소 환경 (104) 의 높이의 1/4 미만, 또는 국소 환경 (104) 의 높이의 10 ％ 미만인 EFEM (102) 상의 위치일 수도 있는, EFEM (102) 의 하단 섹션에 위치될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 상기 주지된 바와 같이, 흡입 플레넘 (106) 은 예를 들어, 재순환 덕트 (118) 를 따라 흡입 플레넘 (106) 이 유체적으로 개재되는 위치를 포함하는, 다른 포지션들에 위치될 수도 있다. 예를 들어, 재순환 덕트 (118) 는 2 개의 섹션들을 가질 수도 있고 흡입 플레넘 (106) 은 이들 두 섹션들 사이에 유체적으로 개재될 수도 있다. 재순환 덕트 (118) 의 제 1 섹션은 제 1 단부 (120) 및 제 2 단부 (122) 를 포함할 수도 있고, 가스가 국소 환경 (104) 으로부터 제 2 단부 (122) 를 통해, 재순환 덕트 (118) 의 제 1 섹션을 통해 그리고 제 1 단부 (120) 를 통해 흡입 플레넘 (106) 내로 흐를 수도 있도록, 제 1 단부는 여전히 흡입 플레넘 (106) 에 유체로 연결되고 그리고 제 2 단부 (122) 는 또한 여전히 국소 환경 (104) 에 유체로 연결된다. 재순환 덕트의 제 2 섹션은 제 3 단부 및 제 4 단부를 포함할 수도 있고, 제 3 단부는 흡입 플레넘 (106) 에 유체로 연결되고 제 4 단부는 국소 환경 (104) 에 유체로 연결된다. 일부 이러한 예시적인 실시예들에서, 가스는 국소 환경 (104) 으로부터 제 2 단부 (122) 를 통해, 재순환 덕트 (118) 의 제 1 섹션을 통해 그리고 제 1 단부 (120) 를 통해 흡입 플레넘 (106) 내로, 흡입 플레넘 (106) 으로부터 제 3 단부를 통해 제 2 섹션 내로, 그리고 제 4 단부를 통해 국소 환경 내로 흐를 수도 있고; 가스는 또한 예를 들어 장치 내 압력에 따라 반대 방향으로 흐를 수도 있다.
부가적으로, 흡입 플레넘 (106) 이 EFEM (102) 의 하단부 (예를 들어, EFEM의 하단 섹션 내 또는 EFEM (102) 의 하단 표면에 유체로 연결된) 에 위치되는 일부 실시예들에서, 재순환 덕트 (118) 는 여전히 흡입 플레넘 (106) 및 국소 환경 (104) 에 유체로 연결된 것으로 간주된다. 여기서, 제 1 단부 (120) 는 여전히 흡입 플레넘 (106) 에 유체로 연결되고 제 2 단부 (122) 는 국소 환경 (104) 에 유체로 연결된다. 예를 들어, 국소 환경 (104) 의 상단부로부터 국소 환경 (104) 의 높이의 1/2보다 작은, 또는 국소 환경 (104) 의 상단부로부터 국소 환경 (104) 의 높이의 1/4보다 작은, 또는 국소 환경의 상단으로부터 국소 환경 (104) 의 높이의 10 ％보다 작은 EFEM (102) 상의 위치에서와 같이, 제 2 단부 (122) 는 국소 환경 (104) 의 상단부에 또는 상단 섹션 내에 있을 수도 있는 위치에 있을 수도 있다. 또 다른 예에서, 제 2 단부 (122) 는 가스가 제 2 단부를 통해 팬 유닛 (108) 또는 다른 플레넘 내로, 그리고 국소 환경 내로 흐를 수도 있도록 (또는 반대 방향으로 흐를 수도 있도록) 팬 유닛 (108) 또는 팬 유닛 (108) 위 또는 아래에 위치되는 또 다른 플레넘, 예를 들어, 국소 환경 (104) 에 유체로 연결된 팬 플레넘 또는 제 2 플레넘에 연결될 수도 있다. 팬 유닛 (108) 은 또한 여전히 가스로 하여금 국소 환경 (104) 으로부터, 흡입 플레넘 (106) 내로, 재순환 덕트 (118) 를 통해, 그리고 다시 국소 환경 내로 흐르게 함으로써, 가스로 하여금 흡입 플레넘 (106) 으로부터 국소 환경 (104) 내로 이동하게 하도록 구성된다.
상기 언급된 바와 같이, 본 명세의 일부 실시예들에서, 장치는 EFEM의 가변 구성 배기 메커니즘이 상이한 개방 구성들로 있는 동안 불활성 가스로 하여금 EFEM의 가스 재순환 동안 EFEM 내로 2 개의 상이한 플로우 레이트들로 흐르게 하도록 구성된다. 불활성 가스는 가스 공급부로부터 흡입 플레넘 내로 흐를 수도 있다. 예를 들어, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 장치 (100) 는 제 1 가스 공급 유입부 (124) 가 제 1 가스 공급부 (126) 에 유체로 연결될 때, 제 1 가스가 제 1 가스 공급부 (126) 로부터 흡입 플레넘 (106) 으로 흐를 수도 있도록 흡입 플레넘 (106) 에 유체로 연결되고 제 1 가스 공급부 (126) 와 연결하도록 구성된 제 1 가스 공급 유입부 (124) 를 포함한다. 제 1 가스 공급 유입부 (124) 가 흡입 플레넘 (106) 에 직접적으로 연결된 것으로 도시되지만, 제 1 가스 공급 유입부 (124) 는 또한 장치 (100) 의 다른 컴포넌트들에 직접적으로, 예컨대 재순환 덕트 (118) 에 직접적으로 연결될 수도 있다. 일부 이러한 예들에서, 제 1 가스 공급 유입부 (124) 는 여전히 제 1 가스가 제 1 가스 공급부 (126) 로부터 재순환 덕트 (118) 의 적어도 일부로 그리고 재순환 덕트 (118) 의 적어도 일부를 통해, 그리고 이어서 흡입 플레넘 (106) 내로 흐르도록 흡입 플레넘 (106) 에 유체로 연결된다.
제 1 가스 공급 유입부 (124) 와 유사하게, 제 2 가스 공급 유입부 (134) 는 또한 장치 (100) 의 다른 컴포넌트들에 직접 연결될 수도 있다. 예를 들어, 제 2 가스 공급 유입부 (134) 는 재순환 덕트 (118) 에 직접 연결될 수도 있다. 또 다른 예에서, 흡입 플레넘 (106) 이 EFEM (102) 상의 또 다른 위치에 위치된다면, 제 2 가스 공급 유입부 (134) 는 팬 유닛 (108) 위에 위치되고, 팬 유닛 (108) 에 유체로 연결되고, 이에 따라 국소 환경 (104) 에 유체로 연결된, 또 다른 플레넘에 직접 연결될 수도 있다. 이 다른 예에서, 제 2 가스는 다른 플레넘 내로, 팬 유닛 (108) 을 통해, 그리고 국소 환경 (104) 내로, 뿐만 아니라 다른 플레넘으로부터 재순환 덕트 (118) 내로 흐르게 될 수도 있다.
장치 (100) 는 또한 제 1 가스로 하여금 2 개 이상의 플로우레이트들로 제 1 가스 공급부 (126) 로부터 흐르게 하도록 구성될 수도 있다. 2 개 이상의 플로우레이트들의 사용 예를 들어, 최초의 고-플로우 가스 충진 동작 이어서 보다 낮은 플로우 가스 재순환 동작은, 배기 메커니즘 (112) 이 복수의 개방 포지션들을 갖는 동안, 국소 환경 (104) 의 신속한 퍼지 및 가압 및 국소 환경의 안정한 압력 및 산소 및 수분 레벨을 유지하면서 가스 재순환 동작 동안 저 가스 용법을 인에이블한다. 예를 들어, 이러한 구성은 "MFC들" (mass flow controllers) 및 밸브들, 예컨대 MFC들 (128A 및 128B) 및 밸브들 (130A 및 130B) 의 사용을 포함할 수도 있는 한편, 또 다른 예에서 압력 조절기 및 하나 이상의 오리피스들이 MFC들 대신 플로우를 제어하도록 사용될 수도 있다. MFC들은 직렬 또는 병렬로 사용될 수도 있고 동일하거나 상이한 플로우레이트들을 유발하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, MFC (128A) 는 밸브 (130A) 가 개방될 때 제 1 가스로 하여금 제 1 플로우레이트로 제 1 공급 파이프 (132) 를 통해 흡입 플레넘 (106) 으로 흐르게 하도록 구성될 수도 있고; 유사하게, MFC (128B) 는 밸브 (130B) 가 개방될 때 제 1 가스로 하여금 제 1 플로우레이트보다 낮은 제 2 플로우레이트로 제 1 공급 파이프 (132) 를 통해 흡입 플레넘 (106) 으로 흐르게 하도록 구성될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 플로우레이트는 실질적으로 500 "slm" (standard liters per minute) 까지일 수도 있고 제 2 플로우레이트는 실질적으로 100 slm까지일 수도 있다. 여기서 "실질적으로"는 +/- 5 ％ 이내를 의미한다. MFC들은 압력 변동들을 감소시키고 가스 플로우레이트들로 하여금 가스 플로우를 따로따로 측정하지 않고 공지되게 하는, 보다 안정하고, 일관된 가스 플로우를 유발하는, 정상의 (steady), 일관된 가스 플로우레이트 때문에 사용될 수도 있다. 제 1 공급 가스는 질소 ("N2") (질소는 기술적으로 불활성이 아니지만, 질소는 일반적으로 프로세싱된 웨이퍼들 또는 프로세싱되지 않은 웨이퍼들과 반응하지 않기 때문에, EFEM 내 용법의 맥락 및 또한 본 명세에서 종종 불활성으로 간주됨), 아르곤 또는 XCDA (extreme clean dry air; 또한 기술적으로 불활성이 아니지만, EFEM 내 용법의 맥락에서 충분히 불활성으로 간주될 수도 있음) 와 같은 불활성 가스일 수도 있다.
다른 가스는 공장 클린룸 내로 흐른 에어 (예를 들어, 공장 에어) 와 같이, 또한 흡입 플레넘 (106) 내로 제 2 가스 공급부로부터 흐를 수도 있다. 도 1에서, 제 2 가스 공급 유입부 (134) 는 제 2 가스가 제 2 가스 공급부 (136) 로부터 흡입 플레넘 (106) 내로 흐를 수도 있도록 흡입 플레넘 (106) 에 유체로 연결되고 제 2 가스 공급부 (136) 와 연결하도록 구성된다. 밸브 (130C) 는 제 2 가스 공급 유입부 (134) 와 제 2 가스 공급부 (136) 사이에 유체로 개재되고, 제 2 가스 공급부 (136) 로부터 흡입 플레넘 (106) 으로의 가스 플로우를 제어하도록 구성된다.
불활성 가스 충진, 가스 재순환, 및 EFEM의 유출 동안과 같이, EFEM의 다양한 동작들이 보다 상세히 이하에 논의되고 때때로 시스템 제어기로 지칭되는, 제어기에 의해 제어될 수도 있다. 도 1에서, 시스템 제어기 (138) 는 가스 전달 시스템들, 프로세스 스테이션들, 챔버들, 로봇들, EFEM, 및 로드록을 포함하는 반도체 프로세싱 툴의 하드웨어 상태들 및 프로세스 조건들을 제어하도록 채용된다. 시스템 제어기 (138) 는 하나 이상의 메모리 디바이스들 (140), 하나 이상의 대용량 저장 디바이스들 (142), 및 하나 이상의 프로세서들 (144) 을 포함할 수도 있다. 프로세서 (144) 는 하나 이상의 CPU들, ASIC들, 범용 컴퓨터(들) 및/또는 특수 목적 컴퓨터(들), 하나 이상의 아날로그 및/또는 디지털 입력/출력 접속부(들), 하나 이상의 스텝퍼 모터 제어기 보드(들), 등을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 시스템 제어기 (138) 는 EFEM (102), 팬 유닛 (108), 배기 메커니즘 (112), 밸브들 (130A 내지 130C), MFC들 (128A 및 128B), 및 본 명세서에 논의된 다른 장비와 같은 본 명세서에 열거된 장치들의 동작들을 포함하는 프로세스 툴의 동작들의 일부 또는 전부를 제어한다. 시스템 제어기 (138) 는 프로세서 (144) 상에서 머신-판독가능 시스템 제어 인스트럭션들을 실행할 수도 있다―일부 실시예들에서, 시스템 제어 인스트럭션들은 대용량 저장 디바이스 (142) 로부터 메모리 디바이스 (140) 내로 로딩될 수도 있다―. 시스템 제어 인스트럭션들은 프로세스 툴에 의해 수행된 특정한 프로세스의 파라미터들, 팬 유닛 (108) 의 플로우레이트들 및 기능들, 밸브들 (130A 내지 130C) 및 배기 메커니즘 (112) 의 위치들 및 구성들, MFC들 (128A 및 128B) 의 타이밍 및 플로우, 및 본 명세서에 논의된 장치들의 다른 컴포넌트들 또는 양태들을 제어하기 위한 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 시스템 제어 인스트럭션들은 임의의 적합한 방식으로 구성될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 시스템 제어 소프트웨어는 상기 기술된 다양한 파라미터들을 제어하기 위해 IOC (input/output control) 시퀀싱 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서 시스템 제어기 (138) 와 연관된 대용량 저장 디바이스 (142) 및/또는 메모리 디바이스 (140) 상에 저장된 다른 컴퓨터-판독가능 인스트럭션들 및/또는 프로그램들이 채용될 수도 있다. 프로그램들 또는 프로그램들의 섹션들의 예들은 EFEM 제어 프로그램을 포함한다. 이하에 보다 상세히 논의된 바와 같이, EFEM 제어 프로그램은 EFEM의 컴포넌트들에 대한 인스트럭션들을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 시스템 제어기 (138) 와 연관된 사용자 인터페이스가 있을 수도 있다. 사용자 인터페이스는 디스플레이 스크린, 장치 및/또는 프로세스 조건들의 그래픽 소프트웨어 디스플레이들, 및 포인팅 디바이스들, 키보드들, 터치 스크린들, 및 마이크로폰들, 등과 같은 사용자 입력 디바이스들을 포함할 수도 있다.
프로세스들, 툴, 및 장치를 모니터링하기 위한 신호들이 다양한 센서들로부터 시스템 제어기 (138) 의 아날로그 및/또는 디지털 입력 접속부들에 의해 제공될 수도 있다. 프로세스들을 제어하기 위한 신호들은 EFEM 및 장치를 포함하는, 툴의 아날로그 및/또는 디지털 출력 접속부들 상에 출력될 수도 있다. 모니터링될 수도 있는 센서들의 비제한적인 예들은 MFC들, 압력 센서들 (예컨대, 압력계들), 써모커플들, 밸브 구성들, 수분 및 산소 센서들, 플로우레이트들, 가스 공급부들, 등을 포함한다. 적절하게 프로그램된 피드백 및 제어 알고리즘들이 본 명세서에 기술된 바와 같이 장치를 제어하기 위해 이들 센서들로부터의 데이터를 사용할 수도 있다.
시스템 제어기 (138) 는 본 명세서에 기술된 장치 기능들, 동작들, 및 구성들을 구현하기 위한 제어 로직 및 머신-판독가능 인스트럭션들을 제공할 수도 있다. 인스트럭션들은 MFC들 (128A 및 128B) 로부터의 플로우들, 팬 유닛 (108) 의 동작, 배기 메커니즘 (112) 및 밸브들 (130A 내지 130C) 의 구성들, 및 EFEM (102) 내에서 가스의 플로우레이트들과 같은 다양한 파라미터들을 제어할 수도 있다.
상기 언급된 바와 같이, 본 명세의 일부 실시예들은 국소 환경 내에서 불활성 환경을 생성하고 유지한다. 일부 실시예들에서, 이 불활성 환경은 250 ppm 이하의 산소 레벨 및 250 ppm 이하의 물 (즉, 수분) 레벨을 가질 수도 있고; 일부 다른 실시예들은 100 ppm 이하의 산소 레벨 및 100 ppm 이하의 물 레벨을 가질 수도 있다. 상기 기술된 제어기 (138) 는 예를 들어, 국소 환경 내에서 불활성 환경을 생성하고 유지하기 위해 기술된 바와 같은 장치의 엘리먼트들 및 본 명세서에 기술된 이들 동작들을 제어하도록 구성된다.
도 2는 EFEM 내에서 충분히 불활성인 환경을 생성하고 유지하는 예시적인 기법을 도시한다 (본 명세서에서 EFEM 내 "불활성 환경"에 대한 참조는 충분히 불활성인 EFEM 환경을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다). 블록 각각은 이하에 상세히 논의되지만, 보다 일반적으로 블록 201에서, EFEM 내에서 불활성 가스 재순환을 또한 유발하면서, 불활성 가스로 하여금 흡입 플레넘 내로 제 1 플로우레이트로 흐르게 하는 단계 및 배기 메커니즘으로 하여금 하나 이상의 제 1 개방 구성들이 되게 하는 단계를 포함하는, 불활성 가스 충진 동작이 수행된다. 이 동작은 국소 환경을 포지티브로 가압할 수도 있고 국소 환경의 에어 조성으로 하여금 EFEM 내 설비 에어가 배기 메커니즘을 통해 흡출되고 (bled out) 불활성 가스로 대체될 때, 수분 레벨을 100 ppm 미만으로 하강시키고 산소 레벨을 100 ppm 미만으로 하강시키는 것과 같이 충분히 불활성이 되게 할 수도 있다.
일단 국소 환경이 충분히 불활성이 되면, EFEM은 배기 메커니즘을 통한 가스 배출량을 감소시키고 (그러나 일반적으로 중단시키지는 않음), 이에 따라 EFEM 내에서 가스의 재순환량을 상승시키고, 예를 들어, EFEM으로부터 배기 메커니즘을 통해 또는 누설을 통해 손실되는 모든 가스를 불활성 가스로 대체함으로써 충분히 불활성인 환경이 유지되는 모드로 스위칭될 수도 있다. 블록 203에서, EFEM 내에서 불활성 가스 재순환을 또한 유발하면서, 불활성 가스로 하여금 제 1 플로우레이트보다 낮은 제 2 플로우레이트로 흡입 플레넘 내로 흐르게 하는 단계, 및 배기 메커니즘으로 하여금 하나 이상의 제 1 개방 구성들의 플로우 컨덕턴스들보다 낮은 플로우 컨덕턴스들을 갖는 하나 이상의 제 2 개방 구성들이 되게 하는 단계를 포함하는 불활성 가스 재순환이 수행되고; 이는 또한 예를 들어, 국소 환경의 압력, 산소 레벨, 및/또는 수분 레벨에 기초하여, 배기 메커니즘의 개방 구성들을 조정하는 것을 포함할 수도 있다. 이 동작은 국소 환경으로 하여금 충분히 불활성으로 유지되게 할 수도 있다.
일부 상황들에서, 국소 환경을 국소 환경 내 분위기가 더 이상 불활성이 아닌 상태, 예를 들어, 설비 에어로 구성되는 상태로 신속하게 리턴하는 것이 바람직할 수도 있다. 블록 205에서, 흡입 플레넘 내로 불활성 가스 플로우가 중단되고, (설비 에어로 구성되는) 제 2 가스가 흡입 플레넘 내로 흐르고, 그리고 배기 메커니즘이 제 3 개방 구성에 있는, 가스 플러싱-아웃 (flush-out) 동작이 수행된다. 이 동작은 국소 환경 내 불활성 가스 또는 가스들을 플러싱-아웃하고, 국소 환경 내 압력을 하강시키고, 국소 환경을 비 불활성으로 변화시킬 수도 있다 (예를 들어, 보다 높은 산소 레벨 및 수분 레벨을 가짐).
본 명세서에 기술된 동작들의 일부로서, 제어기는 상기 논의된 바와 같이 EFEM (102) 내 가스 재순환을 유발하는 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 도 3은 예시적인 가스 재순환 구성의 도 1의 장치를 도시한다. 도 3의 하부 우측 코너부의 범례에서 알 수 있는 바와 같이, 실선 파이프는 이 파이프를 통한 가스 플로우가 없다는 것을 나타내는 한편, 점선은 파이프 내 가스 플로우가 있다는 것을 나타낸다. 부가적으로, 음영이 진 밸브는 폐쇄되었다는 것을 나타내는 한편, 음영되지 않은 밸브는 개방되거나 개방 구성이라는 것을 나타낸다. 도 3의 이 예시적인 가스 재순환 구성에서, 제어기는 예를 들어, 팬 유닛 (108) 의 동작을 제어함으로써, 점선으로 이 도시에 나타낸 바와 같이, 가스로 하여금 국소 환경 (104) 로부터 그리고 재순환 덕트 (118) 의 제 2 단부 (122) 내로, 재순환 덕트 (118) 를 통해 흐르게 함으로써, 또한 점선 지향성 화살표들로 나타낸 바와 같이, 재순환 덕트 (118) 의 제 1 단부 (120) 로부터, 흡입 플레넘 (106) 을 통해, 팬 유닛 (108) 을 통해, 국소 환경 (104) 내로 다시 흐르게 함으로써 EFEM (102) 내에서 가스 재순환을 유발할 수도 있다.
도 3이 일 예시적인 실시예를 도시하지만, 가스 재순환은, 이들 아이템들의 순서와 무관하게 서로에 대해 포지셔닝된, 국소 환경 (104), 흡입 플레넘 (106), 및 재순환 덕트 (118) 사이 그리고 이들을 통한 가스의 플로우라는 것이 고려될 수도 있다. 본 명세서에 기재된 적어도 일부 실시예들에서, 장치는 가스가 적어도 국소 환경으로부터 직접적으로 또는 간접적으로 그리고 순서와 무관하게, 흡입 플레넘 및 재순환 덕트 모두로 그리고 이들을 통해, 이어서 국소 환경 내로 다시 흐를 수도 있도록 구성된다. 예를 들어, 도 3에서와 같이, 흡입 플레넘 (106) 이 국소 환경 (104) 의 상단부에 위치된다면, 가스 재순환 동안, 가스는 상기 기술에 따라 흐를 수도 있다. 일부 실시예들에서와 같이, 흡입 플레넘 (106) 이 국소 환경 (104) 또는 EFEM (102) 의 하단부에 위치되고 재순환 덕트 (118) 가 국소 환경의 상단부 또는 상단 섹션, 또는 또한 팬 유닛 (108) 및 국소 환경 (104) 에 유체로 연결된 또 다른 플레넘 볼륨에 유체로 연결되면 (예를 들어, 다른 플레넘 볼륨은 EFEM (102) 의 상단부 상에 위치될 수도 있음), 가스 재순환은 가스를 국소 환경 (104) 으로부터, 흡입 플레넘 (106) 내로, 재순환 덕트 (118) 를 통해, 그리고 다시 국소 환경 내로 흘림으로써 발생할 수도 있다. 부가적으로, 흡입 플레넘 (106) 이 상기 기술된 바와 같이 재순환 덕트 (118) 의 두 섹션들 사이에 개재되면, 가스 재순환은 국소 환경 (104) 으로부터, 재순환 덕트의 제 1 섹션을 통해, 흡입 플레넘 (106) 내로 그리고 흡입 플레넘 (106) 을 통해, 재순환 덕트 (118) 의 제 2 섹션을 통해, 그리고 다시 국소 환경 (104) 내로 흘림으로써 발생한다.
도 3에서 장치의 유입부 밸브 및 유출부 밸브가 예시의 목적들을 위해 폐쇄된 포지션들로 도시되고, 이 구성은 가스 재순환이 장치 내에서 발생할 수도 있는 방법을 도시하는 일예라는 것을 주의해야 한다. 부가적으로, 본 명세서에 기술된 바와 같이, 불활성 가스 충진 동작 및 불활성 가스 재순환 동작과 같은 장치의 정상 동작들 동안, 배기 메커니즘은, 가스가 국소 환경을 나갈 수도 있고 배기부로 흐를 수도 있도록, 일반적으로 적어도 반-개방 구성에 있다. 도 3의 예에서, 밸브들 (130A 및 130B) 은 제 1 가스 공급부 (126) 로부터 제 1 가스가 흡입 플레넘 (106) 으로 흐를 수 없도록 폐쇄되고; 유사하게 밸브 (130C) 는 폐쇄되어 제 2 가스가 제 2 가스 공급부 (136) 로부터 흡입 플레넘 (106) 으로 흐르는 것을 방지한다. 배기 바이패스 밸브 (116) 는 또한 폐쇄되고 가변 포지션 밸브 (114) 는 또한 폐쇄된 것으로 간주될 수도 있고, EFEM (102) 의 이들 유입부들 및 유출부들을 효과적으로 폐쇄한다. 그러나, 상기 참조된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 EFEM들은 완전히 시일링되지 않을 수도 있고, 또한 이러한 포트가 개방될 때 유입부/유출부를 생성할 수도 있는, 로드포트로의 로드록 포트 또는 액세스 포트를 통해 국소 환경 내로 다른 포트들 또는 액세스 지점들을 포함할 수도 있다는 것을 주의해야 한다. 따라서, 하나 또는 2 개의 밸브들 (130) 이 개방될 수도 있고 하나 또는 2 개의 MFC들 (128) 이 국소 환경 내에 존재하는 가스의 목표된 정도의 불활성도를 유지하기 충분한 제 1 가스량을 계측하도록 사용될 수도 있다.
이하에 기술된 바와 같이, 새로운 가스가 EFEM 내로 들어가고 그리고/또는 가스가 EFEM를 나가는 동안, 전술한 밸브들 중 하나 이상이 개방되어, 결국 가스 재순환을 허용할 때, 가스 재순환은 여전히 EFEM (102) 내에서 발생할 수도 있다. 예를 들어, EFEM의 불활성 가스 충진 동작 동안, 가스 재순환이 발생하는 동안 그리고 배기 메커니즘이 하나 이상의 제 1 개방 구성들로 있는 동안, 불활성 가스가 국소 환경 내로 흐를 수도 있다.
도 4는 EFEM의 예시적인 불활성 가스 충진 동작을 도시한다. 여기서, 제어기는 EFEM (102) 의 불활성 가스 충진 동작을 유발하기 위한 인스트럭션들을 포함한다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 가스 (예를 들어, 불활성 가스 N2) 는 제 1 가스 공급부 (126) 로부터, 제 1 공급 파이프 (132) 를 통해 그리고 흡입 플레넘 (106) 내로 흐르고, 이는 밸브 (130A) 를 개방함으로써 그리고 MFC (128A) 로 하여금 제 1 가스를 제 1 플로우레이트로 흐르게 함으로써 유발될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 플로우레이트는 상대적으로 고 플로우레이트, 예컨대 실질적으로 500 slm (여기서 "실질적으로"는 값의 +/- 10 ％ 이내를 의미함) 까지일 수도 있다. 부가적으로, 가스는 팬 유닛 (108) 을 동작시킴으로써 유발될 수도 있는, EFEM을 통해 (예를 들어, 국소 환경 (104) 으로부터, 재순환 덕트 (118) 를 통해, 그리고 흡입 플레넘 (106) 내로) 재순환하게 되고, 제 1 가스 공급 유입부 (124) 를 통해 흐르는 제 1 가스 및 제 1 단부 (120) 를 통해 흐른 재순환된 가스를 포함하는 흡입 플레넘 (106) 내 가스, 국소 환경 (104) 내로 하향으로 이동하게 된다.
도 4에서 더 알 수 있는 바와 같이, 배기 메커니즘 (112) 은 하나 이상의 제 1 개방 구성들로 있어서, 배기 파이프 (146) 의 점선 및 점선 화살표 (148) 로 나타낸 바와 같이, 일부 가스로 하여금 국소 환경으로부터, EFEM 가스 유출부 (110) 를 통해, 그리고 배기부로 흐르게 한다. 도 4에서, 배기 바이패스 밸브 (116) 는 폐쇄되고 쓰로틀 밸브 (114) 는 일부 실시예들에서 완전 개방 구성을 포함할 수도 있는, 하나 이상의 제 1 개방 구성들에 있는 것으로 간주될 수도 있다. 일부 구현예들에서, 배기 바이패스 밸브 (116) 는 또한 불활성 가스 충진 동작 동안 국소 환경 내에 남아 있는 모든 설비 에어의 보다 신속한 벤팅을 가능하게 하도록 개방될 수도 있다. 밸브 (130C) 는 또한 제 2 가스, 예를 들어, 공장 에어가 흡입 플레넘 (106) 내로 흐르는 것을 방지하도록 폐쇄된다. 배기 메커니즘 (112) 을 통한 유출은, 예를 들어 국소 환경 (104) 이 일부 실시예들에서 약 0.005 inH2O, 0.010 inH2O, 그리고 0.800 inH2O일 수도 있는, 제 1 압력으로 포지티브로 가압될 수 있도록, 흡입 플레넘 (106) 내로 제 1 가스의 유입 이하이도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 이 불활성 가스 충진 동안 배기 메커니즘 (112) 구성은 국소 환경 (104) 으로부터 그리고 배기부 내로 약 0 내지 약 500 "lpm" (liters per minute) 의 플로우레이트를 인에이블할 수도 있다. 도 4에 도시된 불활성 가스 충진 구성에서, 제 1 가스, 예를 들어, N2의 국소 환경 내로의 유입 및 제 1 가스 및 국소 환경 (104) 내 에어의 재순환은 국소 환경 (104) 으로부터 EFEM 가스 유출부 (110) 를 통해 수분 가스 및 산소의 퍼지를 유발하고, 결국 국소 환경 (104) 으로 하여금 불활성이 되게, 예를 들어, 100 ppm 미만의 산소 레벨 및 100 ppm 미만의 수분 레벨을 갖게 한다.
일부 실시예들에서, 장치는 국소 환경 (104) 내 압력을 검출하도록 구성되는 제 1 센서 (150), 국소 환경 (104) 내 산소를 검출하도록 구성되는 제 2 센서 (152), 및 국소 환경 (104) 내 수분을 검출하도록 구성된 제 3 센서 (154) 와 같은, 국소 환경 (104) 내 환경적 조건들을 검출하도록 구성되는 하나 이상의 센서들을 포함할 수도 있다. 이들 센서들은 이들 센서들로부터 데이터를 수신하도록 구성되는 제어기 (138) 에 통신가능하게 연결될 수도 있다. 제 2 센서 (152) 및 제 3 센서 (154) 를 포함하는 일부 실시예들에서, 제어기는 100 ppm 이하의 산소 레벨 및 100 ppm 이하의 수분 레벨과 같은, 국소 환경 (104) 내에서 문턱 산소 레벨 및 문턱 수분 레벨에 도달할 때까지 불활성 가스 충진이 발생하게 하도록 구성될 수도 있다. 일단 불활성 가스 충진 동작 동안 이들 문턱 레벨들이 충족되면, 제어기는 EFEM으로 하여금 불활성 가스 재순환 동작을 개시하게 하도록 구성될 수도 있다.
일부 불활성 가스 충진 동작들 동안, 배기 메커니즘 (112) 은 단일 개방 구성, 예컨대 완전 개방 구성에 있을 수도 있고, 일부 다른 불활성 가스 충진 동작들에서, 배기 메커니즘은 2 이상의 개방 구성들 사이에서 조정될 수도 있다. 따라서 제어기는 불활성 가스 충진 동작 동안 하나 이상의 제 1 개방 구성들 사이에서 배기 메커니즘 (112) 을 조정하도록 구성될 수도 있다. 이는 완전 개방 구성과 상대적으로 고 플로우-컨덕턴스를 갖는 하나 이상의 반-개방 구성들 사이에서 쓰로틀 밸브 (114) 와 같은, 배기 메커니즘을 조정하는 것을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 이들 개방 구성들은 이하에 논의된 바와 같이, 불활성 가스 재순환 동작 동안 사용될 수도 있는 복수의 제 2 개방 구성들에서보다 높은 플로우 컨덕턴스를 갖는, 상기 언급된 바와 같은 복수의 제 1 개방 구성들로 간주될 수도 있다. 이 조정은 전술한 센서들을 사용하여 제어기 (138) 에 의해 결정된 바와 같은, 국소 환경 (104) 의 압력, 산소 레벨, 및/또는 수분 레벨에 적어도 부분적으로 기초할 수도 있다. 예를 들어, 충진 동작 동안 배기 메커니즘 (112) 컨덕턴스는 국소 환경 (104) 의 (공지의 누설을 포함하여) 초과-가압 (over-pressurizing) 또는 (외부 오염물로 하여금 국소 환경 내로 누설하게 할 수도 있는) 가압-미달 (under-pressurizing) 을 방지하기 위해 조정될 수도 있다.
도 5는 EFEM의 예시적인 불활성 가스 재순환 동작을 도시한다. 이 불활성 가스 재순환 동작 동안, 제어기는 국소 환경 내 불활성 환경이 유지되게 하도록 예를 들어, 산소 레벨, 수분 레벨, 및/또는 압력을 실질적으로 일정하게 (예를 들어, +/- 10 ％ 이내) 유지하게 하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 이는 배기 메커니즘 (112) 이 하나 이상의 반-개방 구성들에 있는 동안, 제 1 가스로 하여금 제 1 가스 공급부 (126) 로부터 흡입 플레넘 (106) 내로 제 1 플로우레이트보다 낮은 제 2 플로우레이트로 흐르게 하는 제어기를 포함할 수도 있다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 밸브 (130A) 는 폐쇄되고 밸브 (130B) 는 개방되고 MFC (128B) 는 제 1 가스 공급부 (126) 로부터 일부 실시예들에서 실질적으로 100 slm (여기서 "실질적으로"는 +/- 10 ％ 이내를 의미함) 까지일 수도 있는 제 2 플로우레이트의 제 1 가스의 플로우를 유발한다. 국소 환경 내 가스는 계속해서 재순환하고 배기 메커니즘은 불활성 가스 충진 동작 동안 EFEM 가스 유출부 (110) 를 통해, 배기 파이프 (146) 를 통해, 그리고 배기부로 보다 낮은 플로우 컨덕턴스를 유발하는 반-개방 구성이다. 상기 도 4에서와 같이, 밸브 (130C) 및 배기 바이패스 밸브 (116) 는 불활성 가스 재순환 동작 동안 폐쇄된다.
본 명세서에 기술된 불활성 가스 재순환 동작 동안, 로드록 또는 로드 포트와 같은, EFEM (102) 개방 또는 폐쇄 액세스 포트들, 국소 환경 (104) 을 통한 (웨이퍼를 로딩하거나 로딩하지 않은) 웨이퍼 핸들링 로봇의 이동, 또는 EFEM (102) 내 누설 때문에 발생하는 국소 환경 (104) 내 다양한 압력 및 플로우 변동들이 있을 수도 있다. 장치 (100) 는 국소 환경 (104) 내 실질적으로 일정한 압력, 산소 레벨, 및/또는 수분 레벨 (여기서 "실질적으로"는 이들 값들 각각에 대한 타깃 설정점의 적어도 +/- 10 ％ 이내를 의미함) 을 유지하기 위해, 국소 환경 (104) 의 이들 압력 및 플로우 변동들을 설명하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 이를 달성하기 위해, 장치 (100) 는 국소 환경 (104) 내 압력, 산소 레벨, 및/또는 수분 레벨이 실질적으로 일정하게 유지되도록 배기 메커니즘 (112) 의 구성을 조정하도록 구성된다.
예를 들어, 도 5에 도시된 실시예에서, 장치 (100) 는 제 1 센서 (150) 를 사용하여 국소 환경 (104) 의 압력을 검출하고 국소 환경 (104) 내 압력이 제 1 문턱 압력인지, 또는 제 1 문턱 압력 이상인지 또는 제 1 문턱 압력 이하인지 여부를 결정하도록 구성된다. 이 문턱 압력은 사용자에 의해 설정되거나 제어기에 의해 사용된 인스트럭션들로 하드-코딩될 수도 있고 EFEM 외부 환경의 압력 위의 정압이다. 국소 환경 (104) 내 압력이 제 1 문턱 압력 이상이거나 이하이면, 제어기 (138) 는 쓰로틀 밸브 (114) 의 구성을 조정, 예를 들어, 국소 환경 (104) 내에서 실질적으로 일정한 압력을 유지하기 위해 플로우 컨덕턴스를 조정하도록 구성될 수도 잇다. 예를 들어, 국소 환경 (104) 의 압력이 목표된 압력 설정점 이하로 강하되면, 쓰로틀 밸브 (114) 는 EFEM 가스 유출부 (110) 를 통해 그리고 배기부로의 가스의 플로우를 감소시키기 위해 플로우 컨덕턴스를 하강시키도록 조정될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 배기 메커니즘 (112) 의 조정은 또한, 일부 실시예들에서 실질적으로 일정한 (예를 들어, 타깃 값의 +/- 5 ％ 이내) 것으로 간주될 수도 있는, 흡입 플레넘 (106) 내로 제 1 가스의 플로우레이트와 같은 흡입 플레넘 (106) 내로 가스의 유입 레이트에 기초할 수도 있다.
이 기법은 환경 내로 가스의 플로우레이트를 조정함으로써 환경 내 실질적으로 일정한 압력을 유지하도록 시도하는 것과 같은 전통적인 EFEM 플로우 제어 구성들과 상이하고 보다 유리하다. 예를 들어, 국소 환경 내 압력을 조정하기 위해 국소 환경 내로의 플로우레이트를 조정하는 것은 바람직하지 않은 압력 변동들을 유발할 수도 있고, 부가적인 펌핑 및 플로우 컴포넌트들 (예컨대 펌프) 을 필요로 할 수도 있고, 그리고 본 명세서에 기술된 기법들보다 불활성 가스를 사용할 수도 있다. 부가적으로, 본 명세서에 논의된 전이가능한 배기 메커니즘을 사용하지 않고, (a) 저 플로우레이트는 국소 환경 내 목표된 정압을 유지하지 못할 수도 있기 때문에, 저 플로우레이트, 예를 들어, 제 2 플로우레이트로 제 1 가스를 국소 환경 내로 흘리는 것이 실현가능하지 않거나 가능하지 않을 수도 있고 (b) 이 플로우레이트가 매우 높은 국소 환경 내 압력을 생성할 수도 있고 EFEM 근방 사용자들에게 안전상 위험을 제기하는 국소 환경 외부에 저 산소 분위기를 야기할 수도 있는 가스켓 고장 및 보다 높은 누설 레이트들을 유발할 수 있기 때문에, 보다 높은 플로우레이트, 예를 들어, 제 1 플로우레이트로 제 1 가스를 국소 환경 내로 흘리는 것이 실현가능하지 않거나 가능하지 않을 수도 있다.
가스 재순환 동작 동안 배기 메커니즘 (112) 의 조정은 또한 EFEM의 산소 레벨, EFEM의 수분 레벨, 또는 모두에 기초할 수도 있다. 상기 언급된 바와 같이, 국소 환경 (104) 내 산소 레벨은 제 2 센서 (152) 에 의해 결정될 수도 있고 국소 환경 (104) 내 수분 레벨을 제 3 센서 (154) 에 의해 결정될 수도 있다. 제어기 (138) 는, 국소 환경 내 타깃 산소 레벨 및/또는 수분 레벨을 유지하기 위해, EFEM의 산소 레벨, EFEM의 수분 레벨, 또는 모두에 기초하여 배기 메커니즘 (112) 을 조정하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 산소 레벨이 국소 환경 내에서 너무 높다면, 배기 메커니즘은 보다 많은 제 1 가스로 하여금 국소 환경 (104) 내에 머물게 하도록 보다 적게 개방된 구성으로 전이될 수도 있고, 또는 흡입 플레넘 (106) 내로 제 1 가스의 플로우레이트가 상승될 수도 있고, 또는 이들 액션들 모두가 수행될 수도 있다. 배기 메커니즘 (112) 을 통한 플로우레이트의 감소는 외부 산소 또는 수분의 유입을 감소시키고 국소 환경 (104) 내 보다 낮은 산소 ppm 및 수분 ppm 및 레벨들을 유지하는 것을 돕는 상승된 시스템 압력을 발생시킨다. 흡입 플레넘 (106) 따라서 국소 환경 (104) 내로 제 1 가스의 플로우의 상승은 시스템 압력을 상승시킬 수도 있고 또한 국소 환경 (104) 내에 트랩된 모든 수분 또는 산소의 변위 또는 희석 레이트를 상승시킬 수도 있다.
일부 실시예들에서, 장치 (100) 는 또한 불활성 가스 충진 동작 동안 또는 불활성 가스 재순환 동작 동안, 또는 두 동작 동안, 국소 환경 (104) 내 압력, 산소 레벨, 및/또는 수분 레벨을 조정하고 유지하기 위해 흡입 플레넘 내로 제 1 가스의 플로우레이트를 조정하도록 구성된다. 예를 들어, 제 1 가스, 예를 들어, N2의 플로우레이트는 국소 환경 내 변위 레이트, 산소 레벨, 및 수분 레벨을 포함하는, 국소 환경의 속성들을 수정할 수도 있다. 부가적으로, 장치는 플로우레이트의 변화에 기초하여 배기 구성을 더 조정함으로써 국소 환경 내로 플로우레이트의 변화를 고려하도록 더 구성될 수도 있다. 예를 들어, 국소 환경 (104) 내 산소 레벨을 수정, 예를 들어, 하강시키기 위해 유입부 내로 제 1 가스의 플로우레이트가 상승되게 되어, 결국 국소 환경 (104) 의 압력을 상승하게 할 수도 있다면, 제어기는 실질적으로 일정한 압력 (예를 들어, 약 +/- 5 ％ 이내) 을 유지하기 위해 이 압력의 변화를 고려하여 보다 높은 플로우 컨덕턴스를 갖게 배기 메커니즘 (112) 을 조정하도록 구성될 수도 있다.
상기 언급된 바와 같이, 본 명세서에 설명된 바와 같이 배기 메커니즘이 상이한 개방 구성들 사이에서 조정되는 동안 2 개의 상이한 플로우레이트들을 사용하여, 현재 EFEM들에 대해 다수의 장점들을 제공한다. 예를 들어, 고 불활성 가스 플로우레이트를 사용하는 불활성 가스 충진 동작이 짧고, 제한된 시간 기간 동안 발생하기 때문에, 전체적으로 보다 적은 양의 불활성 가스가 사용되는 한편, 저 불활성 가스 플로우레이트를 사용하는 불활성 가스 재순환 동작은 EFEM 내로 그리고 EFEM를 통해 웨이퍼들을 이동시키는 것을 수반하는 통상의 반도체 프로세싱 동안 수행되기 때문에, 보다 긴 시간 기간 동안 발생한다. 반대로, 일부 다른 EFEM들은 700 slm 또는 900 slm과 같이 보다 높은 플로우레이트들로 불활성 가스만을 EFEM 내로 흘릴 수도 있다. 본 발명자들은 본 명세서에 기재된 장치들 및 기법들이 저 산소 레벨, 예컨대 100 ppm 이하, 그리고 저 수분 레벨, 예컨대 100 ppm 이하를 발생시킨다고 결정하였다.
일부 실시예들에서, 예를 들어, 유지보수를 수행하기 위해 또는 툴이 프로세싱 동작들을 더 이상 수행하지 않을 때 국소 환경 내에 위치되는 사용자가 안전하도록 EFEM의 불활성 국소 환경을 비-불활성 환경으로 전이하는 것이 바람직할 수도 있다. 19.5 ％보다 낮은 산소 레벨을 갖는 것과 같은, 불활성 국소 환경들은 (유지보수, 수리, 또는 모니터링 목적들을 위해) 국소 환경 내 또는 근방에 위치될 수도 있는 사용자들 또는 사람들에 안정성 위험을 제기할 수도 있다. 국소 환경의 플러시-아웃 동작은 불활성 환경으로부터 19.5 ％ 이상의 산소 레벨을 갖는 환경과 같은 비-불활성 환경으로 전이할 수도 있다. 도 6은 EFEM의 예시적인 플러시-아웃 동작을 도시한다. 이 플러시-아웃은 제 1 가스, 예를 들어, N2와 같은 불활성 가스의 플로우로 하여금 흡입 플레넘 (106) 내로 흐르는 것을 중단하고, 제 2 가스로 하여금 흡입 플레넘 (106) 내로, 국소 환경 (104) 을 통해, 그리고 국소 환경 (104) 으로부터 EFEM 가스 유출부 (110) 를 통해 그리고 배기부로 흐르게 함으로써 달성될 수도 있다. 이 제 2 가스는 설비 에어일 수도 있다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 가스 공급부 (126) 로부터 제 1 가스의 플로우는 (예를 들어, 밸브들 (130A 및 130B) 이 폐쇄되기 때문에) 흡입 플레넘 (106) 내로 흐르는 것이 중단되는 한편, 밸브 (130C) 는, 제 2 가스로 하여금 제 2 가스 공급부 (136) 로부터 흡입 플레넘 (106) 내로, 국소 환경 (104) 을 통해, EFEM 가스 유출부 (110) 외부로 흐르게 하도록 개방되고, 점선 지향성 화살표들로 나타낸다. 제 2 가스는 또한 재순환 덕트 (118) 내 가스를 플러시-아웃하기 위해 흡입 플레넘 (106) 으로부터 재순환 덕트 (118) 를 통해 흐르는 것을 또한 알 수 있다. 일부 실시예들에서, 국소 환경 내 압력에 따라, 예를 들어, 재순환 덕트 (118) 를 통한 가스 플로우의 방향은 가스로 하여금 제 2 단부 (122) 를 통해, 재순환 덕트 (118) 를 통해, 제 1 단부 (120) 외부로 그리고 흡입 플레넘 (106) 내로 흐르게 할 수도 있도록 반전될 수도 있다는 것을 주의해야 한다.
배기 메커니즘 (112) 은 또한 상기 논의된 복수의 반-개방 구성들의 플로우 컨덕턴스보다 큰 플로우 컨덕턴스를 가질 수도 있는 제 2 개방 구성으로 전이된다. 이는 국소 환경 (104) 내 가스로 하여금 국소 환경 (104) 이 빠르게 안전하고, 비-불활성 환경이 될 수 있도록, 신속하게 배기되게 한다. 이제 도 6에서, 가변 포지션 밸브 (114) 의 제 1 개방 포지션 이상의 플로우 컨덕턴스를 가질 수도 있는, 배기 바이패스 밸브 (116) 가 개방된다. 가변 포지션 밸브 (114) 는 또한 이를 통해 100 ％ 개방 구성으로 간주될 수도 있는, 최대 플로우 컨덕턴스를 가능하게 하도록 플러시-아웃 동작에서 개방될 수도 있다.
도 6의 플러시-아웃 동작은 불활성 가스 충진 동작 전 또는 동작 동안, 불활성 가스 재순환 동작 동안, 또는 이러한 동작 후와 같이 다양한 시간들에 수행될 수도 있다. 플러시-아웃 동작은 또한 EFEM 내 누설 또는 EFEM의 하나 이상의 컴포넌트들의 오동작의 검출에 응답하여, 수행될 수도 있다. 장치 (100) 는 본 명세서에서 이하에 논의된 바와 같이 복수의 방식들로 누설들을 검출하도록 구성된다.
일 누설 검출 기법은 압력 무결성 체크를 포함한다. 이 기법에서, 가스는 공지의 또는 미리-설정된 플로우레이트로 국소 환경 내로 흐르는 한편, 배기 메커니즘은 국소 환경을 가압하도록 시도하기 위해 폐쇄되고, 국소 환경 내로 이 가스 플로우 동안 국소 환경 내 압력이 특정한 압력에 도달하거나 도달하였는지 그리고/또는 특정한 시간 기간 내에 특정한 압력에 도달하였는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 특정한 압력 또는 특정한 압력과 특정한 시간 기간이 EFEM 내 누설이 없거나 예상치 못한/공지되지 않은 누설들이 없다면, 도달해야 할 국소 환경의 압력의 제어 측정값들로 간주될 수도 있다. 예를 들어, 국소 환경은 배기 메커니즘을 폐쇄하고 가스를 공지의 레이트로 국소 환경 내로 흘림으로써 격리될 수도 있고 (이러한 플로우에 기여하지 않는 가스 유입부들은 폐쇄될 수도 있음); 공지의 가스 플로우 레이트로 특정한 압력에 도달할 수 없다면 (또는 특정한 압력이 이 플로우레이트의 특정한 시간의 윈도우 내에서 그리고 상기 주지된 조건들 하에서 도달할 수 없다면), 용인가능한 최대값들을 넘어 총 유출 레이트를 갖는 누설 또는 누설들이 있다는 결정이 이루어질 수도 있다. 국소 환경이 특정한 시간 내에 특정한 압력으로 가압될 수 없다면, 이는 EFEM 내에 누설이 있다는 지표일 수도 있고, 예컨대 누락 또는 부적절하게 설치된 패널로 인한 것일 수도 있다.
도 7은 EFEM의 예시적인 압력 무결성 체크 동작을 도시한다. 배기 메커니즘 (112) 은 EFEM 가스 유출부 (110) 로부터 가스가 흐를 수 없도록 폐쇄된 포지션으로 전이되고; 유사하게 제 2 가스 공급부 (136) 로부터의 플로우는 밸브 (130C) 를 폐쇄된 포지션에 둠으로써 흡입 플레넘 (106) 으로 흐르는 것이 방지된다. 여기서, 제 1 가스는 점선 화살표들로 나타낸 바와 같이, 국소 환경 (104) 내, 그리고 재순환 덕트 (118) 내에서 제 1 가스 공급부 (126) 로부터 흡입 플레넘 (106) 으로 흐른다. 도 6에 대해 상기 주지된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 국소 환경 내 압력에 따라, 예를 들어, 재순환 덕트 (118) 를 통한 가스 플로우의 방향은 가스가 제 2 단부 (122) 를 통해, 재순환 덕트 (118) 를 통해, 그리고 제 1 단부 (120) 외부로 그리고 흡입 플레넘 (106) 내로 흐르게 될 수도 있도록 반전될 수도 있다. 예를 들어, 팬 유닛 (108) 이 활성이면, 이는 가스로 하여금 반시계 방향으로 흐르게 할 것이지만, 팬 유닛 (108) 이 활성이 아니면, 가스는 도 7에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 흐를 수도 있다.
이 동작 동안 흡입 플레넘 (106) 내로 제 1 가스의 플로우레이트는 임의의 바람직한 플로우레이트 (예를 들어, 제 3 플로우레이트), 예컨대 100 slm일 수도 있다. 제 1 가스는 누설이 존재하는 경우 제 1 가스의 용법을 방지하기 위해 그리고 누설이 존재한다면, EFEM (102) 외부에 안전하지 않은 불활성 환경의 생성을 방지하도록 느린 플로우레이트로 흐른다. 제 1 센서 (150) 국소 환경 (104) 의 압력을 검출하고 제어기 (138) 는 국소 환경 (104) 내, 또는 EFEM (102) 의 다른 부분들에 누설이 존재하는지 여부를 결정한다. 이 결정은 국소 환경 내 압력이 문턱 압력에 도달하는지, 또는 미리 결정된 시간 기간 내에 문턱 압력에 도달하는지 여부를 포함하여, 국소 환경 (104) 내 압력에 적어도 부분적으로, 그리고 흡입 플레넘 (106) 내로 제 1 가스의 공지의 플로우레이트에 기초할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 문턱 압력은 약 0.4 inH2O 내지 약 1.5 inH2O일 수도 있고 시간 기간은 예를 들어 약 30 초일 수도 있다. 도 7의 압력 무결성 체크 동작은 제 1 가스를 사용하여 기술되었지만, 제 2 가스를 포함하여, 임의의 다른 가스가 사용될 수도 있다. 도 7의 예시적인 압력 무결성 체크 동안 누설이 검출되면, 비-통기성 가능성이 있거나 그렇지 않으면 EFEM 내에 잠재적으로 유해한 분위기가 있다면, 제어기 (138) 는 상기 기술된 바와 같이, 플러시-아웃 절차가 발생하게 할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 장치는 제어기 (138) 에 통신가능하게 연결된 통지 메커니즘 (156) 을 포함할 수도 있고, 통지 메커니즘은 GUI (graphical user interface), 스피커, 또는 라이트들을 포함할 수도 있고, 사용자에게 전달될 경보 또는 알람을 유발하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 누설이 검출되면, 제어기 (138) 는 통지 메커니즘 (156) 으로 하여금 스피커로부터 알람을 발산하고 광을 일루미네이팅하거나 플래시하게 할 수도 있다.
제어기 (138) 는 또한 차동 압력 내성 체크로 지칭될 수도 있는, 국소 환경의 압력에 적어도 부분적으로 기초하기 때문에, 다른 동작들 동안 누설의 존재를 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 도 4의 불활성 가스 충진 동작 동안, 국소 환경의 압력은 특정한 압력 설정점에 도달하거나, 특정한 시간 기간 동안 특정한 압력 설정점에 도달하고 이 특정한 압력을 유지하는 것으로 예상된다; 그리고 도 5의 불활성 가스 재순환 동작 동안, 국소 환경의 압력은 설정점 압력으로 또는 설정점 압력의 적합한 마진 이내로 유지하는 것으로 예상된다. 이들 예상된 값들은 계산되거나 실험적일 수도 있고 또한 국소 환경 (104) 내로 그리고 국소 환경 (104) 으로부터의 공지의 플로우들, 예를 들어, 흡입 플레넘 (106) 내로 제 1 가스의 공지의 플로우레이트, 배기 메커니즘을 통한 공지의 유출들, 및 공지 또는 예상된 누설들에 기초할 수도 있다.
상기 언급된 바와 같이, 제어기 (138) 는 제 1 센서 (150) 로부터의 데이터에 기초하여 이들 동작들 동안 국소 환경 (104) 의 압력을 결정하고; 누설 존재의 결정은 적어도 부분적으로 이 검출된 압력에 기초할 수도 있다. 예를 들어, 국소 환경 (104) 의 검출된 압력이 특정한 시간 기간 내 예상된 압력에 도달하지 않거나 특정한 압력으로 유지되지 않는다면, 누설이 존재할 수도 있다. 이들 동작들 중 어느 동작 동안, 누설이 존재하는 것으로 결정되면, 플러시-아웃 동작이 수행될 수도 있고 알람이 통지 메커니즘 (156) 에 의해 생성될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 상기 논의된 바와 같이, 이들 동작들 동안 누설의 존재 결정은, 제 1 가스 공급 유입부 (124) 를 통해 또는 흡입 플레넘 (106) 내로 흐르는 가스의 플로우레이트를 검출하도록 구성된 플로우레이트 센서에 기초하여 결정될 수도 있는, 흡입 플레넘 (106) 내로 제 1 가스의 플로우레이트에 기초할 수도 있다. 이 압력-기반 누설 검출 기법의 오차는, 누설이 검출된 압력이 예상된 압력 값으로부터 압력들의 범위 내에 있지 않다면, 존재하는 것으로 결정될 수도 있도록 설정될 수도 있다. 예를 들어, 국소 환경의 압력이 설정점 압력의 +/- 5 ％ 이내라면, EFEM이 용인가능한 누설 정도를 갖는 것으로 간주될 수도 있도록 +/- 5 ％의 오차가 사용될 수도 있다. 보다 적은 오차가 결정되면, 보다 적은 누설이 검출될 수도 있다.
본 명세서에 기재된 또 다른 누설 검출 기법이 활성 누설 모니터링 기법이다. 일반적으로 말하면, 이 기법은 EFEM 내에 누설이 존재하는지, EFEM 내로 가스의 플로우레이트가 EFEM으로부터 가스의 플로우레이트와 매칭하지 않는지 결정한다. 일부 실시예들에서, EFEM으로부터의 플로우레이트는 공지의 플로우레이트와 연관되는 배기 메커니즘 (112) 및 배기 메커니즘 (112) 을 통한 플로우레이트를 결정하도록 구성되는 제어기 (138) 의 구성 각각으로 인해 이러한 구성에 기초하여 배기 메커니즘 (112) 의 구성에 의해 결정된다. 예를 들어, 도 4의 불활성 가스 충진 동작 동안 쓰로틀 밸브 (114) 의 제 1 개방 구성은 예를 들어 약 0 lpm 내지 약 500 lpm의 플로우레이트를 가질 수도 있다. 부가적으로, 흡입 플레넘 (106) 내로 불활성 가스의 플로우레이트는 또한 MFC들 (128A 및/또는 128B) 에 의해 유발된 특정한 플로우레이트들에 기초하여, 공지의 값일 수도 있다. 일부 이러한 실시예들에서, EFEM 내로 가스의 플로우레이트는 공지의, 계산되지 않은 양이고, EFEM으로부터의 가스의 플로우레이트는 도한 공지의, 측정되지 않은 양이다. 다른 소스들 또는 툴의 컴포넌트들로부터 국소 환경 내로 가스 플로우 레이트들이 또한 포함될 수도 있다. 예를 들어, 로드포트들은 N2와 같은, 불활성 가스를 FOUP로 공급할 수도 있고, FOUP가 로드포트에 연결되고 로드포트가 개방될 때, 불활성 가스로 하여금 (로드 포트, FOUP, 또는 모두로부터) 국소 환경 내로 흐르게 할 수도 있는, 불활성 가스 공급부에 연결될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 로드포트 가스 유입은 예를 들어 약 0 lpm 내지 약 160 lmp일 수도 있다. 부가적으로, 로드록으로부터의 가스는 또한 로드록이 개방될 때 국소 환경 내로 흐를 수도 있다.
이들 값들에 기초하여, 제어기는 공지의 유입 레이트 및 유출 레이트를 비교할 수도 있고, 이들 플로우레이트들이 정확하게 매칭하지 않는다면 또는 서로로부터 +/- 5 ％ 이상과 같은, 서로의 특정한 범위 내에 있지 않다면, 누설이 존재한다고 결정한다. 일부 다른 실시예들에서, 국소 환경으로부터 플로우레이트는 대신 EFEM 가스 유출부 (110) 로부터 그리고 배기부로 가스의 플로우레이트를 검출하도록 구성된 플로우미터에 의해 검출된 플로우레이트에 기초하여 또는 배기 메커니즘 (112) 의 압력 또는 배기 메커니즘 (112) 을 통한 플로우레이트를 결정하도록 사용될 수 있는, 국소 환경의 압력에 기초할 수도 있다. 예를 들어, 누설 공식은 다음과 같을 수도 있다: 누설 = Qin - Qout ; "누설"이 0이 아니라면, 또는 약 100 lpm과 같은 0의 특정한 범위 내에 있지 않다면, 누설은 존재하지 않을 수도 있다. Qin는 MFC로부터의 플로우레이트 및 로드포트들로부터의 유입들과 같은 국소 환경 내로의 플로우레이트이고, Qout 는 모두 배기 메커니즘 (112) 의 유출과 같이, 모든 유출들이다. 상기와 유사하게, 도 4의 불활성 가스 충진 동작 또는 도 5의 불활성 가스 재순환 동작 동안 EFEM에서 누설이 검출되면, 플러시-아웃 동작이 수행될 수도 있고 알람이 통지 메커니즘 (156) 에 의해 생성될 수도 있다.
예를 들어, 제어기는 MFC (128A) 에 의해 유발된 공지의 플로우레이트에 기초한 제 1 플로우레이트 및 제 1 개방 구성과 연관된 배기 메커니즘 (112) 의 플로우레이트에 기초한 국소 환경 (104) 으로부터 가스의 공지된 유출 레이트에 기초하여, 도 4의 불활성 가스 충진 동작 동안 EFEM 내 누설의 존재를 결정하도록 구성될 수도 잇다. 또 다른 예에서, 제어기는 또한 MFC (128B) 및 로드포트들 또는 FOUP들로부터와 같이 국소 환경 (104) 내로 다른 가스 플로우들에 의해 유발된 공지의 플로우레이트에 기초한 제 2 플로우레이트 및 반-개방 구성들과 연관된 배기 메커니즘 (112) 의 플로우레이트에 기초한 국소 환경 (104) 으로부터 가스의 공지된 유출 레이트에 기초하여, 도 5의 불활성 가스 재순환 동작 동안 EFEM 내 누설의 존재를 결정하도록 구성될 수도 잇다. 이들 동작들 동안 누설이 존재하면, 공지의 유입 레이트가 (직접 측정을 통하거나 가변 포지션 밸브 (114) 의 포지션에 기초한) 공지의 유출 레이트와 매칭하지 않거나 +/- 5 ％ 이내와 같은, 공지의 유출 레이트로부터 특정한 범위 이내가 아닐 것이다.
EFEM의 다른 유입 레이트 및 유출 레이트가 또한 공지될 수도 있고 EFEM의 도어, 예컨대 로드록 도어가 개방되면, 국소 환경 (104) 내로 또는 국소 환경 (104) 으로부터 흐르는 가스에 의해 유발될 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 활성 누설 검출은 누설의 존재를 결정할 때 이들 유입 레이트 및 유출 레이트를 고려한다.
일부 실시예들에서, 부가적인 누설 체크 기법들이 EFEM의 공지의 누설들을 결정하거나 특징화하도록 사용될 수도 있고, 나중에 EFEM의 상기 기술된 동작들, 예를 들어, 불활성 가스 충진 동작 및 불활성 가스 재순환 동작 동안 사용될 수 있다. 일 기법에서, 동작이 압력 무결성 체크와 유사하게 수행될 수도 있다. 여기서, 가스는, 상기 기술된 바와 같이 모든 배기 플로우들 (뿐만 아니라 공지의 가스 플로우레이트에 기여하지 않는 유입부들) 이 폐쇄된 채로, 정상 상태 조건의 공지의 플로우 레이트로 국소 환경 (104) 내로 흐르고, EFEM의 누설 레이트로 인해 평형 상태 (equilibrium) 압력이 발생할 수도 있다. 예를 들어, 이들 조건들 하에서, 특정한, 일정한 압력으로 국소 환경 (104) 을 유지하기 위해 100 lpm이 필요하다면, 배기 메커니즘 (112) 을 개방되어도 동일한 압력일 때, 시스템은 100 lpm을 누설한다고 가정될 수도 있다. 이 공지의 누설은 제어기 (138) 에 의해 메모리 (140) 상에 저장될 수도 있고 EFEM의 공지의 유출로서 포함하는, 본 명세서에 논의된 임의의 누설 결정들에서 사용될 수도 있다. 또 다른, 그러나 유사한 기법에서, 배기 메커니즘 (112) 및 모든 다른 공지의 배기부들이 폐쇄되고 (압력 무결성 체크에서와 같이) 그리고 가스가 국소 환경 (104) 내에서 미리-규정된 압력에 도달할 때까지 공지의 플로우레이트로 국소 환경 (104) 내로 흐른다. 일단 이 미리-규정된 압력에서, 국소 환경 내로의 공지의 가스 플로우가 중단되고 시간에 따라 국소 환경 내 압력의 감쇠가 측정되고 누설 레이트는 감쇠레이트로부터 계산될 수도 있다. 이 감쇠 레이트는 또한 제어기 (138) 에 의해 저장될 수도 있고 EFEM의 공지의 유출 레이트로서 다시 포함하는, 본 명세서에 논의된 임의의 다른 누설 결정들에 사용될 수도 있다.
상기에 기초하여, 명세는 EFEM의 가스 재순환의 제 2 예시적인 기법의 플로우차트를 도시하는 도 8에 예시된 제 2 기법을 포함한다. 여기서, 블록 807은 상기 기술된 가스 재순환을 나타낸다. 블록 809 전에 발생하는 것으로 도시되었지만, 블록 807은 블록 809의 불활성 가스 충진 동작 전, 후, 또는 동시에 시작될 수도 있다. 도 4에 대해 상기 기술된 바와 같이, 불활성 가스 충진 동작 블록 809가 수행될 수도 있고, 그 후, 가스 재순환 동작 블록 811이 도 5에 대해 상기 기술된 바와 같이 발생할 수도 있다. 블록들 807, 809, 및 811 동안, 블록 813에 나타낸 바와 같이, 상기 기술된 누설 체크들 중 하나 이상이 수행될 수도 있다. 누설이 존재하는 것으로 결정되면, 상기 기술된 바와 같이 플러시-아웃, 블럭 815, 또는 알람, 블록 817이 발생할 수도 잇다.
본 명세서에 개시된 장치는 또한 다른 안전 피처들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 본 명세서에 기술된 바와 같이, 제어기는 센서들 또는 컴포넌트들 중 하나 이상이 고장났는지 여부를 결정하고, 이러한 고장이 검출되면, 플러시-아웃, 알람 또는 모두 개시하도록 (흡입 플레넘 내로 제 1 가스, 예를 들어, 불활성 가스의 중단을 포함) 구성될 수도 있다. 이는 팬 유닛 (108), 배기 메커니즘 (112), MFC들 (128A 및 128B), 또는 센서들 (150, 152, 및 154) 의 고장을 결정하는 것을 포함할 수도 잇다. 부가적으로, 장치는 또한 제 2 센서 (152) 에 대해 적절한 플로우가 발생하는지 여부를 모니터링하고, 제어기가 이러한 적절한 플로우가 없다고, 예를 들어, 1 lpm와 같은 문턱 양 미만이라고 결정하면, 또한 플러시-아웃, 알람, 또는 모두를 개시하기 위한 플로우 센서 또는 스위치를 가질 수도 있다.
장치는 또한 제 1 가스가 EFEM을 통해 흐르는 동안 다양한 도어들, 해치들, 패널들, 등이 개방되거나 제거되는 것을 방지할 수도 있는 다수의 안전 인터록들을 포함할 수도 있다. 이러한 인터록 메커니즘 중 하나는 EFEM 상에 위치될 수도 있고 불활성 가스 충진 동작 및/또는 불활성 가스 재순환 동작 동안 EFEM으로부터 패널이 제거되는 것을 방지하도록 구성될 수도 있는 메커니즘이다. 많은 EFEM들은 볼트들 또는 스크루들을 사용하여 EFEM에 장착되는 패널들을 포함하고, "래치"라고도 알려진 이 인터록 메커니즘은, 이러한 동작들 동안 패널을 EFEM에 장착하는데 사용된 볼트/스크루로의 액세스를 방지한다. 도 9 및 도 10은 이러한 래치의 동작을 도시한다. 도 9에서, 래치 (958) 는 하우징 (960) 및 피스톤 (962) 을 포함한다. 래치 (958) 는 피스톤 (962) 으로 하여금 적어도 들어간 (retracted) 포지션 및 확장된 (extended) 포지션에 있게 하도록 구성되고; 도 9에서, 피스톤 (962) 은 들어간 포지션에 있다. 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 피스톤 (962) 이 들어간 포지션에 있을 때, 피스톤 (962) 이 마운팅 홀 또는 볼트/스크루의 중심 축을 따라 볼 때 패널에 대해 마운팅 홀 (964) 을 커버하지 않도록 (그리고 볼트 또는 스크루가 홀로부터 제거될 수도 있는 홀이 충분히 분명하게 보이도록) 래치 (958) 가 EFEM에 장착된다. 이는 볼트/스크루로 하여금 사용자에게 액세스되게 하여, 제거될 수도 있고 패널이 또한 제거될 수도 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 피스톤 (962) 이 확장된 포지션에 있을 때, 마운팅 홀 또는 볼트/스크루의 중심 축을 따라 볼 때 피스톤 (962) 은 마운팅 홀 (964) 의 적어도 일부를 커버한다. 이 구성에서, 피스톤 (962) 은 볼트/스크루가 제거되는 것을 방지하여, 패널이 제거되는 것을 방지한다. 일부 예들에서, 피스톤은 또한 볼트 또는 스크루를 조이거나 풀기 위해 사용된 툴의 볼트 또는 스크루 내로의 삽입을 방지할 수도 잇다. 예를 들어, 스크루가 소켓-헤드 캡 스크루라면, 피스톤은 육각 렌치 또는 육각 드라이버의 소켓-헤드 캡 스크루의 소켓 내로의 삽입을 방지할 수도 있고, 따라서 확장될 때, 스크루가 풀리는 것도 방지한다.
장치의 제어기는 피스톤 (962) 을 적어도 확장된포지션 및 들어간 포지션으로 포지셔닝하고 피스톤 (962) 으로 하여금 명세서에 기술된 동작들, 예컨대 도 3의 가스 재순환 동작, 도 4의 불활성 가스 충진 동작 및 도 5의 불활성 가스 재순환 동작 중 하나 이상 동안, 확장된 포지션에 있게 하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제어기는 피스톤 (962) 으로 하여금 국소 환경 내 산소 레벨이 특정한 문턱 값 이하, 예컨대 19.5 ％ 이하라고 결정할 때, 또는 제 2 센서가 적절히 기능하지 않는다고 결정할 때, 확장된 포지션에 있게 하도록 더 구성된다.
일부 실시예들에서, 래치 (958) 는 로드포트를 EFEM에 마운팅하도록 사용된 볼트를 커버하도록 포지셔닝될 수도 잇다. 많은 로드포트들이 국소 환경의 경계의 일부를 형성하고 EFEM 외부로부터 국소 환경 내로 액세스를 허용하도록 제거가능한 로드포트 패널을 포함한다. 로드포트가 EFEM에 장착될 때, 로드포트는 로드포트 패널을 관통하여 EFEM 내로 통과하는 복수의 볼트들 또는 스크루들의 적어도 일부를 사용하여 EFEM에 연결되고; 이어서 로드포트는, 로드포트 상의 도킹 스테이션이 툴 자체에 상대적인 레벨에 있도록, x, y, 및 z 축들을 따라 또는 x, y, 및 z 축들을 중심으로와 같이 다양한 방향들로 조정 및 이동 및/또는 회전된다. 이에 따라, 로드 포트에 직접 연결하는 안전 래치를 갖는 것은 어렵고 또는 EFEM에 볼트 연결된 후 로드포트에 대해 정해진 양의 예측할 수 없는 이동 및 조정이 실현가능하지 않다. 따라서 본 명세서에 기재된 래치 (958) 는, 래치가 로드포트 또는 로드포트 패널에 직접적으로 연결되지 않고 오히려 래치에 대해 고정된 포지션의 로드포트 패널을 통과하고 로드포트를 EFEM에 연결하는 볼트/스크루에 액세스하는 것을 방지하도록 구성되기 때문에 본 명세서에서 논의된 동작들 동안 로드포트 패널이 EFEM으로부터 제거되는 것을 방지하는데 유리하다.
일부 실시예들에서, 본 명세서의 장치는 상기 기술된 바와 같이, 로드포트의 홀을 관통하여 그리고 로드포트 마운팅 홀을 관통하여 통과하는 볼트에 의해 EFEM에 연결되는 로드포트를 포함할 수도 있다. 래치 (958) 는, 피스톤 (962) 이 확장된 포지션에 있을 때, 볼트의 중심 축을 따라 볼 때 볼트의 적어도 일부를 커버하도록 그리고 피스톤 (962) 이 들어간 포지션에 있을 때 볼트의 중심 축을 따라 볼 때 볼트를 커버하지 않도록 장착될 수도 있다.
부가적으로, 일부 실시예들에서 장치는 불활성 가스 충진 동작 및/또는 불활성 가스 재순환 동작 동안, 뿐만 아니라 국소 환경 내 산소 레벨이 특정한 문턱, 예컨대 19.5 ％ 이하라고 결정할 때, 또는 산소 센서 또는 팬 유닛과 같은 EFEM의 컴포넌트가 고장났다고 결정할 때, 다른 액세스 패널들 또는 포트들이 개방되거나 EFEM으로부터 제거되는 것을 방지할 수도 있는 다른 안전 인터록들을 포함한다.
특정한 예시적인 구현예 또는 구현예들에 집중하지만, 상기 명세는 논의된 예만으로 제한되지 않고, 또한 유사한 변형들, 장치들, 및 기법들에 적용할 수도 있고, 이러한 변형들, 장치들 및 기법들은 또한 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 간주된다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (23)

  1. 장비 전단 단부 모듈 (EFEM: equipment front end module) 으로서,
    국소 환경 (mini-environment),
    상기 국소 환경에 유체로 연결된 흡입 플레넘 (intake plenum),
    상기 EFEM의 하단부에서 상기 국소 환경에 유체로 연결된 EFEM 가스 유출부, 및
    상기 흡입 플레넘으로부터 흐른 가스로 하여금 상기 국소 환경을 통해 이동하게 하도록 구성된 팬 유닛을 갖는, 상기 장비 전단 단부 모듈;
    상기 EFEM 가스 유출부에 유체로 연결되고 적어도 복수의 제 1 개방 구성들과 상기 복수의 제 1 개방 구성들의 플로우 컨덕턴스들보다 작은 플로우 컨덕턴스들을 갖는 복수의 제 2 개방 구성들 사이에서 전이가능하게 구성되는 배기 메커니즘;
    상기 흡입 플레넘에 유체로 연결된 제 1 단부 및 상기 국소 환경에 유체로 연결된 제 2 단부를 갖는 재순환 덕트;
    상기 흡입 플레넘에 유체로 연결되고 제 1 가스 공급부와 유체로 연결하도록 구성된 제 1 가스 공급 유입부;
    상기 흡입 플레넘에 유체로 연결되고 제 2 가스 공급부와 유체로 연결하도록 구성된 제 2 가스 공급 유입부; 및
    제어기를 포함하고,
    상기 제어기는,
    (a)가스로 하여금 상기 국소 환경으로부터, 상기 재순환 덕트 및 상기 흡입 플레넘을 통해, 그리고 상기 국소 환경 내로 다시 흐르게 함으로써 상기 EFEM 내에서 가스 재순환을 유발하고,
    (b)상기 (a) 동안, 상기 배기 메커니즘이 상기 제 1 개방 구성들 중 하나 이상인 동안, 제 1 가스로 하여금 제 1 플로우레이트로 상기 제 1 가스 공급부로부터 그리고 상기 흡입 플레넘 내로 흐르게 하고,
    (c)상기 (a) 동안 그리고 상기 (b) 후에, 상기 배기 메커니즘이 상기 제 2 개방 구성들 중 하나 이상인 동안, 상기 제 1 가스로 하여금 상기 제 1 플로우레이트보다 낮은 제 2 플로우레이트로 상기 제 1 가스 공급부로부터 그리고 상기 흡입 플레넘 내로 흐르게 하고, 그리고
    (d)제 2 가스로 하여금 상기 제 2 가스 공급부로부터 그리고 상기 흡입 플레넘 내로 흐르게 하도록 구성되는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 메커니즘은 쓰로틀 밸브를 포함하는, 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 국소 환경 내 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 (b) 에서, 적어도 부분적으로 상기 국소 환경의 상기 압력에 기초하여, 상기 하나 이상의 제 1 개방 구성들 사이에서 상기 배기 메커니즘의 상기 구성을 조정하도록 더 구성되고, 그리고
    상기 제어기는 상기 (c) 에서, 적어도 부분적으로 상기 국소 환경의 상기 압력에 기초하여, 상기 하나 이상의 제 2 개방 구성들 사이에서 상기 배기 메커니즘의 상기 구성을 조정하도록 더 구성되는, 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어기는: (e) 상기 국소 환경의 상기 압력은 제 1 문턱 압력인지, 제 1 문턱 압력 이상인지 또는 제 1 문턱 압력 이하인지 여부를 결정하도록 더 구성되고,
    상기 제어기는 상기 (b) 에서, 상기 (e) 에서의 상기 결정에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 배기 메커니즘의 상기 구성을 조정하도록 더 구성되고, 그리고
    상기 제어기는 상기 (c) 에서, 상기 (e) 에서의 상기 결정에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 배기 메커니즘의 상기 구성을 조정하도록 더 구성되는, 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 (b) 및/또는 상기 (c) 동안, 상기 국소 환경의 상기 압력 및 상기 흡입 플레넘 내로 상기 제 1 가스의 플로우레이트에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하고, 그리고
    상기 EFEM 내에 누설이 존재한다는 상기 결정에 기초하여, 상기 배기 메커니즘으로 하여금 상기 복수의 제 2 개방 구성들의 최대 플로우 컨덕턴스 이상의 플로우 컨덕턴스를 갖는 제 3 개방 구성으로 전이하게 하고, 상기 제 1 가스 공급부로부터 상기 흡입 플레넘으로의 상기 제 1 가스의 플로우를 중단하게 하고, 그리고 상기 제 2 가스로 하여금 상기 제 2 가스 공급부로부터 상기 흡입 플레넘으로 흐르게 하도록 더 구성되는, 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배기 메커니즘은 쓰로틀 밸브 및 상기 쓰로틀 밸브와 병렬로 유체로 연결된 배기 바이패스 밸브를 포함하고, 그리고
    상기 배기 메커니즘으로 하여금 제 3 개방 구성으로 바뀌게 하는 것은 상기 배기 바이패스 밸브로 하여금 개방 구성으로 전이하게 하는 것을 포함하는, 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 공급 유입부를 통해 흐르는 가스의 플로우레이트를 검출하도록 구성된 플로우레이트 센서를 더 포함하는, 장치.
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    (f) 상기 배기 메커니즘으로 하여금 폐쇄 구성으로 바뀌게 하고,
    (g) 상기 (f) 후에, 가스로 하여금 제 3 플로우레이트로 상기 흡입 플레넘을 통해 그리고 상기 국소 환경으로 흐르게 하고, 그리고
    (h) 상기 (g) 동안 또는 후에, 상기 국소 환경 내 상기 압력 및 상기 제 3 플로우레이트에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하도록 더 구성되는, 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 (h) 에서 상기 EFEM 내에서 상기 누설의 존재의 상기 결정에 기초하여, 상기 배기 메커니즘으로 하여금 상기 복수의 제 2 개방 구성들의 플로우 컨덕턴스보다 큰 플로우 컨덕턴스를 갖는 제 3 개방 구성으로 전이하게 하고, 그리고 상기 제 2 가스로 하여금 상기 제 2 가스 공급부로부터 상기 흡입 플레넘으로 흐르게 하도록 더 구성되는, 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 국소 환경으로부터 상기 배기 메커니즘을 통한 가스의 유출 레이트 (outflow rate) 를 결정하고,
    상기 (b) 동안, 상기 제 1 플로우레이트 및 상기 국소 환경으로부터의 상기 가스의 유출 레이트에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하고,
    상기 (c) 동안, 상기 제 1 플로우레이트 및 상기 국소 환경으로부터의 상기 가스의 유출 레이트에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하고,
    상기 EFEM 내에 누설이 존재한다는 결정에 기초하여,
    알람이 발생하게 하는 것, 및
    상기 배기 메커니즘으로 하여금 상기 복수의 제 2 개방 구성들의 최대 플로우 컨덕턴스보다 큰 플로우 컨덕턴스를 갖는 제 3 개방 구성으로 전이하게 하고, 상기 제 1 가스 공급부로부터 상기 흡입 플레넘으로의 상기 제 1 가스의 플로우로 하여금 중단되게 하고, 그리고 상기 제 2 가스로 하여금 상기 제 2 가스 공급부로부터 상기 흡입 플레넘으로 흐르게 하는 것 중 하나 이상을 유발하도록 더 구성되는, 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 국소 환경으로부터의 상기 가스의 유출 레이트의 상기 결정은 상기 배기 메커니즘의 상기 구성, 상기 배기 메커니즘의 압력, 및 플로우미터 중 하나 이상에 기초하는, 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 공급 유입부에 유체로 연결되고 상기 제 1 가스 공급부와 유체로 연결되도록 구성된 제 1 질량 유량 제어기,
    상기 제 1 가스 공급 유입부에 유체로 연결되고 상기 제 1 가스 공급부와 유체로 연결되도록 구성된 제 2 질량 유량 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 (b) 에서 상기 제 1 질량 유량 제어기로 하여금 상기 제 1 가스를 상기 제 1 플로우레이트로 상기 흡입 플레넘 내로 흘리게 하도록 더 구성되고, 그리고
    상기 제어기는 상기 (c) 에서 상기 제 2 질량 유량 제어기로 하여금 상기 제 1 가스를 상기 제 2 플로우레이트로 상기 흡입 플레넘 내로 흘리게 하도록 더 구성되는, 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 국소 환경의 산소 레벨을 측정하도록 구성된 산소 센서, 및
    상기 국소 환경의 수분 레벨을 측정하도록 구성된 수분 센서를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 (c) 에서 상기 국소 환경의 상기 산소 레벨 및 상기 수분 레벨에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제 1 가스의 상기 플로우레이트를 조정하도록 더 구성되는, 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 국소 환경의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 (b) 에서, 상기 국소 환경의 상기 압력, 상기 국소 환경의 상기 산소 레벨, 및 상기 수분 레벨 중 하나 이상에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 제 1 개방 구성들 사이에서 상기 배기 메커니즘의 상기 구성을 조정하도록 더 구성되고,
    상기 제어기는 상기 (c) 에서, 상기 국소 환경의 상기 압력, 상기 국소 환경의 상기 산소 레벨, 및 상기 수분 레벨 중 하나 이상에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 제 2 개방 구성들 사이에서 상기 배기 메커니즘의 상기 구성을 조정하도록 더 구성되는, 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 EFEM 상에 위치된 로드포트 마운팅 홀, 및
    하우징 및 피스톤을 갖고, 상기 피스톤으로 하여금 들어간 (retracted) 위치 및 확장된 (extended) 위치에 포지셔닝하도록 구성된 래치를 더 포함하고,
    상기 래치는, 상기 피스톤이 상기 확장된 위치에 있을 때, 상기 로드포트 마운팅 홀의 중심 축을 따라 볼 때, 상기 피스톤은 상기 로드포트 마운팅 홀의 적어도 일부를 커버하고, 그리고 상기 피스톤이 상기 들어간 위치에 있을 때, 상기 로드포트 마운팅 홀의 상기 중심 축을 따라 볼 때, 상기 피스톤은 상기 로드포트 마운팅 홀을 커버하지 않도록 상기 EFEM에 장착되고, 그리고
    상기 제어기는 상기 (a), 상기 (b), 상기 (c), 및 상기 (d) 동안 상기 피스톤으로 하여금 상기 확장된 위치에 있게 하도록 더 구성되는, 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 국소 환경의 산소 레벨을 측정하도록 구성된 산소 센서를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 국소 환경의 상기 산소 레벨이 제 2 문턱 값 아래라는 결정에 기초하여, 상기 피스톤으로 하여금 상기 확장된 위치가 되게 하도록 더 구성되는, 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 EFEM에 연결된 로드포트를 더 포함하고,
    상기 로드포트를 상기 EFEM에 연결하도록 상기 로드포트의 홀을 통해 그리고 상기 로드포트 마운팅 홀을 통해 볼트가 연장하고,
    상기 피스톤이 상기 확장된 위치에 있을 때, 상기 볼트의 상기 중심 축을 따라 볼 때, 상기 피스톤은 상기 볼트의 적어도 일부를 커버하고, 그리고
    상기 피스톤이 상기 들어간 위치에 있을 때, 상기 볼트의 상기 중심 축을 따라 볼 때, 상기 피스톤은 상기 볼트를 커버하지 않는, 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 (b) 또는 상기 (c) 에서, 상기 배기 메커니즘으로 하여금 상기 복수의 제 2 개방 구성들의 플로우 컨덕턴스보다 큰 플로우 컨덕턴스를 갖는 제 3 개방 구성으로 전이하게 하고, 상기 제 1 가스 공급부로부터 상기 흡입 플레넘으로 상기 제 1 가스의 상기 플로우를 중단되게 하고, 그리고 상기 제 2 가스로 하여금 상기 제 2 가스 공급부로부터 상기 흡입 플레넘으로 흐르게 하도록 더 구성되는, 장치.
  19. 국소 환경, 상기 국소 환경에 유체로 연결된 흡입 플레넘 및 EFEM의 하단부에서 상기 국소 환경에 유체로 연결된 EFEM 가스 유출부를 갖는 상기 EFEM 내에서 가스를 재순환시키는 방법에 있어서,
    (a) 가스로 하여금 상기 국소 환경으로부터, 재순환 덕트 및 상기 흡입 플레넘을 통해, 그리고 다시 상기 국소 환경 내로 흐르게 함으로써 상기 EFEM을 통해 가스를 재순환시키는 단계,
    (b) 상기 (a) 동안, 상기 EFEM 가스 유출부에 유체로 연결된 배기 메커니즘이 하나 이상의 제 1 개방 구성들인 동안, 제 1 가스로 하여금 제 1 플로우레이트로 제 1 가스 공급부로부터 그리고 상기 흡입 플레넘 내로 흘리는 단계, 및
    (c) 상기 (a) 동안 그리고 상기 (b) 후에, 상기 배기 메커니즘이 상기 하나 이상의 제 1 개방 구성들보다 낮은 플로우 컨덕턴스들을 갖는 하나 이상의 제 2 개방 구성들인 동안, 상기 제 1 가스로 하여금 상기 제 1 플로우레이트보다 낮은 제 2 플로우 레이트로 상기 제 1 가스 공급부로부터 그리고 상기 흡입 플레넘 내로 흘리는 단계를 포함하는, EFEM 내에서 가스를 재순환시키는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 (b) 는 상기 국소 환경의 압력에 적어도 부분적으로 기초하여 2 이상의 제 1 개방 구성들 사이에서 상기 배기 메커니즘의 상기 구성을 조정하는 단계를 더 포함하고, 그리고
    상기 (c) 는 상기 국소 환경의 상기 압력에 적어도 부분적으로 기초하여 2 이상의 제 2 개방 구성들 사이에서 상기 배기 메커니즘의 상기 구성을 조정하는 단계를 더 포함하는, EFEM 내에서 가스를 재순환시키는 방법.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 (b) 는 상기 국소 환경의 산소 레벨 및/또는 상기 국소 환경의 수분 레벨에 적어도 부분적으로 기초하여, 2 이상의 제 1 개방 구성들 사이에서 상기 배기 메커니즘의 상기 구성을 조정하는 단계를 더 포함하고, 그리고
    상기 (c) 는 상기 국소 환경의 상기 산소 레벨 및/또는 상기 국소 환경의 상기 수분 레벨에 적어도 부분적으로 기초하여, 2 이상의 제 2 개방 구성들 사이에서 상기 배기 메커니즘의 상기 구성을 조정하는 단계를 더 포함하는, EFEM 내에서 가스를 재순환시키는 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    (d) 상기 EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하는 단계, 및
    (e) 상기 (d) 의 상기 결정에 기초하여, 상기 배기 메커니즘을 상기 제 2 개방 구성들의 플로우 컨덕턴스보다 큰 플로우 컨덕턴스를 갖는 제 3 개방 구성으로 전이하는 단계, 상기 제 1 가스 공급부로부터 상기 흡입 플레넘으로 상기 제 1 가스의 플로우를 중단하는 단계, 및 제 2 가스 공급부로부터 상기 흡입 플레넘으로 제 2 가스를 흘리는 단계를 더 포함하는, EFEM 내에서 가스를 재순환시키는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 (d) 는 상기 국소 환경의 압력, 상기 제 1 플로우레이트, 상기 제 2 플로우레이트, 및 상기 국소 환경으로부터의 유출 레이트 중 하나 이상에 기초하여 상기 EFEM 내에 누설이 존재하는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, EFEM 내에서 가스를 재순환시키는 방법.
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