TWI415209B

TWI415209B - 罩幕標準機械介面晶圓盒之環境控制

Info

Publication number: TWI415209B
Application number: TW95111952A
Authority: TW
Inventors: David L Halbmaier; Anthony Simpson; William M Goodwin; Oleg P Kishkovich; Tom Kielbaso; Frank Manganielo
Original assignee: Entegris Inc
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2013-11-11
Also published as: TW200709324A

Description

罩幕標準機械介面晶圓盒之環境控制

本發明係關於用於半導體製造的標準機械介面基底傳送盒，特別是關於包含一過濾系統，以減少在該傳送盒之受控環境中化學和微粒污染物之可攜帶運送式之光罩罩幕(reticle/photomask)傳送盒。

於半導體應用的矽晶圓製程通常會包含微影作為製程的其中一步驟。微影過程中，具有一氮化矽沉積的晶圓表面以一對光敏感之液體聚合物或光阻塗佈，接著使用具有一預定圖案之模板，選擇性地曝光於一輻射源。特別地是，紫外光透入或反射至一光罩或一罩幕的一表面，以投射該預定圖案至該光阻覆蓋的晶圓上。光阻曝光的部份受到化學性地修改，且當晶圓隨後接受一化學媒介處理以移除未暴露之光阻而留下修改後之光阻於該晶圓上，該光罩上該圖案之該精確外型仍不受影響。於該光罩精確之設計下，該晶圓接受一蝕刻製程，以去除氮化層的暴露部份而留下一氮化圖案於晶圓上。

生產較小的晶片及/或在較大晶圓上具有一較高邏輯密度而需要甚至更小線寬度的晶片為產業趨勢，明顯地，罩幕表面的圖刻細度以及圖案準確地複製到晶圓表面上的程度為影響最終半導體產品品質的因素。用以投射圖案至塗佈光阻之晶圓上的紫外線波長決定晶圓表面上圖案複製的解析度。目前最適微影工具使用波長為193奈米的深紫外光(Deep Ultraviolet)，其容許的最小特徵尺寸大約100奈米。現在已發展的工具為使用157奈米波長的極紫外光(Extreme Ultraviolet,EUV)，以容許特徵解析度小於70奈米。罩幕是一個非常平的玻璃板，包含了晶圓上被複製的圖案，典型之罩幕基底材料是石英。由於近代積體電路之關鍵元件具有極小尺寸，故有必要保持罩幕的操作表面(亦即圖案表面)沒有污染物，而污染物會在製程中損害表面或讓投射到光阻上的影像失真，致使最終產品具有不能接受的品質。一般而言，當極紫外光為微影製程的一部分時，未圖案化表面與圖案化表面之關鍵微粒尺寸分別是0.1微米與0.03微米。通常罩幕的圖案表面會塗佈上一薄透光膜附著於一框架與該罩幕，且受此框架支持，此薄透光膜以硝化纖維素為佳。其作用係為封住污染物，並減少影像板上受污染可能造成的印刷缺陷。然而，極紫外光係利用圖案表面的反射而非透過深紫外光微影之罩幕特徵的傳送。此際，該技術並不提供極紫外光可穿透的薄膜材料，因此，使用極紫外光微影的反射光罩(罩幕)容易受污染物影響，且與習知微影使用的罩幕相較下，造成更大程度的損害。這種情形強迫提高任一罩幕標準機械介面晶圓盒之功能要求，其設計用以儲存、攜帶、運送作為極紫外光微影使用之一罩幕。

此技術中所周知，在製造、處理、運送、搬運、攜帶或儲存罩幕時，不必要且非預期地接觸其他表面，使得滑動摩擦和磨損很可能造成罩幕之圖案表面上精細特徵的損害。同樣地，如熟知此技術者所通常了解的，任何罩幕表面的微粒污染物很可能危及罩幕至一程度以致於嚴重地影響製程之最終產品，其使用具如此缺陷之罩幕。在這方面，此技術已發展創新方法以定位和支持罩幕於罩幕傳送盒中，以便減少或消除滑動摩擦和隨之而生的罩幕磨損和汙染物微粒的結果產生。於了解於儲存、處理與運送時對維持晶圓周圍的受控環境之需要後，先前技術逐漸往隔離技術發展，以提供一容器以便相對地不受微粒物質的侵入，而使晶圓之緊鄰區域中的環境得到控制。特別地，該些容器大多是標準機械介面，以便於使用機械製程自動化操作容器。這樣的容器能容納到200毫米的光罩，並設計成標準機械介面晶圓盒(standard mechanical interface pods；SMIF－Pods)。即使在這樣的受控環境中，仍可能因為受限於受控環境之空氣的壓力變化或因為受限空氣受容器迅速移動及/或擾動受限空氣所引致的擾流，造成在受控環境內部的微粒遷移。例如，由於和高度相關的壓力改變，會造成受控環境內部的受限空氣被移開，使得薄壁標準機械介面晶圓盒可能會歷經壁面位移。溫度改變能引起容器內的對流；由於壓力波動而使容器及其零件的尺寸改變，將導致容器中封蓋與出入口間的密封受到損害，並使微粒侵入容器中。習知技術之方法利用介於外部環境和內部受控之空氣體積間安置一個呼吸裝置，以提供空氣流動的通道。習知的呼吸裝置可包含一個微粒過濾器，以阻擋微粒從外部環境進到傳送盒的受控環境中。

習知此項技藝者認知微粒污染物僅為一半的變數，由一密封地緊閉環境所排出、滲入或受限之周遭空氣所生之氣相污染物或空浮分子污染物(Airborne Molecular Contaminants；AMC)具同等重要。譬如，在一適當之露點溫度時，空氣中的溼氣會從空氣中凝結，其中一些會沉積在罩幕上。即使是密封完善的容器，於製程中，罩幕從容器中移除或替換時，空氣仍有可能進入系統內。水蒸氣凝結到罩幕的圖案表面上，將會如同一固體微粒般干擾光學。其它氣相或蒸汽污染物源係溶劑殘留，其溶劑殘留係由光罩生命週期間罩幕/晶圓盒之清潔過程中、從容器結構零件除氣產生的化學劑、以及破壞容器外殼和容器出入口之間的密封緊閉排列，使化學劑從周遭空氣進入容器中所導致。多種污染被認為是氣相污染的最大因素，這些包含了氨(NH₃ )、二氧化硫(SO₂ )、溼氣(H₂ O)和可凝結之有機物C6－C10。視微影系統而定，光罩可使用波長從436奈米到157奈米的雷射曝光，目前常用的是波長為193奈米的雷射。雷射能量會促使化學反應，加速罩幕表面缺陷的形成與增殖。舉例來說，某些化學種類會改變以形成高活性種類，如硫酸根離子(SO₄ ² ^－ )和銨根離子(NH₄ ^＋ )。有些化學物質，例如酸，會和玻璃反應，並蝕刻罩幕使圖案表面模糊而損害該罩幕。底部可產生抵抗污染。可凝結有機物會引致碳化矽的形成。通常所有的汙染物都被視為會造成相同的結果：晶粒生長會降低罩幕的功能。在這方面，現今的看法為溼氣或水是晶粒生長的需求關鍵要素。實質上，水結合某些前述污染物而形成鹽類，而鹽類一般會在晶粒生長的規則下而結合。比如，先前技術所使用的乾燥劑不能改善這樣的問題，因為這種乾燥劑無法將濕氣集中以降低至足夠防止鹽類(或晶體)形成之程度。同樣地，使用潔淨乾燥空氣(CDA)或其他乾燥氣體淨化罩幕傳送盒，並不能將溼氣集中減少至防止晶粒生長所需的程度。因此在罩幕生命週期的每一個階段，都需要一個污染控制機制。

習知常用於改善化學污染物效果的其中一個方法為定期罩幕/光罩清理。比如說，在193奈米曝光工具中，平均清理間隔時間(Mean Time between such Cleans；MTBC)接近大約8000片晶圓，平均清理間隔時間起始值的設定是根據防止使用罩幕/光罩之晶圓上打印平均損害間隔時間(Mean Time between Defects；MTBD)。然而，在解析度下降至功能外且罩幕必須廢棄前，一罩幕/光罩所必須接受的這種「清理」之數目存在一限制。在上述觀點中，習知技藝者認知需確定容器內的罩幕環境，不但須在儲存、運送、操作時保持乾淨，在容器沒有盛裝罩幕的待命情況下亦須保持乾淨。當需要時，建構絕對不受空浮分子污染物AMCs或其他污染物侵入影響的密封緊閉環境通常是不可行的。特別是需要攜帶或運送罩幕和罩幕傳送盒的時候，連續淨化罩幕傳送盒亦是不可行的。

確認光罩傳送盒中空浮分子污染物AMCs的侵入、濃度和累積速率之某種結構或裝置，係受控制至排除或有效地減少結晶鹽類形成之程度，以便光罩的使用壽命能顯著地延長。

本發明提供一種具有一受控環境的罩幕/光罩容器，在儲存、攜帶、處理和運送時覆蓋罩幕。按照本發明之一主要實施例，罩幕/光罩容器裝設控制微粒及氣相污染物進入受控環境之入口及其增大的工具。

根據本發明之一實施方式，係為罩幕傳送盒，具有一層狀過濾器，此層狀過濾器具有排列成一複合夾層的專用過濾器元件。每一過濾器元件係採專用媒介，此專用媒介之特徵在於能選擇性地擷取至少數個微量雜質中的其中之一，該些痕量雜質已知存在於或散佈入罩幕傳送盒裡的密封地緊閉環境中。

根據本發明之另一實施方式，選擇以微弱方式與汙染物結合之過濾器媒介，以便污染物藉由流經過濾器之增壓氣體得以從過濾器排出，並藉此使過濾器再生。

根據本發明一相關實施例，過濾器具有一定的外型、尺寸與位置，以便呈現微粒優先地沉澱的一表面，而非沉澱在罩幕的圖案表面。另一供選用的實施方式則預計以一種大過濾器，亦即具有至少一個主要表面，其為圖案表面之表面積的最好至少百分之六十，以利用在容器中的微粒之擴散長度，使微粒優先地沉積在過濾器，而非沉積在罩幕的圖案表面。根據主要實施例的另一實施方式，過濾器較佳地係具有一定的外型和尺寸，以實質地與罩幕相稱，且較佳地係與罩幕實質其中心之方式定位。此實施例之一實施方式中，過濾器之至少一表面透過於罩幕支撐上的罩幕，實質地地位在傳送盒出入口部份。

根據一相關實施例，相較於罩幕傳送盒內密封地緊閉的空間內部，本發明提供一工具用以限制過濾媒介暴露至罩幕晶圓盒的外部。該工具之一實施例提供一排孔托盤，用以容納過濾器，其中該排孔呈現出一限定區域，使過濾器與外部環境相通。該工具之另一實施例為提供一個具有一額外的流體不滲透性層之過濾器，其具有單向間縫閥，以防止周遭空氣與罩幕傳送盒內之密封地緊閉空間相通。此工具之另一實施例，係為在淨化埠中提供逆止閥，以免汙染物進入密封地緊閉空間。

根據本發明又另一主要實施例，罩幕具有一工具以注射增壓極清潔乾燥空氣，稱為極淨乾空氣(Extremely Clean Dry Air；XCDA)，注入罩幕傳送盒的密封地緊閉空間中，並包含一工具將XCDA排出緊閉空間。淨化氣體充分地增壓使氣體從過濾器和排氣工具排出。用這種方法來淨化密封地緊閉空間，不但將汙染物沖出，而且除去過濾器和罩幕傳送盒之溼氣，藉此再生過濾器。

其他本發明的目的、優點和新穎特徵於隨後描述中提出，且該技術領域具有通常知識者可據以瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段與實施態樣。本發明之目的及優點可藉由隨後申請專利範圍所言之手段及組合輕易得知。

隨後圖式描述了本發明之罩幕傳送盒的實施例、特徵及其組成元件。任何作為前後、左右、頂底、上下及水平垂直的參考，皆為了方便描述，並不以限制本發明或其組成元件須為任何一位置或空間。所附圖式及此說明書中，任何尺寸之詳細說明在不脫離本發明範圍的情況下，得隨本發明一實施例之可能設計或預期使用而異。

於第1圖至第11圖，根據本發明之一主要實施例其顯示配備一化學過濾系統之一罩幕傳送盒100。罩幕傳送盒100通常包含一出入口部份106，其與傳送盒外殼112嚙合以形成一密封地緊閉空間118。其中，罩幕傳送盒100可選擇性地稱作罩幕容器、罩幕晶圓盒或罩幕箱，出入口部份106可選擇性地稱作基底部分，傳送盒外殼112可選擇性地稱作蓋子。密封地緊閉空間118在罩幕124裡提供了一個緊閉環境，用以儲存及遷移。「罩幕」一詞廣義地包含石英基板(quartz blanks)和光罩(photo－masks)。光罩多用於易受微粒和氣相化學污染物損壞的半導體業界。方形的罩幕124具有一第一表面126，相對於一第二圖案表面128，該第二圖案表面具有包含前述蝕刻圖案之一表面區域129。一罩幕側面130將第一表面126從第二圖案表面128分離，並延伸圍繞一罩幕周邊130。本發明之罩幕124並不限定為一特定外型。

參考最適圖式第2、第4及第5圖，出入口部分106包含由一側壁148分隔開的一上出入口表面136和一下出入口表面142。複數個罩幕支撐件154、罩幕側邊定位件160和後定位件166向外延伸，且以一空間相隔之關係與一般大約位於上出入口表面136之中心部份178之上周邊172相鄰。罩幕支撐件154係用將罩幕124支撐在上出入口表面136上之一預定高度156，罩幕側邊定位件160和後定位件166用以導引罩幕124的操作位置，並確保在罩幕支撐件154上罩幕124具有適當之側向和向後位移，以使罩幕實質地佔據由罩幕接收區域168與出入口部分106所圍繞並由罩幕支撐件154所定義之罩幕體積，其中第三圖為罩幕側邊定位件160和後定位件166之最佳示意圖。一襯墊184圈繞於上出入口表面136上之上周邊。其中較佳者係出入口部分106和傳送盒外殼112能與罩幕124的外型相符。

現請參照至第2、第3及第4圖，出入口部分106係由延伸穿過出入口部分106之一中央孔190所提供，並由上出入口表面136上的一第一開口196、下出入口表面142上的一第二開口202以及連接第一開口196及第二開口202之內周邊側壁208所定義。如第2、第3及第4圖所示之一實施例，第一開口196及第二開口202實質地為方形，且其特徵分別為第一區域212及第二區域214。內周邊側壁208一般以介於第一開口196及第二開口202間出入口部分106之側壁148平行地延伸。內周邊側壁208與適可穩固地支撐一過濾器框架226之一周邊框架220相接，以使過濾器框架226實質地垂直於第一開口196，且和上出入口表面136位置齊平。

如最適第2圖所示之一實施例中，過濾器框架226可為半堅硬性，係為儲裝本發明之一過濾器232所鑄造的塑膠容器。過濾器框架226實質地為帽子外型，於一開端248之周圍具有一周邊凸緣242(亦可稱為一唇部)，一過濾器框架側壁258靠著開端248並終止於閉端252，以定義用來容納過濾器232的一腔室262。如最適之第4圖所示，閉端252具有一定義複數個穿孔264之結構。過濾器框架側壁258包含一肩部268，其外型與內周邊側壁208上的周邊框架220互補。過濾器框架226穿插過上出入口表面136上的第一開口196，並尺寸合適地置入中央孔190，利用周邊凸緣242及肩部268而可拆卸地安裝於出入口部份106，其中過濾器凸緣242靜置於上出入口表面136，肩部則穩固地位在內周邊側壁208之周邊框架220上。在另一實施例中，一合成橡膠密封墊或一襯墊，譬如前述之襯墊184，可插入肩部268及周邊框架220之間，以提供過濾器框架226與過濾器232間之一緊閉地密封。

接下來要說明的過濾器232可參見第2圖和第12圖的圖示。過濾器232可具有不同結構，其中每一結構提供整合液體可滲透性、乾淨、具成本效益、高效率、低壓力降及具吸附之複合性過濾器，在此可參考美國專利第7,014,693、6,761,753、6,610,128以及6,447,584號之整體內容。第2圖和第12圖的說明了過濾器232之一實施例。過濾器232係為具有數種吸附性媒介和非吸附性媒介之液體滲透性過濾器。例如，吸附性媒介可包含化學吸附媒介和物理吸附媒介；非吸附性媒介可包含微粒不可滲透性媒介。習知技藝者可察知吸附性媒介可經孔洞尺寸之設計處理，以去除微粒材料。依本發明，此吸附性媒介可用微粒不可滲透性媒介做為示範，各種媒介可為分離的過濾器元件。「物理吸附」此詞係指一可逆吸附過程，於該過程中被吸附物係由微弱物理力量所掌控；相對地，「化學吸附」係指一不可逆化學反應過程，在該過程中化學鍵係在氣體或液體分子和一固體表面之間形成；「微粒不可滲透性」是指從流經一液體可滲透性媒介而非微粒不可滲透性媒介之一液體中實質地過濾具有比邊界值更大尺寸微粒之特性。通常藉由把液體流反向，而將微粒從各自的微粒不可滲透性媒介逐出，藉此實質地恢復媒介之微粒過濾容量。參照第2圖，根據本發明之一例示過濾器232包含複數可去除或可替換過濾器元件(亦可稱作層、零件或薄板)，平行排列在一預定組數的層板中，舉例而言，過濾器232包含一第一微粒不可滲透性媒介之一基底層276、一第一吸附媒介之第一過濾器膜278、一第二吸附媒介之一第二過濾器膜280和一第二微粒不可滲透性媒介之一覆蓋層282，其中吸附媒介層278和280係夾在微粒不可滲透性媒介基底層276和覆蓋層282之間。在主要的實施例中，基底層276和覆蓋層282可包含諸如一過濾聚酯纖維不織布、聚醯胺、聚丙烯或其他相似材料，以去除液體流中的微粒。在不離本發明範圍下，其它微粒過濾媒介，譬如一高效微粒空氣(High Efficiency Particulate Air；HEPA)過濾器媒介或一超低穿透空氣(Ultra Low Penetration Air； ULPA)過濾器媒介亦可單一或結合使用。基底層276和覆蓋層282不但防止微粒從周遭空氣(例如從乾淨空間)侵入密封地緊閉空間118，而且防止微粒從密封地緊閉空間118流出至周遭空氣。本發明之一較佳實施例中，第一吸附媒介連同第一過濾器膜278係為一第一物理吸附媒介。此處使用「未經處理的」一詞係指一活性碳未經化學處理更動以表現化學吸附力，更確切地說，活性碳仍為一物理、非極性之吸附劑。如第2圖和第12圖所示之第一物理吸附過濾元件278可包含未經處理的活性碳。該碳係具多孔性(該特定表面積大約是具有每克一千平方公尺之等級)，且可以纖維或粒子的型式提供來用以與織布或不織布聚合物纖維之一襯墊結合。未經處理的活性碳可形成自不同來源，包含椰子殼、煤、木、瀝青或其他有機來源。更甚者，可將磺化共聚物塗膜附著於未經處理的活性碳上。過濾器膜的媒介278可包含其他材料例如小顆粒狀活性碳、活性碳珠、化學浸漬碳、化學浸漬活性碳、沸石、陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、陽離子交換纖維、陰離子交換纖維、活性碳纖維和化學浸漬活性碳纖維。物理吸附媒介層狀物278特別去除酸、有機和無機可壓縮污染物，諸如碳六至碳十和二氧化硫氣體。舉例來說，由Purolyte股份公司所售商品名稱為Purolyte之此種媒介係為固體。第二過濾器膜280是一第二吸附媒介之一種強酸離子交換樹脂，如微孔珠型式的磺化二乙烯苯苯乙烯共聚物。第二吸附媒介特別地用以從密封地緊閉空間118和乾淨空間周遭空氣兩者擷取阿摩尼亞和水氣。此種媒介可為Rohm and Haas公司所售之商品AMBERLYST15DRY或AMBERLYST35DRY。不具上述物理性質的催化劑亦可使用。基底層276和覆蓋層282亦可用以攔住吸附層278和280裡面的粒狀或微粒媒介。習知技藝者可識別出數層的結合、相關層的排列，不脫離本發明之精神下，可有利地使用層狀的媒介型式。例如本發明另一實施例中，可使用一化學吸附和一物理吸附過濾器元件。於特定環境中，適當設計處理化學吸附過濾器元件和物理吸附過濾器元件之相對厚度，使過濾器元件的可用壽命大約會在同一個時間到達。因此，由於碳的物理吸附性質一般會比酸性磺化聚合物的化學吸附性質更快耗盡，故由化學吸附性質磺化聚合物製成的化學吸附過濾器元件可做得比未經處理活性碳製成的物理吸附過濾器元件更薄。在不同實施例中，化學吸附和物理吸附媒介可存在於一單層過濾器。在又一實施例中，多重的過濾器元件被連續地支撐於一結構容器(圖未示出)中，透過空氣得以垂直流經各層的方向，提供一多階段過濾器。此多階段過濾器於過濾容量耗盡時可整體替換。或者是，將各媒介形成如同第13圖中先前技術所揭露之三維單元緊密陣列，以形成具有一高表面區域338的過濾器元件；亦或，此高表面區域338過濾器可藉由將媒介摺疊入一類似手風琴結構中而形成。可從過濾器232分離之親水媒介之一預先過濾層(圖未示出)可結合於覆蓋層282之基底層276上。

續參照第2圖，276、278、280及282數層最好是相同外型287。所有層具有相同表面區域288，由外型287的周邊289環繞，但具有不同厚度。組合後，276、278、280及282數層依續置入過濾器框架226的腔室262中，以形成具有一厚度290複合夾層結構之一多階段過濾器。過濾器框架226係嵌入上出入口表面136上的第一開口196，且利用凸緣242可分離地安裝於中央孔190中，該凸緣242以周邊框架220所支撐之肩部268停置於上開口表面136。在一相關實施例中，過濾器框架226和過濾器232包含一芯筒270，其可插入開口部分106之上出入口表面136的中央孔190，並從中移除，可以美國專利第6,319,297號之整體內容作為參考。

參照第2、第3和第5圖，係為本發明一主要實施例最佳圖示，第一開口196之第一區域212係實質地與罩幕124第二圖案表面128之表面區域129成比例。根據一特定實施例，第一區域212為表面區域的至少50%；更一實施例中，表面區域為表面區域129之60%，最好在表面區域129之75%至100%的範圍內。在本發明一較佳實施例中，第一區域實質地與罩幕接收區域168同中心。尤其，安排第一開口196和罩幕支持154之位置位在一組合組態中，亦即，當容器外殼112與開口部分106嚙合，罩幕由罩幕支持154所支撐，過濾器232與表面區域288位於第二圖案表面128之至少一部份之相對密封地緊閉空間118中，以便罩幕周邊130覆蓋於表面區域288之周邊289上。習知技藝者不離本發明精神下，可明白表面區域288和第二圖案表面128之其他操作組態。依據部分基於密封地緊閉空間118尺寸之第二圖案表面128，選用所有前述操作組態以加大表面區域288之範圍，於罩幕傳送盒淨化、罩幕製程、攜帶、運送、儲存和其他罩幕124位於罩幕傳送盒100中可能會面臨的狀況，其擴散長度將產生。放置第二圖案表面128於大約接近表面區域288之位置。藉由選擇表面區域288於本發明方法之延伸及位置，位於或進入密閉地緊閉空間之一微粒，優先地面臨並沉澱於表面288而非擴散於第二圖案表面128之可能性係為最大值。對習知技藝者而言，表面區域288之範圍代表可供作液體進入過濾器232入口的液體通道總數。另一方面，與元件符號338相關之「高表面區域」，係指當液體流穿過過濾器232的整個厚度290，可用以過濾之總過濾媒介之有效表面區域，有效表面區域控制氣體吸附和化學反應。在這方面，過濾器232與先前技術之標準機械介面介質盒過濾器有所不同，其不同在於本發明之過濾器232係為開口部分106之結構重要元件，此係由於表面288可延伸過上開口表面136之一實質部份。尤其於組合之組態中，基底層276位於一閉端252，以便過濾器232透過複數穿孔264，將密封地緊閉空間118置於與罩幕盒100外周遭空氣流通之流體中，如第4圖所示。

本發明之一主要實施例係為提供一工具，以限定過濾器媒介276、278、280、282和其他過濾器232可能包含之媒介暴露至罩幕傳送盒100外部的周遭空氣，此工具示例於第2圖和第4圖之說明。習知技藝者可察知，如同前述，通常將與罩幕傳送盒100中密封地緊閉空間118液體流通的過濾器232表面288範圍僅可能的極大化。然而，由於穿孔264數目之限制和各穿孔限制區域 266，直接與周遭空氣接觸之過濾器232基底層276範圍係較小。本發明提供之另一工具包含一流體不可滲透性膜360，與閉端252相鄰，位於基底層276下。於液體不可滲透膜360中之有角切割十字狹縫(圖未示出)，最好是位在相對的穿孔264，使流體不可滲透膜狹縫部分於軸向上延伸，因此當晶圓盒內於淨化模式增壓時便開啟。一般晶圓盒並不是真空，因此當流體流出罩幕傳送盒100時狹縫部分並不向內開啟，而只向外有效地操作為一多重單向閥。在此參考美國專利第5,482,161號整體內容所描述之相似閥。另外，外膜360可為疏水膜，以防止水氣從周圍空氣經由過濾器232進入罩幕傳送盒100中。當標準機械介面介質盒增壓，假設一主要向外之氣流流經該過濾器，該疏水特性可能被克服並使帶有一些水氣空氣或淨化氣體將連同排出。流經過濾器之靜態最小進出流中，疏水效應係用以減少富含水氣之空氣從外至內的流動。

根據本發明之主要實施例，密封地緊閉空間118內的水氣濃度最好維持在接近每十億分之一(ppb.)之一小部分。使用前案的方法，如乾燥劑，便可控制密封地緊閉空間118內的水氣濃度只在每十億分之一以內之小部分。溼度控制的程度係藉由將罩幕盒100耦合至一淨化系統之方式達到，淨化系統係週期性地流通一極乾燥空氣通過密封地緊閉空間118，例如極乾燥氮氣或極乾燥氬氣。現參照至第2圖、第6至第9圖，說明一罩幕結構100之建構，根據本發明之一主要實施例，其裝設耦合於一淨化系統(圖未示出)。如第2圖所示，出入口部分106之上周邊172具有淨化埠305與注射埠306和抽取埠312相連，以介於上開口表面136和下開口表面142之間且通常平行於出入口部份106之側壁148之方向，延伸穿過出入口部份106。注射埠306和抽取埠312係共軸地接收一注射器配件318及一抽取器配件324，注射器配件318及抽取器配件324分別可穿過地耦合至注射埠306和抽取埠312。不離本發明精神下，亦可使用其他連接手段。注射器配件318可分開地耦合至一氣體入口線(圖未示出)。抽取器配件324可分開地耦合至一氣體移除線(圖未示出)，依次連接至氣體排出工具(圖未示出)。各注射器配件318和抽取器配件324與一逆止閥330相接，當系統不使用時，用以使一單向氣流通過且避免氣體或微粒污染物進出密封地緊閉空間118。具有狹縫之隔膜閥，如美國專利第5,482,161號所述，亦可連接或不連接至逆止閥330。此係為一機械手段，用以限制過濾器媒介276、278、280、282和其他過濾器232可能包含的媒介暴露至罩幕傳送盒100外部的周遭空氣。習知技藝者可了解若於壓力不足的情形下，將一極乾燥淨化空氣注入密封地緊閉空間118內，例如極乾燥氮氣或極乾燥氬氣，將導致至少一部分之淨化氣體經由濾器232而溢出，並藉由閉端252排出至周遭空氣中。在此參考美國專利第5,988,233號及第5,810,062號所述之淨化罩幕傳送盒100之裝置及方法。在另一實施例中，抽取器配件324係以耦合至氣體入口的注射器配件318替換，在此組態中，密封地緊閉空間118係由淨化氣體經注射器配件318流入其中而加壓。淨化氣體經由過濾器232離開密封地緊閉空間118。一般而言，淨化密封地緊閉空間118係藉由乘載微量汙染物於氣流中而將其去除。利用乾空氣淨化更能除去過濾器232之溼氣。以不足之壓力淨化，或可逐出而移除微弱地鏈結至物理吸附媒介過濾器元件或特用以過濾微粒的過濾器元件之微粒或其他污染物。實際上，藉由補充吸附污染物的容量之方式淨化便使過濾器232再生。習知技藝者可知本發明過濾器232之容量亦可藉由更換耗盡的過濾器232來補充。

在習知此項技藝者之瞭解，於本發明範圍內用於標準機械介面罩幕盒之環境控制當然具有許多可替代的實施態樣。這樣的實施例包含但不限於包含過濾器之不同數目和位置的層板、不同的過濾器位置、不同的過濾器面積、使用數個較小過濾器以及使用複數個淨化埠。

雖然前述說明包含許多特異性，但僅為提供本發明某些較佳實施例之說明，不用為限制本發明之範圍。因此本發明應以申請專利範圍及其均等為準，而非此處之舉例。

100．．．罩幕傳送盒

106．．．出入口部分

112．．．容器外殼

118．．．密封地緊閉空間

124．．．罩幕

126．．．第一表面

128‧‧‧第二圖案表面

129‧‧‧表面區域

130‧‧‧罩幕側面(罩幕周邊)

136‧‧‧上出入口表面

142‧‧‧下出入口表面

148‧‧‧側壁

154‧‧‧罩幕支撐件

156‧‧‧預定高度

160‧‧‧罩幕側邊定位件

166‧‧‧後定位元件

168‧‧‧罩幕接收區域

172‧‧‧上周邊

178‧‧‧中心部份

184‧‧‧襯墊

190‧‧‧中央孔

196‧‧‧第一開口

202‧‧‧第二開口

208‧‧‧內周邊側壁

212‧‧‧第一區域

214‧‧‧第二區域

220‧‧‧周邊框架

226‧‧‧過濾器框架

232‧‧‧過濾器

242‧‧‧過濾器凸緣

248‧‧‧開端

252‧‧‧閉端

258‧‧‧過濾器框架側壁

262‧‧‧腔室

264‧‧‧穿孔

266‧‧‧穿孔限定區域

268‧‧‧肩部

270‧‧‧芯筒

276‧‧‧基底層

278‧‧‧第一過濾器膜

280‧‧‧第二過濾器膜

282‧‧‧覆蓋層

287‧‧‧外型

288‧‧‧表面區域

289‧‧‧周邊

290‧‧‧厚度

305‧‧‧淨化埠

306‧‧‧注射器埠

312‧‧‧抽取器部

318‧‧‧注射器配件

324‧‧‧抽取器配件

330‧‧‧逆止閥

338‧‧‧高表面區域

360‧‧‧流體不可滲透性膜

第1圖為根據本發明一主要實施例之罩幕傳送盒組合之底部立體圖；第2圖為根據本發明一主要實施例之罩幕傳送盒組合之分解立體圖；第3圖為第1圖所示係支持一罩幕之罩幕傳送盒的一基底部分之立體圖；第4圖為第3圖所示罩幕傳送盒之基底部分向上看之底部立體圖；第5圖為第3圖所示基底部分之平面圖；第6圖為第5圖所示基底部分通過B－B剖面之側視剖面圖；第7圖為第6圖所示淨化埠之細部圖；第8圖為第5圖所示基底部分通過A－A剖面之側視剖面圖；第9圖為第8圖所示淨化埠之又一細部圖；第10圖為顯示根據本發明之另一選擇實施例中由蓋子部分向上看之蓋子部份內部表面之底部立體圖；第11圖為根據本發明之一過濾器之例示立體圖；及第12圖為根據本發明一第二實施例之一高表面區域過濾器之立體圖。

100‧‧‧罩幕傳送盒

112‧‧‧容器外殼

118‧‧‧密封地緊閉空間