TWI726283B - 具有工廠介面腔室過濾器淨化的基板處理設備及方法 - Google Patents

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Abstract

包括具有環境控制之工廠介面腔室的電子元件處理設備，及允許腔室過濾器之淨化的淨化控制設備。該過濾器淨化設備包括腔室過濾器及沖洗氣體供應器，該沖洗氣體供應器經配置以在該工廠介面腔室之通道門打開時將沖洗氣體供應至該腔室過濾器，以允許人員安全維修進入該工廠介面腔室。沖洗氣體至該腔室過濾器之該供應最小化在該通道門打開時由工廠周圍空氣引起的對該腔室過濾器之濕氣污染，藉此允許在工廠介面維修之後迅速地恢復基板處理。描述了淨化控制方法及設備，以及諸多其他態樣。

Description

具有工廠介面腔室過濾器淨化的基板處理設備及方法
本申請案主張2018年2月27日申請且題為「SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHODS WITH FACTORY INTERFACE CHAMBER FILTER PURGE」（具有工廠介面腔室過濾器淨化之基板處理設備及方法）（代理人案號44014871US01）之美國非臨時申請案第15/905,959號的優先權，該案出於所有目的據此以引用方式併入本文中。
實施例關於電子元件製造，且更特定而言關於包括環境控制之工廠介面設備及方法。
在半導體部件製造中對基板之處理是在處理工具中執行。基板在基板載體（例如，前開式晶圓盒或FOUP）中之處理工具之間行進，該等基板載體可對接至工具之工廠介面（另外稱作「設備前端模組(EFEM)」）。工廠介面包括工廠介面腔室，該工廠介面腔室可含有裝載/卸載機器人，該裝載/卸載機器人可操作以在對接至工廠介面之相應FOUP與一或多個處理腔室之間傳送基板。在一些真空工具中，基板自基板載體穿過工廠介面腔室至負載鎖定件且接著進入至處理腔室中以用於處理。
近來，半導體處理工業中已出現了控制工廠介面內之環境的舉動，諸如，藉由將淨化氣體（例如，惰性氣體）供應至工廠介面腔室中或晶圓FOUP中。然而，該等系統可能遇到效能問題。
因此，需要具有改良之能力的工廠介面設備及工廠介面操作方法。
在一個態樣中，提供一種工廠介面設備。該工廠介面設備包括一第一壁，該第一壁具有經配置以對接一或多個基板載體之一或多個裝載埠；形成一工廠介面腔室之額外壁，其中該等壁中之至少一者包括一通道門，該通道門經配置以便於人員進入該工廠介面腔室中；一環境控制系統，該環境控制系統耦接至該工廠介面腔室且經配置以供應一淨化氣體，以在基板傳送經過該工廠介面腔室期間控制該工廠介面腔室內之一或多個環境條件；一腔室過濾器，該腔室過濾器經配置以過濾提供至工廠介面腔室之該淨化氣體；以及一過濾器淨化設備，該過濾器淨化設備經配置以在該通道門打開時將一沖洗氣體供應至該腔室過濾器，以便最小化由周圍空氣引起的對該腔室過濾器之濕氣污染。
在另一態樣中，提供一種腔室過濾器淨化設備。該腔室過濾器淨化設備包括一工廠介面腔室，該工廠介面腔室包括一通道門；一腔室過濾器，該腔室過濾器經配置以過濾提供至工廠介面腔室之淨化氣體；以及一過濾器淨化設備，該過濾器淨化設備經配置以在該通道門打開時將一沖洗氣體供應至該腔室過濾器，以便最小化由周圍空氣引起的對該腔室過濾器之濕氣污染。
在方法態樣中，提供一種淨化控制方法。該淨化控制方法包括提供具有一通道門之一工廠介面腔室，該通道門經配置以提供至該工廠介面腔室中之人員維修通道；提供一腔室過濾器，該腔室過濾器經配置以過濾供應至該工廠介面腔室之淨化氣體之一流；以及當該通道門打開時將一沖洗氣體供應至該腔室過濾器，以最小化由周圍空氣引起的對該腔室過濾器之濕氣污染。
根據本揭示案之此些及其他實施例提供了諸多其他態樣。本揭示案之實施例的其他特徵及態樣將自以下詳細描述、隨附圖式及申請專利範圍變得更加顯而易見。
現將詳細參考隨附圖式中所圖示之實例實施例。在可能的情況下，將貫穿圖式使用相同元件符號來指代貫穿若干視圖之相同或類似部件。除非另有特定說明，否則本文中所述之各種實施例之特徵可彼此組合。
當觀察到高的相對濕度水平、高的氧氣(O2 )水平、高水平之其他化學污染物、過高溫度或其他環境因素時，現有電子元件製造系統可能遇到問題。詳言之，基板暴露於高濕度水平、相對高的O2 水平或其他化學污染物及微粒可不利地影響基板性質。
因此，某些電子元件處理設備藉由控制在途經工廠介面腔室時基板暴露之環境條件而提供了基板處理的效率及/或處理改良。工廠介面自對接至工廠介面之壁（例如，對接至其前壁）的一或多個基板載體接收基板，且裝載/卸載機器人可輸送基板用於處理，諸如，輸送至工廠介面之另一壁（例如，其後壁）中的另一開口（例如，一或多個負載鎖定件）。在具有環境控制之該等工廠介面中，可使用淨化氣體（諸如，氬氣(Ar)、氮氣(N2 )或氦氣(He)）來淨化來自工廠介面腔室之空氣、濕氣及/或污染物。
可藉由供應淨化氣體來監視並控制一或多個環境參數（例如，相對濕度、溫度、O2 量、惰性氣體之量或化學污染物之量），且對接至工廠介面壁之相應FOUP的打開將可被延遲，直至滿足了與工廠介面中之環境有關的某些預先條件為止。
然而，有時，維修人員可接近工廠介面腔室，用於維修工廠介面腔室內之各種元件，諸如，裝載埠啟門器、裝載/卸載機器人、狹縫閥，及其類似者。在該等情形下，打開至工廠介面腔室之通道門，以使得維修人員可執行維修。在該等維修時間間隔期間停止淨化氣體之流動。
因此，本發明人已發現，經配置以過濾來自淨化氣體之微粒的腔室過濾器可能在此些維修時間間隔期間被濕氣污染，因為來自工廠環境之含有濕氣（有時在室溫（RT）下高達40％之相對濕度）的周圍空氣由於通道門打開而存在於工廠介面腔室中。
為了改善以上所列出之問題中的一或多者，且特定而言為腔室過濾器濕氣污染，本揭示案提供了工廠介面設備、工廠介面淨化設備以及淨化控制方法。
本文中參考第1圖至第4圖描述實例工廠介面設備、工廠介面淨化設備及淨化控制方法之另外細節。
第1圖至第3圖圖示根據本揭示案之一或多個實施例的電子元件處理設備100之實例實施例的示意圖。電子元件處理設備100可包括處理部分101，該處理部分101經配置以處理基板245。處理部分101可包括主機外殼，該主機外殼具有限定傳送腔室102之外殼壁。傳送機器人104（在第1圖中示為虛線圈）可至少部分地被容納在傳送腔室102內。傳送機器人104可經配置且經調適以經由其操作將基板245置放至處理腔室106A至106F，或自處理腔室106A至106F抽出基板245。如本文中所使用，基板應意謂用以製作電子元件或電路部件之物品，諸如，含二氧化矽之圓碟或晶圓、經圖案化或經遮蔽之晶圓、玻璃板，或其類似者。
在所描繪之實施例中，傳送機器人104可為經調適而維修耦接至傳送腔室102且可自傳送腔室102接近之各種腔室（諸如，所示之雙腔室）的任何合適類型之機器人，諸如（例如）在美國專利公開案第2010/0178147號中所揭示的機器人。可使用其他機器人類型。
可由合適命令來控制傳送機器人104之各種臂部件至驅動組件（未示出）的運動，該驅動組件含有傳送機器人104之複數個驅動馬達，該複數個驅動馬達接收來自機器人控制器（未示出）之命令。來自機器人控制器之信號導致傳送機器人104之各種元件的運動。可藉由各種感測器（諸如，位置編碼器或其類似者）向該等元件中之一或多者提供合適的反饋機構。
所描繪實施例中之傳送腔室102的形狀可通常為正方形或略微呈矩形。然而，主機外殼之其他合適形狀以及小面及處理腔室之數目是可能的，諸如，八角形、六邊形、七邊形、八邊形及其類似者。基板之目的地可為處理腔室106A至106F中之一或多者，該等處理腔室106A至106F可經配置且可操作以在輸送至其之基板上執行一或多個製程。由處理腔室106A至106F執行之製程可為任何合適製程，諸如，電漿氣相沉積(PVD)或化學氣相沉積(CVD)、蝕刻、退火、預清潔、金屬或金屬氧化物移除，或其類似者。可在其中之基板245上執行其他製程。
電子元件處理設備100可進一步包括工廠介面108，該工廠介面108包括環境控制。基板245可自工廠介面108被接收至傳送腔室102中，且亦在其處理之後退出傳送腔室102至工廠介面108。進入傳送腔室102及退出傳送腔室102可經由開口，或若為真空工具，則經由耦接至工廠介面108之壁（例如，後壁108R）的負載鎖定件112。負載鎖定件112可包括一或多個裝載閘腔室（例如，裝載閘腔室112A、112B）。負載鎖定件112中所包括之裝載閘腔室112A、112B可為單片式負載鎖定(SWLL)腔室，或多晶圓裝載閘腔室，或甚至是批量負載鎖定件，及其類似者。
工廠介面108可為任何合適外殼，且可具有形成工廠介面腔室108C之側壁（該等側壁可包括後壁108R、與後壁108R相對之前壁108F、兩個側壁、頂部及底部）。該等壁中之一或多者（諸如，側壁）可包括通道門124，當對工廠介面腔室108C內之元件維修（修復、改變、清潔或其類似者）時，該通道門124允許維修人員接近工廠介面腔室108C。
可在工廠介面108之壁中的一或多者（例如，前壁108F）上設置一或多個裝載埠115，且該一或多個裝載埠115可經配置且經調適以接收彼處之一或多個基板載體116（例如，前開式晶圓盒或FOUP，或其類似者）。工廠介面腔室108C可包括習知構造之裝載/卸載機器人117（在第1圖中示為虛線框）。一旦基板載體116之載體門216D打開，則裝載/卸載機器人117可經配置且可操作以自一或多個基板載體116抽出基板245，且餽送基板245經過工廠介面腔室108C且餽送至一或多個開口（例如，一或多個裝載閘腔室112A、112B）中。可使用允許在工廠介面腔室108C與處理腔室106A至106F之間傳送基板245的任何合適構造之開口。可使用任何數目個處理腔室及其配置。
在一些真空實施例中，傳送腔室102可包括在各個處理腔室106A至106F之入口/出口處的狹縫閥。同樣，負載鎖定件112中之裝載閘腔室112A、112B可包括內部負載鎖定狹縫閥223i及外部負載鎖定狹縫閥223o。狹縫閥223o、223i經調適以在將基板245置放至各個處理腔室106A至106F及裝載閘腔室112A、112B或自各個處理腔室106A至106F及裝載閘腔室112A、112B抽出基板245時打開及關閉。狹縫閥223o、223i可為任何合適之習知構造，諸如，L型活動狹縫閥。
在所描繪實施例中，提供工廠介面環境控制設備118。工廠介面環境控制設備118可藉由在基板245被傳送經過工廠介面腔室108C時向工廠介面腔室108C提供環境受控之氣氛而提供對工廠介面腔室108C內之氣態環境的環境控制。詳言之，工廠介面環境控制設備118耦接至工廠介面108，且可操作以監視及/或控制工廠介面腔室108C內之一或多個環境條件。
在一些實施例中，且在某些時候，工廠介面腔室108C可在其中接收淨化氣體。舉例而言，該淨化氣體可為惰性氣體，諸如，氬氣(Ar)、氮氣(N2 )或氦氣(He)。可自淨化氣體供應器119供應淨化氣體。淨化氣體供應器119可藉由諸如一或多個導管之任何合適構件耦接至工廠介面腔室108C，該一或多個導管包括閥122，諸如，在其中之開關閥或質量流量控制器。然而，在一些實施例中，在基板245暴露於O2 並非主要考慮因素的情況下，淨化氣體可為清潔乾燥空氣，諸如，自清潔乾燥空氣供應器120提供。如本文中所使用，將清潔乾燥空氣定義為乾燥且含有稀少微粒之空氣。清潔乾燥空氣可包括不大於2微米之微粒，且與工廠介面腔室108C外部之工廠環境中的周圍空氣相比，可具有相對較低之相對濕度水平。詳言之，藉由一種合適量測，清潔乾燥空氣在室溫下可具有10%或更小之相對濕度水平。另外，清潔乾燥空氣在室溫下可具有5%或更小之相對濕度水平。在一些實施例中，清潔乾燥空氣可為超清潔之乾燥空氣，該超清潔乾燥空氣在其中具有小於500ppmV的H2O，或甚至小於100ppmV的H2O，或甚至小於10ppmV的H2O。在一些實施例中，清潔乾燥空氣可具有不大於0.05微米之微粒。
更詳細而言，工廠介面環境控制設備118可控制工廠介面腔室108C內之環境內的以下各者中之至少一者：1)相對濕度水平(%RH，室溫下)，2)溫度(T)，3)O2量，4)惰性氣體之量，5)清潔乾燥空氣的量，或6)化學污染物(例如，胺、鹼、一定量的一或多種揮發性有機化合物(VOC)，或其類似者)之量。
可監視及/或控制工廠介面腔室108C之其他環境條件，諸如，至工廠介面腔室108C或來自工廠介面腔室108C之氣體流動速率、工廠介面腔室108C內之腔室壓力，或該兩者。
工廠介面環境控制設備118包括控制器125，該控制器125包括合適的處理器、記憶體，及電子周邊元件，該等電子周邊元件經配置且經調適以接收來自一或多個感測器130（例如，相對濕度感測器、氧氣感測器、化學成分感測器、壓力感測器、流量感測器、溫度感測器及/或其類似者）之一或多個信號輸入，且經由來自控制器125之合適控制信號來控制經過一或多個閥122之流量。
控制器125可執行封閉迴路或其他合適之控制方案。在一些實施例中，該控制方案可回應於來自一或多個感測器130之已量測條件改變被引入工廠介面腔室108C中之淨化氣體的流動速率。在另一實施例中，該控制方案可基於工廠介面腔室108C內存在之一或多個已量測之環境條件確定何時將基板245傳送經過工廠介面腔室108C。
在一或多個實施例中，工廠介面環境控制設備118可藉由感測工廠介面腔室108C中的任何合適之相對濕度(RH)量測值來監視RH。相對濕度感測器130可經配置且經調適以感測工廠介面腔室108C中之相對濕度(RH)。可使用任何合適類型之相對濕度感測器，諸如，電容型或其他感測器。舉例而言，RH感測器130可位於工廠介面腔室108C內或位於連接至工廠介面腔室108C之導管內。控制器125可監視RH，且當提供至控制器125之已量測RH信號值高於預定義之低RH臨限值時，耦接至工廠介面108之裝載埠的一或多個基板載體116之載體門216D將保持關閉。同樣，負載鎖定件112之狹縫閥223o可保持關閉，直至達到低於預定義之低RH臨限值的已量測RH信號水平為止。可量測濕度控制之其他量測值，且將其用作預定義之低RH臨限值，諸如，ppmV的H2 O。
在一或多個實施例中，取決於在基板245上執行之特定製程可容許的濕氣水平，預定義之低臨限RH值可為小於1,000 ppmV H2 O、小於500 ppmV H2 O、小於100 ppmV H2 O或甚至小於10 ppmV H2 O之濕氣水平。
藉由合適量之淨化氣體自淨化氣體供應器119至工廠介面腔室108C中的流動，可降低RH水平。如本文中所述，淨化氣體可為來自淨化氣體供應器119之惰性氣體，其可為氬氣、氮氣(N2 )、氦氣，或其混合物。乾燥氮氣(N2 )之供應器可在控制工廠介面腔室108C內之環境條件方面非常有效。可使用具有低H2 O水平（如本文中所述）之經壓縮散裝惰性氣體作為淨化氣體供應器119。當基板245被傳送經過工廠介面腔室108C時，來自淨化氣體供應器119之經供應惰性氣體可在基板處理期間填充工廠介面腔室108C。
在一些情形下，可藉由輸送線路上之合適流量感測器（未示出）及/或位於工廠介面腔室108C內之壓力感測器或該兩者來監視提供至工廠介面腔室108C中之淨化氣體的流動速率。藉由回應於來自控制器125之控制信號調整耦接至淨化氣體供應器119之閥122，可提供400 SLM或更大之流動速率。舉例而言，可在工廠介面腔室108C內維持大於約500 Pa之壓力。淨化氣體（例如，N2 或其他惰性氣體）流動至工廠介面腔室108C中可有效降低工廠介面腔室108C內之相對濕度(RH)水平。當滿足低RH臨限值時，可打開載體門216D及/或一或多個裝載閘腔室112A、112B之負載鎖定狹縫閥223o。此有助於確保基板245退出基板載體116，退出裝載閘腔室112A、112B，以及穿過工廠介面腔室108C之任何基板245僅暴露於適度低的濕度環境。
在另一實例中，例如，當工廠介面腔室108C中之經量測氧氣(O2 )水平降至預定義水平以下時，可滿足環境先決條件。氧氣(O2 )水平可由一或多個感測器130感測，諸如，藉由氧氣感測器。若經量測氧氣(O2 )水平降至預定義之氧氣臨限水平以下（例如，小於50 ppm O2 ，小於10 ppm O2 ，小於5 ppm O2 ，或甚至小於3 ppm O2 ，或甚至更低），則可經由工廠介面腔室108C發生基板交換。取決於發生之處理，可使用其他合適之氧氣水平臨限值。若不滿足工廠介面腔室108C中的預定義之氧氣臨限水平，則控制器125將向耦接至淨化氣體供應器119之閥122發出控制信號，且使淨化氣體流動至工廠介面腔室108C中，直至滿足預定義之低氧氣臨限水平為止，如藉由控制器125接收來自O2 感測器130之信號所確定。
當滿足預定義之低氧氣臨限水平時，可打開載體門216D及/或一或多個裝載閘腔室112A、112B之負載鎖定狹縫閥223o。此有助於確保基板245退出基板載體116，退出裝載閘腔室112A、112B，以及穿過工廠介面腔室108C之任何基板245暴露於相對低的氧氣水平。
在另一實例中，例如，當工廠介面腔室108C中之經量測溫度水平（諸如，工廠介面腔室108C中之基板245的溫度）降至預定義之溫度臨限水平以下（例如，低於攝氏100度，或甚至更低）時，可滿足環境先決條件。在一或多個實施例中，一或多個感測器130包括溫度感測器，該溫度感測器經配置且經調適以感測工廠介面腔室108C內之溫度。在一些實施例中，當基板245穿過裝載/卸載機器人117上之工廠介面腔室108C時，可緊靠基板245之路徑置放溫度感測器130。在一些實施例中，溫度感測器130可為定向溫度感測器，諸如，可用以確定已將基板245冷卻之程度的雷射感測器。一旦滿足預定義之低溫臨限水平，則可將適度冷卻之基板245裝載至基板載體116中以用於運輸。
在另一實例中，例如，當工廠介面腔室108C中之經量測化學污染物水平降至預定義之低臨限水平以下時，可滿足環境先決條件。在一或多個實施例中，一或多個感測器130可包括一或多個化學感測器，該一或多個化學感測器經配置且經調適以感測工廠介面腔室108C內所含有之一或多種化學污染物（例如，胺、鹼、一定量的一或多種揮發性有機化合物(VOC)，或其類似者）之量。在一些實施例中，一旦滿足預定義之化學臨限水平，則可自基板載體116卸載基板245或以其他方式經由工廠介面腔室108C運輸基板245。
在本文中之所描繪實施例中，除了工廠介面環境控制設備118以外，電子元件處理設備100可進一步包括過濾器淨化設備103。過濾器淨化設備103包括清潔乾燥空氣供應器120，該清潔乾燥空氣供應器120耦接至工廠介面腔室108C之一部分。詳言之，清潔乾燥空氣供應器120可包括導管及一或多個閥121，該導管及一或多個閥121經配置且適於控制沖洗氣體（諸如，來自清潔乾燥空氣供應器120的清潔乾燥空氣）至工廠介面腔室108C中所容納之腔室過濾器132的流動。可將包括清潔乾燥空氣流之沖洗氣體耦合並提供至氣室腔室235，該氣室腔室235為工廠介面腔室108C之一部分且位於腔室過濾器132上游之一點處。腔室過濾器132使氣室腔室235與工廠介面腔室108C之使基板245穿過其中之部分分離開。
腔室過濾器132經配置以過濾自淨化氣體供應器119提供至工廠介面腔室108C之處理區域的淨化氣體。詳言之，腔室過濾器132為如下之過濾器：其包括自淨化氣體流中過濾極小微粒的能力，以使得淨化氣體供應器119、供應器導管及/或閥122中所含有之任何微粒不暴露於穿過工廠介面腔室108C之基板245。腔室過濾器132可為任何合適構造，且例如可為高效過濾空氣(HEPA)型之過濾器。HEPA過濾器可移除大小為0.3微米或更大之微粒的99.97%以上。然而，存在具有腔室過濾器132之高達99.9%或更高之微粒過濾能力的各種不同種類之HEPA過濾器。
清潔乾燥空氣供應器120(CDA供應器)可為沖洗氣體，且為其中含有相對低水平之濕氣(H2O)之空氣的供應器。CDA供應器120可藉由合適之導管及一或多個閥121(諸如，質量流量控制器或開關閥)耦接至工廠介面腔室108C，且特定而言是耦接至氣室腔室235。用一種方法，清潔乾燥空氣為具有室溫下小於10%、或甚至室溫下小於5%之相對濕度水平的空氣。藉由另一方法，在一些實施例中，清潔乾燥空氣為具有其中含有小於1000ppmV H2O、或甚至小於100ppmV H2O、或甚至小於10ppmV H2O的相對濕度水平的空氣。在實施例中，清潔乾燥空氣(CDA)具有相對低水平之濕氣(H2O)，其將不會明顯影響將基板245傳送經過工廠介面腔室108C。
更詳細而言，過濾器淨化設備103經配置以在通道門124打開時將沖洗氣體供應至腔室過濾器132。在一些實施例中，沖洗氣體可為與淨化氣體不同之氣體。然而，在其他實施例中，淨化氣體及沖洗氣體兩者可為同一清潔乾燥空氣。可在打開通道門124之前且在終止來自淨化氣體供應器119之淨化氣體流之後啟動沖洗氣體之流動。來自清潔乾燥空氣供應器120之沖洗氣體流可在通道門124打開之整個時間內持續流動。
當通道門124打開時使沖洗氣體流過腔室過濾器132可最小化由濕度（濕氣）引起的對腔室過濾器132之污染，該濕度（濕氣）是含在自工廠介面108外部之工廠環境經由通道門124進入工廠介面腔室108C中的周圍空氣中。在所描繪實施例中，沖洗氣體可為來自CDA供應器120之清潔乾燥空氣。在一或多個實施例中，淨化氣體可為來自淨化氣體供應器119之惰性氣體，且沖洗氣體可為來自清潔乾燥空氣供應器120之清潔乾燥空氣。在一個特別有效之實施例中，淨化氣體可為來自淨化氣體供應器119之N2 氣體，且沖洗氣體可為來自清潔乾燥空氣供應器120之清潔乾燥空氣。在其他實施例中，淨化氣體可為清潔乾燥空氣，且沖洗氣體可為清潔乾燥空氣。
在一些實施例中，通道門124可包括聯鎖裝置，該聯鎖裝置允許通道門124僅在工廠介面腔室108C中含有合適環境時打開。舉例而言，可打開聯鎖裝置以允許通道門124在以下情況下打開：在來自淨化氣體供應器119的惰性氣體之淨化氣體流終止且啟動來自CDA供應器120之沖洗氣體流(例如，清潔且可呼吸之氣體)以後，以及當經配置且適於感測工廠介面腔室108C內或離開工廠介面腔室108C之氧氣(O2)水平的氧氣感測器130量測高於安全打開臨限值(例如，高於約20% O2之值)時，該安全打開臨限值對於將暴露於其中之人員而言是安全的。
在一個實施例中，當人員試圖進入工廠介面腔室108C並啟動進入請求時，工廠介面環境控制設備118之控制器125可經由控制信號終止淨化氣體之流動以便關閉閥122，且經由打開閥121啟動來自CDA供應器120之清潔乾燥空氣的流動。在此轉變期間，經由排氣裝置250使惰性氣體環境排氣，且以清潔乾燥空氣有效地替換惰性氣體環境。另外，在此轉變期間，返回通道324C中之閥340關閉。當經由感測器130偵測到工廠介面腔室108C內之氧氣水平達到已確定安全之預定氧氣水平值時，可解鎖保持通道門124關閉之門聯鎖裝置(例如，機電鎖)以允許將通道門124打開(如第1圖中以虛線所示)，且因此允許維修人員接近工廠介面腔室108C以維修其中之一或多個元件。在維修期間清潔乾燥空氣之流動持續整個時間。
如最佳地在第3圖中所見，有時，氣體循環路徑之部分可經過通道門124。舉例而言，在打開通道門124之前的初始階段中，淨化氣體可經由形成於通道門124中之返回通道324C（例如，管道）自工廠介面腔室108C進至入口236中，且接著經由出口238進至氣室腔室235中。舉例而言，來自工廠介面腔室108C之入口236可位於通道門124之底部處或靠近通道門124之底部。
當通道門124在維修之後關閉時，返回路徑中（諸如，返回通道324C中）之閥340保持關閉，且CDA空氣之流動持續但經由排氣裝置250自介面腔室108C被排出，因此最終藉由CDA空氣之流動置換掉濕氣。清潔乾燥空氣之此流動持續，直至工廠介面腔室108C中之氣氛再次可接受地乾燥為止。舉例而言，CDA流動可停止，且僅在再次達到相對濕度（％RH，在RT下）之低臨限水平之後，在通道門124關閉之後啟動淨化氣體流動。視情況，一旦通道門124關閉且淨化氣體可將濕氣置換至排氣裝置250，便可啟動來自淨化氣體供應器119之淨化氣體。在此情形下，閥340關閉，直至達到RT下的％RH之必要低臨限值為止。在達到了RT下的％RH之先前建立之低臨限值之後，閥340可打開，且可發生淨化氣體經由返回通道324C之再循環。
在所描繪實施例中，工廠介面環境控制設備118亦可包括載體淨化設備218。載體淨化設備218將淨化氣體之流提供至基板載體116之載體腔室241。載體淨化設備218包括淨化氣體供應器（例如，淨化氣體供應器119）以及與其耦接之複數個供應導管246、248及閥。複數個供應導管246、248及閥回應於來自控制器125之控制信號在某些時間將淨化氣體供應至載體腔室241。舉例而言，剛好在打開基板載體116之載體門216D之前，可將淨化氣體供應自淨化氣體供應器119提供至載體腔室241，以便淨化基板載體116內之環境以滿足某些環境先決條件。可在打開基板載體門216G之前滿足該等環境先決條件，從而允許將基板245自基板載體116傳送至工廠介面腔室108C中。載體淨化設備218可包括針對每一基板載體116之一組供應導管246、248。可以合適之流動速率（例如，1 slm）提供淨化氣體（例如，惰性氣體），以淨化基板載體116。在適當淨化以將環境條件控制至所需的預定義之低水平（例如，％RH，在RT下）之後，可將載體門216D打開。可發生載體腔室241之淨化，以使得載體環境（其可含有不當水平的O2 、濕氣、微粒或其他揮發性氣體及材料）不會進入工廠介面腔室108C中並污染工廠介面腔室108C。
在一些實施例中，可包括面夾233（藉由箭頭表示），以接合基板載體116之凸緣，諸如，在兩個或兩個以上位置處（例如，圍繞周邊）。面夾233用於將凸緣密封至前壁108F，諸如，密封至前壁108F之裝載埠後板。可使用任何合適之面夾緊機構。
將自下文顯而易見，使用過濾器淨化設備103結合工廠介面環境控制設備118可用於控制工廠介面腔室108C內之環境以便滿足某些環境條件，但亦可允許藉由確保在工廠介面108之維修期間最小化腔室過濾器132之濕氣污染而更迅速地恢復對基板之處理。因此，在維修了工廠介面腔室108C中之部件之後，用以恢復對基板245之處理的時間可明顯縮短，諸如，縮短至大約在通道門124關閉之後不到約4小時，或甚至不到約1小時。
現參考第4圖，將描述一種淨化控制方法。該淨化控制方法400包括在402處，提供具有通道門（例如，通道門124）之工廠介面腔室（例如，工廠介面腔室108C），該通道門經配置以提供至工廠介面腔室中之人員維修通道。
方法400包括在404處，提供腔室過濾器（例如，腔室過濾器132），該腔室過濾器經配置以過濾供應至工廠介面腔室之淨化氣體之流。
方法400進一步包括在406處，當通道門打開時將沖洗氣體供應至腔室過濾器，以最小化由周圍空氣（例如，高濕度之工廠空氣）引起的對腔室過濾器之濕氣污染。如上所述，沖洗氣體流經腔室過濾器132可在通道門124打開之整個時間內發生。此外，可在供應沖洗氣體之前終止供應至工廠介面腔室之淨化氣體之流。在一些實施例中，在沖洗氣體（例如，清潔乾燥空氣）被提供至氣室腔室235之後，在達到了工廠介面腔室108C中之氧氣的臨限高水平之後可打開通道門124。在通道門124關閉之後基板245傳送的恢復僅在達到了工廠介面腔室108C中之相對濕度（％RH，在室溫下）的預定義之低水平之後發生。
前述描述僅揭示本揭示案之實例實施例。一般熟習此項技藝者將顯而易見對以上所揭示之設備及方法的修改在本揭示案之範疇內。因此，應理解，其他實施例可在如由申請專利範圍所限定的本揭示案之範疇內。
100‧‧‧電子元件處理設備 101‧‧‧處理部分 102‧‧‧傳送腔室 103‧‧‧過濾器淨化設備 104‧‧‧傳送機器人 106A‧‧‧處理腔室 106B‧‧‧處理腔室 106C‧‧‧處理腔室 106D‧‧‧處理腔室 108‧‧‧工廠介面 108C‧‧‧工廠介面腔室 108F‧‧‧前壁 108R‧‧‧後壁
112:負載鎖定件
112A:裝載閘腔室
112B:裝載閘腔室
115:裝載埠
116:基板載體
117:裝載/卸載機器人
118:工廠介面環境控制設備
119:淨化氣體供應器
120:清潔乾燥空氣供應器
121:閥
122:閥
124:通道門
125:控制器
130:感測器
132:腔室過濾器
216D:載體門
218:載體淨化設備
223i:內部負載鎖定狹縫閥
223o:外部負載鎖定狹縫閥
233:面夾
235:氣室腔室
236:入口
238:出口
241:載體腔室
245‧‧‧基板 246‧‧‧供應導管 248‧‧‧供應導管 250‧‧‧排氣裝置 324C‧‧‧返回通道 340‧‧‧閥 400‧‧‧淨化控制方法
以下描述之圖式僅出於說明性目的且未必按比例繪製。該等圖式並不意欲以任何方式限制本揭示案之範疇。
第1圖圖示根據一或多個實施例的電子元件處理設備之示意性俯視圖，該電子元件處理設備包括工廠介面腔室之環境控制且包括工廠介面腔室過濾器淨化能力。
第2圖圖示根據一或多個實施例的包括工廠介面腔室過濾器淨化能力之電子元件處理設備的第一部分橫截面圖。
第3圖圖示根據一或多個實施例的包括工廠介面腔室過濾器淨化能力之電子元件處理設備另一部分橫截面圖。
第4圖圖示根據一或多個實施例的描繪淨化控制方法之流程圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100‧‧‧電子元件處理設備
101‧‧‧處理部分
102‧‧‧傳送腔室
103‧‧‧過濾器淨化設備
108‧‧‧工廠介面
108C‧‧‧工廠介面腔室
108F‧‧‧前壁
108R‧‧‧後壁
112‧‧‧負載鎖定件
115‧‧‧裝載埠
116‧‧‧基板載體
117‧‧‧裝載/卸載機器人
118‧‧‧工廠介面環境控制設備
119‧‧‧淨化氣體控制器
120‧‧‧清潔乾燥空氣供應器
121‧‧‧閥
122‧‧‧閥
124‧‧‧通道門
125‧‧‧控制器
130‧‧‧感測器
132‧‧‧腔室過濾器
216D‧‧‧載體門
218‧‧‧載體淨化設備
223i‧‧‧內部負載鎖定狹縫閥
223o‧‧‧外部負載鎖定狹縫閥
233‧‧‧面夾
235‧‧‧氣室腔室
236‧‧‧入口
238‧‧‧出口
241‧‧‧載體腔室
245‧‧‧基板
246‧‧‧供應導管
248‧‧‧供應導管
250‧‧‧排氣裝置

Claims (27)

  1. 一種工廠介面設備，包括：複數個壁，形成一工廠介面腔室，該複數個壁包含：一第一壁，該第一壁具有經配置以對接一或多個基板載體之一或多個裝載埠；以及一第二壁，該第二壁包含一通道門，該通道門經配置以便於人員進入該工廠介面腔室中；一環境控制系統，該環境控制系統耦接至該工廠介面腔室且經配置以供應一淨化氣體，以在基板傳送經過該工廠介面腔室期間控制該工廠介面腔室內之一或多個環境條件；一腔室過濾器，該腔室過濾器經配置以過濾提供至工廠介面腔室之該淨化氣體；以及一過濾器淨化設備，該過濾器淨化設備經配置以在該通道門打開時將包含清潔乾燥空氣的一沖洗氣體供應至位於該腔室過濾器上游之該工廠介面腔室的一氣室腔室，以便最小化由周圍空氣引起的對該腔室過濾器之濕氣污染。
  2. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中該過濾器淨化設備經配置以在與該人員經由該通道門進入該工廠介面腔室或該工廠介面腔室的其他裂口有關的情況下供應該沖洗氣體，該工廠介面腔室的其他裂口 破壞該工廠介面腔室的受控環境。
  3. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中該淨化氣體為一惰性氣體。
  4. 如請求項1所述之工廠介面設備，進一步包括一第三壁，該第三壁與該第一壁相對，且其中配置該第三壁以耦接至一或多個負載鎖定件。
  5. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中該腔室過濾器使該氣室腔室與該工廠介面腔室的一部分分離開，該基板穿過該工廠介面腔室的該部分。
  6. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中包含該清潔乾燥空氣的該沖洗氣體具有在室溫下小於10%之一相對濕度水平。
  7. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中該過濾器淨化設備包括一閥，該閥耦接於一清潔乾燥空氣供應器與該氣室腔室之間，且其中該閥經配置以控制該沖洗氣體至該腔室過濾器之流動。
  8. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中該工廠介面設備進一步包括一控制器，該控制器經配置以提供一控制信號，以在該通道門打開之前打開該沖洗氣體至位於該腔室過濾器之上游之該氣室腔室中的流動。
  9. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中該環 境控制系統經配置以控制該工廠介面腔室內之該一或多個環境條件，該一或多個環境條件包括下列一或多個：一相對濕度水平；O2之一量；溫度；惰性氣體之一量；清潔乾燥空氣之一量；或化學污染物之一量。
  10. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中該淨化氣體包括一選自氬氣、N2氣及氦氣之一群組的惰性氣體。
  11. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中該淨化氣體包括第二清潔乾燥空氣。
  12. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中該環境控制系統包括一濕度感測器，該濕度感測器經配置以感測該工廠介面腔室內之一相對濕度水平。
  13. 如請求項1所述之工廠介面設備，進一步包括一氧氣感測器，該氧氣感測器經配置以感測該工廠介面腔室內之一氧氣水平。
  14. 如請求項1所述之工廠介面設備，其中該環境控制系統包括： 一控制器，配置該控制器以使該淨化氣體由一淨化氣體供應器經由該腔室過濾器流動至該工廠介面腔室中，且流動至對接至該第一壁之該一或多個基板載體中。
  15. 一種腔室過濾器淨化設備，包括：一工廠介面腔室，該工廠介面腔室包括一通道門，該通道門經配置以便於人員進入該工廠介面腔室中；一腔室過濾器，該腔室過濾器經配置以過濾提供至該工廠介面腔室之淨化氣體；以及一過濾器淨化設備，該過濾器淨化設備經配置以在該通道門打開時將包含清潔乾燥空氣的一沖洗氣體供應至位於該腔室過濾器上游之該工廠介面腔室的一氣室腔室，以便最小化由周圍空氣引起的對該腔室過濾器之濕氣污染。
  16. 如請求項15所述之腔室過濾器淨化設備，其中該過濾器淨化設備經配置以在與該人員經由該通道門進入該工廠介面腔室或該工廠介面腔室的其他裂口有關的情況下供應該沖洗氣體，該工廠介面腔室的其他裂口破壞該工廠介面腔室的受控環境。
  17. 如請求項15所述之腔室過濾器淨化設備，其中包含該清潔乾燥空氣的該沖洗氣體具有在室溫下小於10%之一相對濕度水平。
  18. 如請求項15所述之腔室過濾器淨化設備，其中包含該清潔乾燥空氣的該沖洗氣體具有在室溫下小於5%之一相對濕度水平。
  19. 如請求項15所述之腔室過濾器淨化設備，其中位於該腔室過濾器之上游的該工廠介面腔室的該氣室腔室經配置以接收來自一清潔乾燥空氣供應器之該沖洗氣體。
  20. 如請求項19所述之腔室過濾器淨化設備，進一步包括一流量控制閥，該流量控制閥耦接於該清潔乾燥空氣供應器與該氣室腔室之間，且經配置以控制該沖洗氣體至該氣室腔室之流動。
  21. 如請求項20所述之腔室過濾器淨化設備，進一步包括一控制器，該控制器經配置以向該流量控制閥提供一控制信號，以在該通道門打開之前打開該沖洗氣體至位於該腔室過濾器之上游之該氣室腔室中的該流動。
  22. 一種淨化控制方法，包括以下步驟：提供具有一通道門之一工廠介面腔室，該通道門經配置以提供至該工廠介面腔室中之人員維修通道；提供一腔室過濾器，該腔室過濾器經配置以過濾供應至該工廠介面腔室之淨化氣體之一流；當該通道門打開時將包含清潔乾燥空氣的一沖洗氣 體供應至位於該腔室過濾器上游之該工廠介面腔室的一氣室腔室，以最小化由周圍空氣引起的對該腔室過濾器之濕氣污染。
  23. 如請求項22所述之淨化控制方法，其中將該沖洗氣體供應至位於該腔室過濾器上游之該工廠介面腔室的該氣室腔室係持續至該通道門關閉。
  24. 如請求項22所述之淨化控制方法，其中在供應該沖洗氣體之前終止供應至該工廠介面腔室之該淨化氣體之該流。
  25. 如請求項22所述之淨化控制方法，其中在達到該工廠介面腔室中之氧氣的一臨限水平之後打開該通道門。
  26. 如請求項22所述之淨化控制方法，其中該淨化氣體為一惰性氣體。
  27. 如請求項22所述之淨化控制方法，其中在該通道門關閉之後基板傳送之恢復在達到了該工廠介面腔室中之相對濕度的一預定義之低水平之後發生。
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