專利名稱：分子污染控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備和方法，特別涉及用于清潔分子隔離室如用于存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)運(yùn)半導(dǎo)體制造材料的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口箱的系統(tǒng)和方法，使之達(dá)到所希望的相對濕度，含氧量，或塵粒水平。
如標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械接口箱(SMIF)的模塊化隔離室，典型地在材料的存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)運(yùn)和加工提供一個(gè)微環(huán)境，以隔離和控制一用于制造集成電路的晶片，晶片盒或基片周圍的環(huán)境。這些材料的加工處理通常是在一般稱之為“凈化室”的無塵室中進(jìn)行的。然而，維護(hù)這類“凈化室”處于無污染狀態(tài)需要大量的精心工作，特別是在材料的加工過程中。
在一個(gè)使用SMIF系統(tǒng)來代替一傳統(tǒng)的凈化室的常規(guī)系統(tǒng)中，使過濾后的空氣在SMIF箱內(nèi)循環(huán)，并以此取得SMIF箱內(nèi)的凈化度。一無塵對接接口用來聯(lián)接兩個(gè)空間，每個(gè)空間都封閉一個(gè)包括各自空間的互鎖門的凈化空氣環(huán)境。各自空間的互鎖門相互配合，使從環(huán)境臟污中所聚集在門的外表面上的塵粒被截除。已知的一種加工設(shè)備和技術(shù)被用在半導(dǎo)體器件的制造中的熱加工中，以防止外界空氣進(jìn)入反應(yīng)管。裝卸所加工的物料典型的是由加熱段外插入的夾具進(jìn)行的，以防止外部空氣進(jìn)入熱加工室。
雖然這種系統(tǒng)能夠控制SMIF箱內(nèi)的塵粒水平，氧的存在也能降低半導(dǎo)體材料的表面品質(zhì)。在一種用于防止半導(dǎo)體材料的表面生成自然氧化物的傳統(tǒng)工藝中，在硅基片上形成氮化硅層。清潔系統(tǒng)也為已知，例如具有用于晶片裝載位置，晶片清潔位置，以及晶片加工位置的移動(dòng)式懸臂清潔系統(tǒng)。一清潔噴射器及回流管設(shè)置在用于進(jìn)入晶片的波紋管中，在另一已知的系統(tǒng)中，制造材料受到冷氮清洗循環(huán)，在氣相加工如淀積中塵粒和塵粒產(chǎn)生的缺陷通過控制塵粒載運(yùn)機(jī)制，比如在冷氮清洗循環(huán)中施以低強(qiáng)度輻射能而減少。
在SMIF箱中的濕氣存在也是不希望的，一種清潔集成電路晶片的方法和設(shè)備是利用干燥氣體。至少一種氣體由使其通過微波等離子發(fā)生器被激活，或由加熱晶片，使晶片表面附近的氣體激活，引起類似于由水中的非氣態(tài)清洗材料的離子化引起的化學(xué)反應(yīng)。在蝕刻過程以后，蝕刻室充滿了惰性氣體，如氮?dú)?，其能幫助清除剩余的反?yīng)產(chǎn)物，其可包括可在傳統(tǒng)的工藝過程后存在的蒸氣狀態(tài)的鹵族元素或鹵族官能團(tuán)，例如氯，溴，三氯化砷，硅烷等。
然而，存在著對于清潔SMIF箱使其在不使用時(shí)，如在制造設(shè)備中等待下一工位或步驟時(shí)一貫地維持所希望的相對濕度，含氧量及塵粒水平的需要。此段時(shí)間的長度估計(jì)為從大約六分鐘到數(shù)小時(shí)長。理想地，SMIF箱應(yīng)當(dāng)在一個(gè)六分鐘或更短的用期內(nèi)被徹底地清潔到所希望的相對濕度，含氧量式塵粒水平。本發(fā)明可滿足此種需要。
簡要地，以普通術(shù)語來說，本發(fā)明提供了一改進(jìn)的系統(tǒng)和方法用于清潔SMIF箱到所希望的相對濕度，含氧量或塵粒水平。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，SMIF箱包括一進(jìn)口及一出口，各自包括一個(gè)單向閥過濾器總成，用于清潔干燥氣態(tài)工作流體，其用于在SMIF箱內(nèi)的材料周圍提供一被控制的低水平的濕度，含氧量及塵粒含量。SMIF箱入口連接有一氣態(tài)工作流體源，出口連接有一抽吸系統(tǒng)。整體定向流動(dòng)單向閥可在非常低的壓差下操作(如小于10毫巴)。
本發(fā)明的方法還提供了用于通過將其暴露于干燥劑中來干燥清潔氣體，將清潔氣體加熱到高于100℃，但低于所述箱的熱敏溫度，即105到120℃來改進(jìn)清潔過程；并在引入SMIF箱之前檢驗(yàn)預(yù)熱過的氣態(tài)工作流體以得到基本的成份水平。在本發(fā)明的另一方面，通過在箱內(nèi)全部氣流中維持清潔氣體的流速處于層流流速，低于聲速，以防止不希望的漩渦形成，而漩渦有可能聚集濕氣或塵粒，使箱內(nèi)形成層流而提供了一改進(jìn)了的清潔氣體的入口流動(dòng)。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，采用一個(gè)或更多噴嘴塔使SMIF箱內(nèi)的清潔氣體流導(dǎo)向產(chǎn)品使得箱內(nèi)形成層流。也可采用一個(gè)或更多的出口塔，具有類似于進(jìn)口塔的功能，以使得在箱內(nèi)產(chǎn)生層流。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，采用整體塔在整個(gè)箱內(nèi)來導(dǎo)向和擴(kuò)散氣態(tài)工作流體流。還可以包括一分子污染控制基礎(chǔ)單元，SMIF箱可固定在其上，其特征在于箱內(nèi)環(huán)境清潔的改進(jìn)。在本發(fā)明方法的另一方面中，可采用質(zhì)流控制使氣流率可控制地以某一斜率升降，以避免由SMIF箱內(nèi)薄片振動(dòng)導(dǎo)致的塵粒產(chǎn)生。
本發(fā)明的這些和其他方面及優(yōu)點(diǎn)將從以下配合附圖舉例詳細(xì)說明中凸顯出來。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明固定到一分子污染控制基礎(chǔ)單元上以進(jìn)行清潔的一單獨(dú)的SMIF箱簡圖。
圖1B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例固定到一分子污染控制基礎(chǔ)單元上以進(jìn)行清潔的一單獨(dú)的SMIF箱簡圖。
圖2是一部分剖面圖，說明一SMIF箱在圖1A和1B的分子污染控制基礎(chǔ)單元的基板上的固定。
圖3A是具有一圖1A和1B的分子污染控制基礎(chǔ)單元的基板的流線的單向閥的機(jī)械接口的放大的剖面圖。
圖3B是具有一圖1A和1B的分子污染控制基礎(chǔ)單元的基板的流線的單向閥的機(jī)械接口的另一實(shí)施例的放大的剖面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一改進(jìn)了的SMIF箱的透視圖。
圖5是圖4的SMIF的入口塔的分解透視圖。
圖6是圖4的SMIF箱的入口塔的另一實(shí)施例的分解透視圖。
圖7A是一具有與SMIF箱的薄片支撐臂一體的入口塔的SMIF箱的另一實(shí)施例。示出剖面上的一圓形部分。
圖7B是圖7A的圓形部分的放大的剖面圖。
圖8A是根據(jù)本發(fā)明固定到一分子污染控制基礎(chǔ)單元用以清潔的一單獨(dú)的SMIF箱的透視圖。
圖8B是根據(jù)本發(fā)明固定到一分子污染控制基礎(chǔ)單元用以清潔的一單獨(dú)的SMIF箱的另一實(shí)施例的透視圖。
圖9A是根據(jù)本發(fā)明固定到與用以清潔SMIF箱的分子污染控制基礎(chǔ)單元的氣態(tài)工作流體供排路線平行相連的基板上的一列數(shù)個(gè)SMIF箱的前視圖；圖9B是根據(jù)本發(fā)明固定到與用以清潔SMIF箱的分子污染控制基礎(chǔ)單元的氣態(tài)工作流體供排路線平行相連的基板上的一列數(shù)個(gè)SMIF箱的另一實(shí)施例的前視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明在一塔上固定到與用以清潔SMIF箱的分子污染控制基礎(chǔ)單元的氣態(tài)工作流體供排路線平行相連的基板上的數(shù)個(gè)SMIF箱的前視圖；以及圖11是根據(jù)本發(fā)明多個(gè)SMIF箱固定到用以清潔SMIF箱的分子污染控制基礎(chǔ)單元的簡圖。
由于塵粒，濕氣和含氧量能夠污染和劣化半導(dǎo)體制造材料的表面，重要的是適當(dāng)?shù)厍鍧嵅⒈３诌@些材料的局部制造環(huán)境沒有這些污染物。大氣中的污染物可包括水蒸氣，含氧量，以及塵粒。并且在常規(guī)的制造過程中產(chǎn)生的污染物可包括蒸汽狀態(tài)的鹵族元素或鹵族官能團(tuán)，例如氯，溴，三氯化砷，硅烷等。如圖中所示，本發(fā)明提供了改進(jìn)的系統(tǒng)和方法，用以清潔一SMIF箱到所希望的相對濕度，含氧量或塵粒水平。
參照圖1A,1B,2和2A，在本發(fā)明的分子污染控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例10中，一標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口(SMIF)箱12具有一形成一室的殼體13，適于固定與一分子污染控制基礎(chǔ)單元14一起工作，提供一氣態(tài)工作流體如氮?dú)?，氬氣或其他惰性氣體或惰性氣體組合的源15。其壓力是例如大約80磅每平方英寸，與SMIF箱流體連通以清潔SMIF箱。典型地，可得到壓力為從大約65到大約125磅每平方英寸的壓力氮?dú)饧捌渌栊詺怏w。當(dāng)前，氮?dú)鉃閮?yōu)選，系統(tǒng)中工作氣體的壓力使用點(diǎn)用調(diào)節(jié)器(point-of-use regulator)來控制，將SMIF箱的進(jìn)口供給壓力限制到大約10磅每平方英寸的最大值，而在SMIF箱內(nèi)典型的工作壓力為1磅每平方英寸。最好還設(shè)置一個(gè)與SMIF箱流體連通的真空泵，用以從SMIF箱內(nèi)去除氣態(tài)工作流體，塵粒及其他污染物，含氧量，以及濕氣。
如圖1A所示，供給SMIF箱的氣態(tài)工作流體也可由加熱器18加熱，由干燥器20干燥。氣態(tài)工作流體，即清潔氣體，例如說可以將其從氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w源到SMIF箱的途徑中暴露在干燥器中的干燥劑中進(jìn)行干燥，干燥劑與清潔氣體中的任何殘留水氣起化學(xué)反應(yīng)，而不引入任何不希望的成分，在目前的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，清潔氣體也可以被加熱到高于100℃，但低于箱的熱敏溫度。比如說，105℃到120℃之間。如圖1A和1B所示，在氣態(tài)工作流體源和一個(gè)或多個(gè)SMIF箱的入口之間的流體通路上最好還設(shè)置有質(zhì)流控制閥21，以控制氣態(tài)工作流體到SMIF箱的供給流動(dòng)。最好采用質(zhì)流控制使氣體流率以可控制的方式以某一斜率升降，以避免由SMIF箱內(nèi)的薄片振動(dòng)導(dǎo)致的塵粒產(chǎn)生。清潔氣體流在箱內(nèi)的速度也最好被維持在層流速度，低于聲速，以防止不希望的漩渦產(chǎn)生，并創(chuàng)造箱內(nèi)層流的條件。這些漩渦會(huì)保持濕氣和塵粒。
參照圖1A到3B，在當(dāng)前的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，單向閥總成22和24被結(jié)合到SMIF箱的各個(gè)進(jìn)口26中，以及各個(gè)出口28中。SMIF箱的基礎(chǔ)30的入口適于與分子污染控制基礎(chǔ)單元14的供給管線32流體連通，其出口適于與分子污染控制基礎(chǔ)單元14的排放管線34流體連通。SMIF箱就固定在分子污染控制基礎(chǔ)單元14上。SMIF箱的基礎(chǔ)30用作通往SMIF箱的門，有時(shí)也稱其為SMIF箱門。
如圖3A和3B所示，入口的單向閥總成包括一單向閥40，其允許氣態(tài)工作流體單向流入SMIF箱，以及一個(gè)濾清器42用來濾除塵粒物質(zhì)。出口的單向閥總成典型地僅需包括單向閥44，允許氣態(tài)工作流體單向流出SMIF箱，但也可如同進(jìn)口單向閥包括一濾清器及一濾清器總成。整體定向流動(dòng)單向閥最好可在非常低的壓差下動(dòng)作，典型地小于10毫巴。供給管線32和排放管線34典型地從分子污染控制基礎(chǔ)單元的基板處延伸，并包括O型密封圈46，48，其尺寸分別與進(jìn)口和出口的供給管線或排放管線密封地相配。
進(jìn)口及出口的單向閥總成可幫助確保只有干凈的，干燥的氣態(tài)工作流體進(jìn)入SMIF箱，以在SMIF箱的內(nèi)容物周圍提供一個(gè)具有非常低的粒子含量的受控環(huán)境。當(dāng)基本為100％的氮或其它惰性氣體氣態(tài)工作流體清潔SMIF箱，SMIF箱內(nèi)的大氣環(huán)境可在例如大約5分鐘內(nèi)達(dá)到大約0.1％的相對濕度水平，基本上無氧。理想地，SMIF箱可在大約6分鐘或更短地周期內(nèi)徹底地清潔到所希望的相對濕度，含氧量，或塵粒水平。
如圖1A所示，在一個(gè)實(shí)施例中，分子污染控制基礎(chǔ)單元的氣態(tài)工作流體排放管線還可以包括一個(gè)流量計(jì)50，用于監(jiān)控氣態(tài)工作流體通過SMIF箱的流動(dòng)，以及一對閥52,54，用于引導(dǎo)工作氣體SMIF箱供給管線直接到排放管線，以便由傳感器56監(jiān)控例如濕度，含氧量，塵粒以及溫度。在當(dāng)前的一優(yōu)選實(shí)施例中，閥門可以包括一電控電磁閥52，控制從供給到排放管線的氣態(tài)工作流體的流動(dòng)，以及一個(gè)電控電磁閥54，控制從SMIF箱通過排放管線的氣態(tài)工作流體的流動(dòng)。通過關(guān)閉連接閥52及打開排放管線閥54,SMIF箱中所存的氣態(tài)工作流體的污染水平可通過傳感器56監(jiān)控；通過打開連接閥52及關(guān)閉排放管線閥54，以通過傳感器56檢測預(yù)熱過的氣態(tài)工作流體以在氣態(tài)工作流體引入SMIF箱之前得到基本組成水平。在圖1B所示的另一優(yōu)選實(shí)施例中，由于工作氣體的純度可以典型地由氣源控制，比如由工作氣體出售方的資證認(rèn)定，或由在使用前在實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)決定，因而工作氣體的狀況的監(jiān)控就不再需要，而由傳感器56如一濕度計(jì)對SMIF箱中存在的包括排放管線中的氣體的監(jiān)控可由選項(xiàng)提供，以對SMIF箱內(nèi)存在的氣態(tài)工作流體的污染水平進(jìn)行監(jiān)控。
參照圖4及圖5，在本發(fā)明當(dāng)前的一優(yōu)選實(shí)施例中，氣態(tài)工作流體的流動(dòng)或SMIF箱內(nèi)的清潔氣體可以被引導(dǎo)到，或離開容納在SMIF箱內(nèi)使用一個(gè)或多個(gè)獨(dú)特構(gòu)型的由一固定元件64連接到進(jìn)口26或出口28的塔62支持的薄片或基片制造材料60上。每個(gè)塔上都有許多小孔，可以是以一系列間隔的噴嘴66的形式，這些噴嘴尺寸分級(jí)變化(graduated)。當(dāng)用作一進(jìn)口塔時(shí)，噴嘴尺寸漸次變化到在進(jìn)口塔附近產(chǎn)生一均勻的速度場，從而1確定SMIF箱內(nèi)部周圍的氣流的矢量方向。氣態(tài)工作流體將吹拂SMIF箱及其內(nèi)容物，驅(qū)除殘余的濕氣并使塵粒向排放口運(yùn)動(dòng)。在圖6所示的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，塔的構(gòu)型可以取塔68的形式，具有一系列間隔開的，放射狀槽形口70，最好一個(gè)或多個(gè)通風(fēng)塔被連接到出口或口上，具有一類似于進(jìn)口塔的結(jié)構(gòu)和功能，以引導(dǎo)到出口閥的流動(dòng)排向儀器，到局部環(huán)境中。這樣出口塔最好具有如圖5所示的構(gòu)型，或者在一替換的實(shí)施例中如圖6所示的構(gòu)型。當(dāng)用作出口塔時(shí)，噴嘴開口有助于增加氣態(tài)工作流體速度，從箱內(nèi)較低的氣態(tài)工作流體速度到排放管線內(nèi)較快的流動(dòng)速度。
在圖7A和圖7B所示的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，進(jìn)口塔72可以被結(jié)合進(jìn)SMIF箱的薄片支撐臂74，位于管形垂直元件76中，以引導(dǎo)和擴(kuò)散整個(gè)箱內(nèi)部的氣態(tài)工作體的流動(dòng)。在SMIF箱的相對側(cè)，可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)類似的出口或排放塔(未示出)，以抽出含有殘余物的清潔氣體進(jìn)行排放。整體進(jìn)口和出口塔不影響SMIF箱的基板“門”的操作，而且也不對用于薄片加工的支撐機(jī)械裝置產(chǎn)生約束。
本發(fā)明的系統(tǒng)及方法旨在用于當(dāng)SMIF箱不需要時(shí)，即，當(dāng)?shù)却乱粋€(gè)生產(chǎn)工位或下一個(gè)制造步驟時(shí)。這些時(shí)間段估計(jì)約為6分鐘至長于1小時(shí)。理想地，SMIF箱在6分鐘或更短地時(shí)間內(nèi)被徹底地清潔到所希望的相對濕度，含氧量，或塵粒水平。大約0.1％或更低的相對濕度水平可在大約5分鐘內(nèi)獲得。提供給SMIF箱的氣態(tài)工作流體或清潔氣體的流動(dòng)典型地達(dá)20SCFH，壓力大約從0到5磅每平方英寸。加壓的氮?dú)饧捌渌栊詺怏w典型地可以從65到125磅的壓力得到，系統(tǒng)內(nèi)的工作氣體的壓力典型地采用點(diǎn)用調(diào)節(jié)器控制，限制SMIF箱的供給壓力為最大值約10磅每平方英寸，SMIF箱內(nèi)的工作壓力典型地約為1磅/平方英寸。氣態(tài)工作流體或清潔氣體被過濾而以約99.999％的效率去除小至0.10～2.0微米的塵粒。
如在圖8A中所示的一個(gè)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的優(yōu)選實(shí)施例中以及圖8B中所示的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施中那樣，一單獨(dú)的SMIF箱80可以被(典型地用人工)固定到一分子污染控制模塊化基礎(chǔ)單元84的底板82上，以提供SMIF箱的氣態(tài)工作流體的供給和排放，如以上所述。在圖9A,9B,10和11所示的另一個(gè)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，一單獨(dú)的污染控制模塊化基礎(chǔ)單元84可向多個(gè)SMIF箱80提供氣態(tài)工作流體的供給和排放。如圖9所示，一列數(shù)個(gè)SMIF箱80可以塔狀固定到基板82上，基板82與氣態(tài)工作流體供給和排放管線86平行相連。
如圖11所示，與圖1A和1B所示的單個(gè)SMIF箱的構(gòu)形相類似，在圖9A,9B和10的多箱構(gòu)形中，分子污染控制模塊化基礎(chǔ)單元84通常提供一氣態(tài)工作流體的供給85，工作流體典型地為氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w，例如以80磅/平方英寸的壓力供給。分子污染控制基礎(chǔ)單元還可以包括一過濾器88，用于過濾氣態(tài)工作流體而以約99.999％的效率去除小至0.1～2.0微米的塵粒。分子污染控制基礎(chǔ)單元最好包括一清潔控制總成90，其典型地包括一質(zhì)量控制閥21，控制SMIF箱內(nèi)的氣態(tài)工作流體的供給。在當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例中，清潔控制總成還提供一干燥室20，用以接受和干燥氣態(tài)工作流體或清潔氣體，方法是將其暴露在如活性鋁，氯化鈣，硅膠，或氯化鋅等干燥劑中，例如其可與供給到SMIF箱的清潔氣體中的任何殘存的水分起化學(xué)反應(yīng)并將其去除，并不向清潔氣體中引入任何不希望的成分，其他不向清潔氣體引入任何不希望的成份的干燥劑也可適合此處。
在當(dāng)前的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，清潔控制總成還提供一加熱器18，用以將清潔氣體加熱到高于100℃，但低于箱的熱敏溫度，即105到120℃。對于多箱的構(gòu)型，典型地提供一歧管92，用以平均分配氣態(tài)工作流體到各SMIF箱。如以上參照圖1A所述，在當(dāng)前的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，清潔控制單元還可以在SMIF箱的出口管線提供傳感器56，與供給管線相連，以監(jiān)控清潔后的SMIF箱內(nèi)存在的氣態(tài)工作流體的相對濕度，含氧量以及塵粒物含量。并允許檢測預(yù)熱過的氣態(tài)工作流體以在將其引入到SMIF箱之前得到基本組成水平，還可以設(shè)置其他型式的傳感器以檢測在常規(guī)處理后可能存在的其他型式的污染如蒸汽中攜帶的鹵素或鹵族官能團(tuán)，例如氯，溴，三氯化砷，硅烷等。如圖1A和1B所示，最好設(shè)置一真空泵16與SMIF箱的一個(gè)或多個(gè)出口流體連通以去除氣態(tài)工作流體或清潔氣體，以及任何顆粒污染物，其它形式的蒸汽污染物如從制造過程和SMIF箱的氣態(tài)工作流體或清潔氣體中所夾帶的污物。
從以上敘述很明顯地看出，盡管說明的是本發(fā)明的特定形式，但可以作出各種變形而不背離本發(fā)明的精神和范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明僅由所附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1．一種用于清潔半導(dǎo)體制造材料環(huán)境到所希望的相對濕度，含氧量及塵粒水平的系統(tǒng)，包括一模塊化隔離艙，具有限定一用于半導(dǎo)體制造材料的室的殼體，所述殼體包括一基礎(chǔ)；一入口，設(shè)置在所述基礎(chǔ)上，用于接納氣態(tài)工作流體到所述模塊化隔離艙，以用所述氣態(tài)工作流體清潔所述模塊化隔離艙，所述入口包括一單向閥和過濾器總成，用以允許所述氣態(tài)工作流體單向流入所述模塊化隔離艙及用以過濾所述流入模塊化隔離艙內(nèi)的氣態(tài)工作流體；一出口，設(shè)置在所述基礎(chǔ)上，用于從所述模塊化隔離艙內(nèi)除去所述氣態(tài)工作流體，所述出口包括一單向閥總成，用以允許從所述模塊化隔離艙內(nèi)除去的氣態(tài)工作流體單向流動(dòng)；一氣態(tài)工作流體源，用于清潔所述模塊化隔離艙；以及一分子污染控制基礎(chǔ)總成，具有一氣態(tài)工作流體供給口，與所述氣態(tài)工作流體源流體連通，所述基礎(chǔ)總成氣態(tài)工作流體供給口，適于與所述模塊化隔離艙入口以密封的流體連通狀態(tài)配合，并且所述分子污染控制基礎(chǔ)總成具有一基礎(chǔ)總成排放口，適于與所述模塊化隔離艙出口以密封的流體連通狀態(tài)配合。
2．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述入口包括一入口塔，其具有多個(gè)間隔開的孔。
3．如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中所述間隔開的孔包括一系列噴嘴，其尺寸分級(jí)變化。
4．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述入口包括一入口塔，其具有多個(gè)間隔開的放射狀槽口。
5．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述出口包括一出口塔，其具有多個(gè)間隔開的孔。
6．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述出口包括一出口塔，其具有多個(gè)間隔開的放射狀槽口。
7．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述分子污染控制基礎(chǔ)總成還包括一真空泵，其與基礎(chǔ)總成排放口流體連通，以從所述模塊化隔離艙內(nèi)去除所述氣態(tài)工作流體，塵粒污染物，氧，以及氣態(tài)工作流體中夾帶的濕氣。
8．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述分子污染控制基礎(chǔ)總成包括多對所述基礎(chǔ)總成氣態(tài)工作流體供給口以及所述基礎(chǔ)總成排放口，用以匹配地接受多個(gè)所述模塊化隔離艙。
9．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述分子污染控制基礎(chǔ)總成包括一干燥室，其含有干燥劑用以干燥供給所述模塊化隔離艙的所述氣態(tài)工作流體。
10．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述分子污染控制基礎(chǔ)總成包括一加熱器用以加熱供給到所述分子隔離艙的所述氣態(tài)工作流體到約100℃至120℃之間的溫度。
11．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述分子污染控制基礎(chǔ)總成包括一傳感器，用以監(jiān)控供給到所述模塊化隔離艙的所述氣態(tài)工作流體的相對濕度。
12．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述分子污染控制基礎(chǔ)總成包括一個(gè)傳感器，用以監(jiān)控供給到所述模塊化隔離艙的所述氣態(tài)工作流體的含氧量。
13．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述分子污染控制基礎(chǔ)總成包括一個(gè)傳感器，用以監(jiān)控供給到所述模塊化隔離艙的所述氣態(tài)工作流體的塵粒含量。
14．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述分子污染控制基礎(chǔ)總成包括一個(gè)傳感器，用以監(jiān)控供給到所述模塊化隔離艙的所述氣態(tài)工作流體的相對濕度。
15．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述分子污染控制基礎(chǔ)總成包括一個(gè)傳感器，用以監(jiān)控從所述模塊化隔離艙出來的所述氣態(tài)工作流體的氧含量。
16．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述分子污染控制基礎(chǔ)總成包括一個(gè)傳感器，用以監(jiān)控從所述模塊化隔離艙出來的所述氣態(tài)工作流體的塵粒含量。
17．一種用以清潔一半導(dǎo)體制造材料的模塊化隔離艙內(nèi)的環(huán)境到所希望的相對濕度，含氧量及塵粒水平的方法，其中模塊化隔離艙具有一基礎(chǔ)，包括一入口，設(shè)置在所述基礎(chǔ)上以接納一氣態(tài)工作流體到所述模塊化隔離艙，用以清潔所述模塊化隔離室；一出口，設(shè)置在所述基礎(chǔ)上以從所述模塊化隔離艙內(nèi)去除所述氣態(tài)工作流體；一氣態(tài)工作流體源用以清潔所述分子隔離艙，以及一分子污染控制基礎(chǔ)總成，其具有一基礎(chǔ)總成氣態(tài)工作流體供給口，設(shè)置的可與所述模塊化隔離艙入口以密封流體連通狀態(tài)匹配，以及一基礎(chǔ)總成排放口，設(shè)置得可與所述模塊化隔離艙出口以密封流體連通狀態(tài)匹配，所述方法包括以下步驟供給氣態(tài)工作流體流到模塊化隔離艙，用以清潔所述模塊化隔離艙的濕氣，氧和塵粒，維持所述氣態(tài)工作流體以層流速度流動(dòng)，使箱內(nèi)為層流，以及將氣態(tài)工作流體連同其夾帶的濕氣，氧及塵粒一起從模塊化隔離艙抽出。
18．如權(quán)利要求17的方法，其中維持所述氣態(tài)工作流體以層流速度流動(dòng)的步驟包括維持所述氣態(tài)工作流體以低于聲速的層流速度流動(dòng)。
19．如權(quán)利要求17的方法，還包括干燥供給到所述模塊化隔離艙的氣態(tài)工作流體的步驟。
20．如權(quán)利要求17的方法，還包括加熱供給到所述模塊化隔離艙的氣態(tài)工作流體到一大約100℃至120℃之間的溫度的步驟。
21．如權(quán)利要求17的方法，還包括監(jiān)控供給到所述模塊化隔離艙的氣態(tài)工作流體的氧含量的步驟。
22．如權(quán)利要求17的方法，還包括監(jiān)控供給到所述模塊化隔離艙的氣態(tài)工作流體的塵粒含量的步驟。
23．如權(quán)利要求17的方法，還包括監(jiān)控供給到所述模塊化隔離艙的氣態(tài)工作流體的相對濕度的步驟。
24．如權(quán)利要求17的方法，還包括監(jiān)控從所述模塊化隔離艙出來的氣態(tài)工作流體的相對濕度的步驟。
25．如權(quán)利要求17的方法，還包括監(jiān)控從所述模塊化隔離艙出來的氣態(tài)工作流體的氧含量的步驟。
26．如權(quán)利要求17的方法，還包括監(jiān)控從所述模塊化隔離艙出來的氣態(tài)工作流體的塵粒含量的步驟。
全文摘要
用于分子污染控制的系統(tǒng)和方法,允許將一SMIF箱清潔到所希望的相對濕度,含氧量,或塵粒水平。所述SMIF箱包括一單向閥和過濾器總成的入口,以供給一清潔,干燥的氣態(tài)工作流體以使裝在SMIF箱內(nèi)的材料周圍維持低水平的濕氣,含氧量,和塵粒含量。SMIF箱出口也包括一單向閥和過濾器總成,與抽吸系統(tǒng)相連。清潔氣體在SMIF箱內(nèi)的流動(dòng)可被引導(dǎo)到一個(gè)或多個(gè)噴嘴塔,以使在箱內(nèi)產(chǎn)生層流,以及可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)出口塔,具有與進(jìn)口塔相似的功能。清潔氣體可通過暴露到干燥劑而干燥,加熱到100℃至120℃之間的溫度,并可在引入到下一SMIF箱之前或之后檢驗(yàn)以得到基本組成水平,多個(gè)SMIF箱也可由一單個(gè)的污染控制基礎(chǔ)單元清潔。
文檔編號(hào)H01L21/673GK1230289SQ97197875
公開日1999年9月29日 申請日期1997年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月13日
發(fā)明者小格倫·A·羅伯遜, 羅伯特·M·根科, 羅伯特·B·埃格林頓, 韋蘭·科默, 格歷高里·K·蒙特 申請人:塞米法布公司