再循環(huán)襯底容器清除系統(tǒng)和方法
【專利摘要】降低用于半導(dǎo)體襯底容器的清除氣體的消耗的方法和系統(tǒng)。再循環(huán)清除系統(tǒng)通過過濾和凈化來自襯底容器的氣體流，從裝載端口接收氣體流或包括再循環(huán)罐而使清除氣體再循環(huán)回到襯底容器。
【專利說明】再循環(huán)襯底容器清除系統(tǒng)和方法
[0001 ]優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本專利申請要求于2013年12月13日提交的題為“再循環(huán)襯底容器清除系統(tǒng)和方法”、序列號為61/916，071的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開總體涉及襯底容器的清除，更具體地，根據(jù)一個或多個實(shí)施方式，涉及降低清除的消耗的系統(tǒng)和/或方法。
【背景技術(shù)】
[0004]載體可以通過將襯底保持在密封空間中而使半導(dǎo)體襯底免受例如空氣中的雜質(zhì)和化學(xué)污染物污染。諸如FOUP(前開式統(tǒng)一晶圓盒)或SMIF(標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口)晶圓盒的密封載體一般由高性能塑料材料形成。然而，由于塑料材料的透濕性，或由于氧分子擴(kuò)散，濕度和氧含量傾向于隨著時間增加，出于安全和處理的原因，載體一般不會構(gòu)造為氣密密封。
[0005]此外，來自諸如光刻膠襯底的襯底涂層的蒸發(fā)了的有機(jī)溶劑可能會粘附至載體的內(nèi)壁。由此，載體內(nèi)部的氣氛可能會被有機(jī)化合物污染。
[0006]作為對抗載體中的濕度、氧氣和有機(jī)污染物的措施，可以將干燥的空氣或氮?dú)庖氲矫芊廨d體，以清除和取代載體內(nèi)部的氣氛。高的清除流，例如高達(dá)150升/分鐘的流速，連同較大容積的容器，例如，用于450毫米的襯底，可能要求大量的可消耗的清除氣體。
[0007]由此，存在對于降低清除氣體的消耗的容器清除系統(tǒng)和方法的需要，同時維持用于半導(dǎo)體襯底的潔凈的儲存環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明公開降低用于半導(dǎo)體襯底容器的清除氣體的消耗的方法和系統(tǒng)。再循環(huán)清除系統(tǒng)可以使清除氣體再循環(huán)回到容器，例如通過過濾器。可以包括濕度傳感器，以監(jiān)測再循環(huán)清除氣體的濕度，允許清除氣體維持容器內(nèi)部的干燥等級。
[0009]在一些實(shí)施方式中，再循環(huán)清除系統(tǒng)可以接收來自容器的氣體流，然后在可選地過濾和凈化之后，使氣體流返回到容器。在容器中或在再循環(huán)管線中可以安裝濕度傳感器，以監(jiān)控濕度等級，其可以用于調(diào)節(jié)容器中的濕度等級。例如，一旦濕度等級超過預(yù)定等級，新鮮的干燥空氣或氮?dú)饪梢蕴砑拥皆傺h(huán)清除管線，以降低濕度等級。再循環(huán)清除系統(tǒng)可以潛在地節(jié)省很多的工廠氣體，例如干凈的干燥空氣或氮?dú)?，同時保持容器內(nèi)部所要求潔凈度的環(huán)境。
[0010]在一些實(shí)施方式中，再循環(huán)清除系統(tǒng)可以接收來自裝載端口的氣體流，容器放置在該裝載端口中。然后在可選地過濾和凈化之后，再循環(huán)清除系統(tǒng)可將氣體流引導(dǎo)到容器。因?yàn)槿萜鞑皇菤饷苊芊獾?，所以清除氣體可以逸出到裝載端口以及再循環(huán)?？梢园惭b濕度傳感器，以調(diào)節(jié)容器中的濕度等級。
[0011]在一些實(shí)施方式中，再循環(huán)清除系統(tǒng)可以包括再循環(huán)罐，其將清除流提供至容器，并且接受來自容器的回流。再循環(huán)罐內(nèi)的氣體可以經(jīng)由凈化器被再循環(huán)以降低濕度等級。由此，凈化器可以從來自容器的回流捕獲污染物和水分，并且可以給容器提供干凈干燥的再循環(huán)氣體。
【附圖說明】
[0012]圖1A-1B圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的FOUP容器。
[0013]圖2A-2B圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于容器的再循環(huán)清除的配置。
[0014]圖3A-3B圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。
[0015]圖4A-4B圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于半導(dǎo)體容器的再循環(huán)清除的流程圖。
[0016]圖5圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。
[0017]圖6圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于半導(dǎo)體容器的再循環(huán)清除的流程圖。
[0018]圖7圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。
[0019]圖8圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。
[0020]圖9圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于半導(dǎo)體容器的再循環(huán)清除的流程圖。
[0021]圖10圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。
[0022]圖11A-11B圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于半導(dǎo)體容器的再循環(huán)清除流程圖。
[0023]圖12圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。
[0024]圖13圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于半導(dǎo)體容器的再循環(huán)清除的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及當(dāng)用于襯底的容器儲存在儲存腔室或當(dāng)用于襯底的容器與加工工具或其他密封腔室接合時清除容器，襯底諸如半導(dǎo)體晶片、平板顯示器和其他需要清潔環(huán)境的產(chǎn)品。
[0026]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明公開了用于半導(dǎo)體襯底容器的改進(jìn)的清除方法和系統(tǒng)，以確保潔凈的線路環(huán)境，同時降低工廠的氣體的消耗。半導(dǎo)體襯底容器可以包括晶片盒(例如，單個晶片盒、晶舟晶片盒、FOUP和SMIF晶圓盒)，中間掩膜盒(例如單個中間掩模盒、多個中間掩模盒)和儲料器(晶片盒或中間掩模盒的儲存，裸晶片或裸中間掩模的儲存)。在一些實(shí)施方式中，例如，當(dāng)半導(dǎo)體襯底容器放置在裝載端口中用于儲存或等待加工時，可以使用再循環(huán)清洗系統(tǒng)來清除半導(dǎo)體襯底容器。通過過濾和凈化器系統(tǒng)可以保證清除氣體的質(zhì)量，所述過濾和凈化器系統(tǒng)配置為從再循環(huán)清除流中去除顆粒、有機(jī)污染物和水分污染物。此外，可以使用諸如濕度傳感器的傳感器來監(jiān)測清除氣體的質(zhì)量，允許用新鮮的干燥氣體取代或更新再循環(huán)清除氣體。
[0027]在制造工廠內(nèi)的儲存和運(yùn)輸期間，使用諸如SMIF和FOUP系統(tǒng)的密封容器來控制敏感的半導(dǎo)體襯底的環(huán)境已經(jīng)大大改善了加工控制并且減少了裝置污染。容器可能會被連續(xù)清除，以保持清潔的干燥環(huán)境，這可以防止襯底受到例如容器環(huán)境或容器漏氣的污染。
[0028]雖然本發(fā)明的實(shí)施方式針對諸如FOUP和其他SMIF晶圓盒的清除容器描述，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明可以應(yīng)用于所有類型的襯底容器。
[0029]圖1A-1B圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的FOUP容器。圖1示出立體圖，圖1B示出FOUP容器100的截面圖，F(xiàn)OUP容器100可以用來儲存半導(dǎo)體襯底117，諸如硅晶片。F0UP100可以包括聯(lián)接到的FOUP主體110的FOUP門115。F0UP100可以具有一些入口 125，用于接受清除氣體120，諸如清潔的干燥空氣或氮?dú)?。F0UP100可以具有過濾器127，該過濾器127允許通過清除氣體的逸出平衡FOUP的內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境?？商娲?，可以設(shè)置單向閥(諸如無向閥瓣(none way flap))，以允許清除空氣逸出，同時防止外部空氣進(jìn)入。
[0030]圖2A-2B圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于容器的再循環(huán)清除的配置。容器內(nèi)部的氣體可以被清除，例如清除氣體可以提供至容器的內(nèi)部，以取代容器中的氣體氛圍。清除模塊可以包括將清除氣體供應(yīng)至容器的一個或多個清除噴嘴的氣罐。可以使用任何清除氣體，諸如干凈的干燥空氣或氮?dú)狻？梢允褂闷渌宄龤怏w，諸如氬氣、氧氣和它們的混合物。
[0031]可能需要高的清除流，尤其是對于先進(jìn)的半導(dǎo)體器件。例如，清除450毫米容器可能需要150升/分鐘的清除流。可以使用其它清除流，諸如小于300升/分鐘或小于200升/分鐘。
[0032]再循環(huán)清除系統(tǒng)可顯著降低清除氣體的消耗，同時保持所要求的潔凈等級。例如，當(dāng)容器中的或再循環(huán)清除氣體中的污染物超過可接受等級時，再循環(huán)清除氣體可以用新鮮的清除氣體取代?？商娲兀迈r的清除氣體可以加入到再循環(huán)清除氣體，以降低污染等級?？梢园▊鞲衅鳎宰詣泳S持再循環(huán)清除氣體的期望的潔凈等級。
[0033]在圖2A中，清除氣體220可以提供至容器210，該容器210可以配置為存儲多個襯底217。容器210可以被密封，例如，與外部環(huán)境隔離。在一些實(shí)施方式中，容器不是氣密密封的，例如，可以使用過濾器(未示出)來允許容器內(nèi)部的氣體逸出。容器內(nèi)部的壓力可以比外部大氣壓力高，由此使進(jìn)入容器的氣體最小化。容器可以包括單向閥，該單向閥配置為允許內(nèi)部氣體逸出，但是不允許外部氣體進(jìn)入。
[0034]容器210內(nèi)部的氣體可被接收230和再循環(huán)返回220到容器。再循環(huán)路徑中可以包括可選部件，諸如用于從容器提取氣體流230的栗240，和用于在排出的氣體返回到容器之前清潔排出的氣體的過濾器/凈化器250。過濾器可以用于從流體流中去除顆粒，例如，去除容器內(nèi)部的顆粒。凈化器可用于從流體流去除水分或其他有機(jī)污染物?？梢允褂闷渌渲?，諸如在栗之前布置過濾器。
[0035]在圖2B中，再循環(huán)清除系統(tǒng)可以包括再循環(huán)路徑和用于添加新鮮的清除氣體供應(yīng)的更新路徑。再循環(huán)路徑可以包括到容器的清除氣體流220、來自容器的排出清除氣體流230、栗送系統(tǒng)240和過濾器/凈化器250。更新路徑可以包括新鮮的清除氣體供應(yīng)部280，其可以配置為取代再循環(huán)清除氣體或添加到再循環(huán)清除氣體。切換機(jī)構(gòu)260可以配置為例如從再循環(huán)路徑接受再循環(huán)的清除氣體，或從新鮮的清除氣體供應(yīng)280接受新鮮的干燥清除氣體。切換機(jī)構(gòu)260可以由傳感器270來控制，傳感器270諸如濕度傳感器。例如，當(dāng)濕度傳感器270檢測高等級濕度時，切換機(jī)構(gòu)260被切換成從供應(yīng)部280接受新鮮的清除氣體。在濕度等級下降之后，例如，下降到可接受的等級，清除氣體的再循環(huán)可以恢復(fù)，例如，切換機(jī)構(gòu)260可切換回來，以從再循路徑接受再循環(huán)清除氣體。傳感器270可以放置在任何地方，諸如在容器中(如所示)，或在再循環(huán)路徑中，以檢測清除氣體的污染等級。
[0036]切換機(jī)構(gòu)260可以被配置成用新鮮的清除氣體來取代再循環(huán)的清除氣體。切換機(jī)構(gòu)可以配置為接受再循環(huán)清除氣體或新鮮的清除氣體，例如，切換機(jī)構(gòu)是撥動開關(guān)，在再循環(huán)清除氣體和新鮮的清除氣體之間切換。切換機(jī)構(gòu)260可以配置為將新鮮的清除氣體添加到再循環(huán)清除氣體。切換機(jī)構(gòu)可以配置為始終保持再循環(huán)的清除氣體流，并且打開或關(guān)閉來自新鮮的清除氣體供應(yīng)部的附加流動。
[0037]圖3A-3B圖示根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接到裝載端口，使得當(dāng)容器放置在裝載端口的支撐件上時，再循環(huán)清除系統(tǒng)可以被激活。再循環(huán)清除氣體可以提供到容器，以保持容器處于干凈干燥狀態(tài)。
[0038]噴嘴395可以設(shè)置在裝載端口300的支撐件390上。噴嘴可以配置為向容器310提供清除。噴嘴可以是常閉的，并且在匹配時打開，例如當(dāng)容器放置在支撐件上時。例如，噴嘴可以包括彈簧系統(tǒng)，該彈簧系統(tǒng)向上推壓噴嘴塞，以關(guān)閉氣體路徑。當(dāng)容器放置在噴嘴塞上時，容器可以向下推塞，打開氣體路徑，以接受清除氣體流到容器。
[0039]可以包括可選的歧管，以控制清除，使得容器可以周期性地或連續(xù)地清除?？梢园▽?zhǔn)傳感器，以確保容器與噴嘴正確地對準(zhǔn)。此外，可以包括其他部件，諸如控制清除氣體的流速的流控制器，或在允許清除流進(jìn)入容器之前去除清除流中的任何污染物的凈化器或過濾器。
[0040]支撐件390中可以包括多個噴嘴395。一個噴嘴可以配置為將清除氣體接受至容器，一個噴嘴可配置為從容器排出清除氣體。再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接到支撐件390，包括再循環(huán)路徑和更新路徑。再循環(huán)路徑可以包括到通向容器的噴嘴的清除氣體流，來自容器的另一噴嘴中的排出清除氣體流、栗送系統(tǒng)340和過濾器/凈化器350。更新路徑可以包括新鮮的清除氣體供應(yīng)部380，其可以配置為取代或添加到再循環(huán)清除氣體。切換機(jī)構(gòu)360可以被配置為在再循環(huán)清除氣體流或新鮮的清除氣體流之間切換，這可以允許新鮮的清除氣體取代再循環(huán)清除氣體。切換機(jī)構(gòu)360可以配置為切換新鮮的清除氣體流與再循環(huán)清除氣體流之間的連接，這可以允許新鮮的清除氣體添加至再循環(huán)清除氣體。
[0041 ] 切換機(jī)構(gòu)360可以由傳感器370控制，傳感器370諸如濕度傳感器。例如，當(dāng)濕度傳感器370檢測到再循環(huán)清除流中的高等級濕度時，切換機(jī)構(gòu)360被切換成從供應(yīng)部380接受新鮮的清除氣體。在濕度等級下降之后，例如，下降到可接受等級時，清除氣體的再循環(huán)可以恢復(fù)，例如，切換機(jī)構(gòu)360可以切換回來，以從再循環(huán)路徑接受再循環(huán)清除氣體?？梢约尤肓硗獾膫鞲衅骰蚍治銎骷?，以監(jiān)測再循環(huán)清除氣體流中的污染物濃度。
[0042]裝載端口可以是開放的裝載端口，例如，容器暴露于外部環(huán)境(圖3A)。裝載端口可以是密封的裝載端口，例如，該容器被放置在受控環(huán)境307中，受控環(huán)境307諸如真空環(huán)境(圖3B)。例如，裝載端口可以具有開口以接受容器。在開口被關(guān)閉后，例如，通過裝載端口門，裝載端口周圍被抽空。抽空的裝載端口可以允許容器與處理系統(tǒng)397連接，處理系統(tǒng)397諸如真空處理腔室。
[0043]圖4A-4B圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于半導(dǎo)體容器的再循環(huán)清除的流程圖。在圖4A中，再循環(huán)清除氣體被施加到容器，以清除該容器。清除流可以提供到容器。容器內(nèi)部的氣體可以被排出到再循環(huán)系統(tǒng)，在可選地過濾和/或凈化氣體流之后，再循環(huán)系統(tǒng)可以使氣體返回到容器。操作400接收來自設(shè)置在支撐件上的容器的流，支撐件諸如裝載端口的支撐件。在可選地過濾和/或凈化操作之后，操作410使流再循環(huán)回到容器。噴嘴可以聯(lián)接到容器，用于將再循環(huán)清除流提供至容器。另一個噴嘴可聯(lián)接到容器，用于接受來自容器的流，例如，用于從容器中排出氣體。
[0044]在圖4B中，可以監(jiān)測再循環(huán)的清除流，例如，以評估濕度等級、有機(jī)污染物等級或顆粒等級。例如，當(dāng)污染物低于可接受等級，濕度等級低于可接受等級，諸如在Ippb以下或10ppt以下，從容器排出的清除流再循環(huán)回到容器，例如，以節(jié)省工廠氣體消耗。如果污染物等級超過可接受值，則排出的清除氣體由新鮮干凈的干燥氣體取代，例如新鮮干凈的干燥氣體而不是排出的清除氣體供應(yīng)到容器。可替換地，可以將新鮮干凈的干燥氣體添加到排出的清除氣體，新鮮干凈的干燥氣體和排出的清除氣體的組合供應(yīng)到容器。
[0045]操作430接收來自設(shè)置在裝載端口上的容器的流，例如，容器在開放的裝載端口的支撐件上或在可密封的裝載端口的支撐件上?？梢允褂美跛拖到y(tǒng)來從容器提取氣流。操作440測量流中的氣體或容器中的氣體的濕度等級。如果濕度等級在可接受值以下，諸如在Ippb或10ppt以下，操作450使流再循環(huán)回到容器。如果濕度等級高，例如，高于Ippb或高于lOOppt，則可以使用新鮮干凈的干燥氣體，或取代或添加到流。
[0046]在一些實(shí)施方式中，可以使用循環(huán)再循環(huán)清除氣體流。在一些情況下，噴嘴結(jié)構(gòu)對于連續(xù)再循環(huán)清除流可能不是最佳的。例如，輸入清除氣體可以直接旁路到輸出的排出氣體，而不會在容器中花費(fèi)足夠的時間，以去除水分或其他污染物。循環(huán)再循環(huán)清除氣體流可以改善污染物去除過程。例如，輸入清除氣體可以結(jié)束，同時可以執(zhí)行輸出清除排氣，抽空容器內(nèi)部的氣體。然后開啟輸入清除氣體，使清除氣體流動到容器。在輸入清除氣體流期間，輸出清除排氣可以被關(guān)閉，或者可以繼續(xù)流動。
[0047]圖5圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接到可密封的裝載端口，使得當(dāng)容器放置在裝載端口的支撐件上時，再循環(huán)清除系統(tǒng)可以被激活。噴嘴可以設(shè)置在裝載端口 500的支撐件590上。噴嘴可以配置為向容器提供清除。
[0048]再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接到支撐件590，包括再循環(huán)路徑和更新路徑。再循環(huán)路徑可以包括到通向容器的噴嘴的清除氣體流、來自容器的另一噴嘴中的排出清除氣體流、栗送系統(tǒng)540和過濾器/凈化器550。更新路徑可以包括新鮮的清除氣體供應(yīng)部580，其可以配置為取代再循環(huán)清除氣體或添加到再循環(huán)清除氣體。切換機(jī)構(gòu)560可以配置為在再循環(huán)清除氣體流、更新的清除氣體流或切斷清除氣體流的閉合導(dǎo)管之間切換。
[0049]切換機(jī)構(gòu)560可以由傳感器570控制，諸如濕度傳感器。由此切換機(jī)構(gòu)560可以在新鮮的干凈的干燥氣體或再循環(huán)清除氣體之間切換。此外，切換機(jī)構(gòu)560可以由控制器575控制，控制器575可以執(zhí)行循環(huán)再循環(huán)清除氣體流。例如，當(dāng)水分含量低時，例如低于可接受等級，控制器可以在閉合狀態(tài)和再循環(huán)清除氣體之間周期性地?fù)軇虞斎肭宄?。這可以使用再循環(huán)清除氣體允許容器的周期性栗送和清除。當(dāng)水分等級高時，例如高于可接受等級時，控制器可以在閉合狀態(tài)和新鮮的清除氣體之間周期性地?fù)軇虞斎肭宄鳌＿@可以使用新鮮的清除氣體允許容器的周期性栗送和清除?？商娲兀刂破骺梢栽谛迈r的清除氣體和再循環(huán)清除氣體之間撥動輸入清除流，或在關(guān)閉狀態(tài)、新鮮的清除氣體和再循環(huán)清除氣體之間之間撥動輸入清除流。
[0050]圖6圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的半導(dǎo)體容器的再循環(huán)清除的流程圖。可以使用循環(huán)的再循環(huán)清除氣體來清除容器。操作600施加流至設(shè)置在支撐件上的容器，支撐件諸如裝載端口的支撐件。操作610停止流。操作620排出容器內(nèi)部的氣體，例如通過栗送系統(tǒng)。操作630重復(fù)操作，例如，重新將流施加至容器。在操作640中，取決于監(jiān)測的濕度等級，流可以是再循環(huán)清除流、新鮮的清除流，或再循環(huán)清除流和新鮮清除流的混合。
[0051]在一些實(shí)施方式中，再循環(huán)罐可以用于再循環(huán)容器中的清除氣體。例如，再循環(huán)罐可以放置在清除氣體的再循環(huán)路徑中，允許清除氣體連續(xù)地再循環(huán)，例如，連續(xù)地凈化和過濾。
[0052]圖7圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接到可密封的裝載端口，使得當(dāng)容器放置在裝載端口的支撐件上時，再循環(huán)凈化系統(tǒng)可以被激活。噴嘴可以設(shè)置在裝載端口 700的支撐件790上。噴嘴可以配置為向容器提供清除。
[0053]再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接至支撐件790，包括再循環(huán)路徑和更新路徑。再循環(huán)路徑可以包括至噴嘴至容器的清除氣體流、來自另一個噴嘴來自容器的排出清除氣體流、栗送系統(tǒng)740，和再循環(huán)/凈化器組件，再循環(huán)/凈化器組件包括再循環(huán)罐720和過濾器/凈化器750。
[0054]再循環(huán)/凈化器組件可以配置為凈化排出的清除氣體，例如，在容器內(nèi)部的氣體。在離開容器之后，清除氣體可以通過凈化器750連續(xù)地并反復(fù)地凈化。在凈化之后，排出的氣體可以再循環(huán)回到容器。
[0055]更新路徑可以包括新鮮的清除氣體供應(yīng)部780，其可以配置為取代或添加到再循環(huán)清除氣體。切換機(jī)構(gòu)760可以配置為在再循環(huán)清除氣體流、更新的清除氣體流或切斷清除氣流的閉合導(dǎo)管之間切換。切換機(jī)構(gòu)760可以由傳感器770控制，諸如濕度傳感器。由此，切換機(jī)構(gòu)760可以在新鮮的干凈的干燥氣體或再循環(huán)清除氣體之間切換。此外，切換機(jī)構(gòu)760可以由控制器775控制，控制器775可以執(zhí)行循環(huán)再循環(huán)清除流。
[0056]在一些實(shí)施方式中，凈化器可以包括凈化材料，并且可以配置為凈化流至再循環(huán)罐的氣體。可以使用栗送系統(tǒng)來產(chǎn)生通過凈化器的氣體流，栗送系統(tǒng)可以包括栗或風(fēng)扇。凈化材料可以包括去水(desicmayt)材料，其配置為從再循環(huán)氣體流去除水分。凈化材料可包括活性炭纖維。
[0057]可以使用多個凈化器，例如，第一凈化器去除水分二氧化碳。第二凈化器去除水分、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物或其他污染物?？梢允褂梅肿雍Y凈化器和催化凈化器作為凈化器。
[0058]可以使用其它配置，諸如用于去除顆粒的顆粒過濾器(諸如HEPA或ULPA過濾器)，用于去除水分的水分凈化器(諸如分子篩水分凈化器)，以及用于去除諸如揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的有機(jī)污染物的有機(jī)污染物過濾器(諸如活性碳過濾器或Ti02光催化劑過濾器和紫外線燈)?？蛇x地，可以添加電離器，以去除靜電。
[0059]圖8圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接到可密封的裝載端口，使得當(dāng)容器放置在裝載端口的支撐件上時，再循環(huán)清除系統(tǒng)可以被激活。噴嘴可以設(shè)置在裝載端口 800的支撐件890上。噴嘴可以配置為向容器提供清除。
[0060]再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接到支撐件890，包括可選的栗送系統(tǒng)840和再循環(huán)/凈化器組件，再循環(huán)/凈化器組件包括再循環(huán)罐820、過濾器/凈化器850和栗送系統(tǒng)865。栗送系統(tǒng)865可通過凈化器850再循環(huán)再循環(huán)罐820中的清除氣體，由此可以連續(xù)地和重復(fù)地凈化再循環(huán)罐中的氣體，諸如連續(xù)地從再循環(huán)氣體去除水分。在凈化之后，排出的氣體可以再循環(huán)回到容器。
[0061]更新路徑可以包括新鮮的清除氣體供應(yīng)部880，其可以配置為取代或添加到再循環(huán)清除氣體。切換機(jī)構(gòu)860可以配置為在再循環(huán)清除氣體流和更新的清除氣流之間切換。切換機(jī)構(gòu)860可以由傳感器870控制，諸如濕度傳感器，其可以設(shè)置在再循環(huán)罐820中(或在任何其他地方，諸如在再循環(huán)路徑中)。由此，切換機(jī)構(gòu)860可以在新鮮干凈的干燥氣體或再循環(huán)清除氣體之間切換。此外，切換機(jī)構(gòu)860可以由控制器控制，控制器可以執(zhí)行循環(huán)再循環(huán)清除流。也可以使用其他構(gòu)造，諸如循環(huán)再循環(huán)清除系統(tǒng)，其中，來自容器的排出的氣體被抽空，接著清除氣體流到容器。在其他流的流動期間，一個流可以是循環(huán)的。例如，清除氣體流可以被關(guān)閉，然后在排出的氣體被抽空時開啟。排出的氣體可被連續(xù)抽真空，或當(dāng)清除氣體開啟時，可以停止排出的氣體?？商娲?，排出的氣體可以周期性地關(guān)閉然后開啟，同時清除氣體流動。
[0062]圖9圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的半導(dǎo)體容器的再循環(huán)清除的流程圖。再循環(huán)清除罐可以放置在再循環(huán)氣體路徑中，以清除容器。操作900使來自容器的氣體流動，容器設(shè)置在支撐件上，諸如裝載端口的支撐件。氣體可以是來自容器的排出的氣體，通過栗送系統(tǒng)可操作。氣體可以流動到再循環(huán)罐。操作910通過凈化器再循環(huán)再循環(huán)罐中的氣體，以調(diào)節(jié)濕度等級。操作920使氣體從再循環(huán)罐流回到容器，例如通過栗送系統(tǒng)。操作930取決于再循環(huán)罐中、容器中或再循環(huán)氣體路徑中的濕度等級，更新再循環(huán)罐中的氣體。再循環(huán)罐中的氣體可以由來自干凈的干燥氣體源的新鮮氣體取代。再循環(huán)罐中的氣體可以用來自干凈的干燥氣源的新鮮氣體添加。
[0063]在一些實(shí)施方式中，為了容器內(nèi)部的氣體和/或裝載端口內(nèi)部的氣體，可以執(zhí)行再循環(huán)清除系統(tǒng)。例如，因?yàn)槿萜鳑]有氣密密封，所以引入到容器中的清除氣體可釋放到外部環(huán)境，諸如放置有容器的裝載端口的內(nèi)部容積。清除氣體可以從容器或從裝載端口被捕獲、過濾和/或凈化，然后再循環(huán)回到容器。
[0064]圖10圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接到裝載端口，使得當(dāng)容器放置在裝載端口的支撐件上時，再循環(huán)清除系統(tǒng)可被激活。裝載端口可以被密封，例如，連接到用于抽空裝載端口內(nèi)部氣體的真空栗。再循環(huán)清除氣體可以被提供到容器，以保持容器處于干凈干燥的狀態(tài)。
[0065]噴嘴1095可以設(shè)置在裝載端口 1000的支撐件1090上。噴嘴可以配置為向容器1010提供清除。支撐件1090中可以包括多個噴嘴1095，并且多個噴嘴1095可以配置為向容器提供再循環(huán)清除氣體?？商娲?，一個噴嘴可以配置為將清除氣體接受到容器，并且一個噴嘴可以配置為從容器排出清除氣體。再循環(huán)凈化系統(tǒng)可以聯(lián)接到支撐件1090，包括再循環(huán)路徑和更新路徑。再循環(huán)路徑可以包括到通向容器的噴嘴的清除氣體流，來自裝載端口(或來自容器的另一噴嘴，未示出)的排出的清除氣體流，栗送系統(tǒng)1040以及過濾器/凈化器1050。更新路徑可以包括新鮮清除氣體供應(yīng)部1080，其可以配置為取代或添加到再循環(huán)清除氣體。
[0066]在一些實(shí)施方式中，可以使用栗送系統(tǒng)1040來首先抽空裝載端口內(nèi)部的氣體，然后廢棄所述抽空的氣體。在一定時間后，裝載端口中的氣體可以被切換到再循環(huán)罐，以再循環(huán)回到容器?？商娲?，例如可以使用傳感器來監(jiān)測裝載端口中的氣體，以確保在將氣體帶入氣罐中之前，裝載端口中的氣體是干凈的。例如，裝載端口可以暴露于外部環(huán)境，例如，裝載端口門打開。容器可以放置在裝載端口的支撐件上。裝載端口可以密封，例如，門閉合。裝載端口內(nèi)部的氣體被抽空，例如通過栗送系統(tǒng)。
[0067]在抽空裝載端口之后，例如，去除所有的氣體，可以將清除氣體提供至容器。裝載端口中(可選地容器中)的氣體可以栗送出來至再循環(huán)罐，其可以在凈化之后返回到容器。
[0068]可替代地，清除氣體可以提供至容器，同時裝載端口被抽空。因?yàn)檠b載端口中的氣體可以包含空氣環(huán)境，所以排出的氣體可以被廢棄。在一定的抽空時間之后，或在傳感器指示裝載端口內(nèi)部的氣體是干凈的之后，排出的氣體可以切換至再循環(huán)罐，以被凈化并且再循環(huán)回到容器。
[0069]切換機(jī)構(gòu)1060可以配置為在再循環(huán)清除氣體流或更新的清除氣體流之間切換，這可以允許新鮮的清除氣體取代再循環(huán)的清除氣體。切換機(jī)構(gòu)1060可以配置為切換更新的清除氣體流至再循環(huán)清除氣體流之間的連接，這可以允許新鮮的清除氣體添加至再循環(huán)清除氣體。
[0070]切換機(jī)構(gòu)1060可以由傳感器1070控制，傳感器1070諸如濕度傳感器。例如，當(dāng)濕度傳感器1070檢測到再循環(huán)清除流中的高濕度等級時，切換機(jī)構(gòu)1060切換成接受來自供應(yīng)部1080的新鮮的清除氣體。在濕度等級下降之后，例如下降到可接受等級之后，清除氣體的再循環(huán)可以恢復(fù)，例如切換機(jī)構(gòu)1060可以切換回到接受來自再循環(huán)路徑的再循環(huán)清除氣體?？梢蕴砑恿硗獾膫鞲衅骰蚍治銎骷?，以監(jiān)測再循環(huán)清除氣體流中的污染物濃度。
[0071]圖11A-11B圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的半導(dǎo)體容器的再循環(huán)清除的流程圖。在圖1lA中，再循環(huán)清除氣體施加至容器，以清除容器。清除流可以提供至放置在密封的裝載端口中的容器。裝載端口內(nèi)部(可選地容器內(nèi)部)的氣體可以排出至再循環(huán)系統(tǒng)，在可選地過濾和/或凈化氣體流之后，該再循環(huán)系統(tǒng)可以使氣體返回到容器。操作1100使清除氣體流到設(shè)置在支撐件上的容器，支撐件諸如裝載端口的支撐件。清除氣體可以來自再循環(huán)罐。操作1110將裝載端口中(以及可選地容器中)的氣體排到再循環(huán)罐。再循環(huán)罐內(nèi)部的氣體可以連續(xù)地凈化，例如，通過凈化器，以去除水分和/或其他有機(jī)污染物。
[0072]在圖1lB中，例如，可以監(jiān)測再循環(huán)罐中的氣體，以評估濕度等級、有機(jī)污染物等級或顆粒等級。例如，當(dāng)污染物在可接受等級以下時，濕度等級低于可接受等級，諸如低于Ippb或低于lOOppt，再循環(huán)罐使清除氣體返回到容器。如果污染物等級超過可接受值，則再循環(huán)罐中的氣體可以用新鮮干凈的干燥氣體取代，例如新鮮干凈的干燥氣體而不是來自再循環(huán)罐的再循環(huán)氣體供應(yīng)至再循環(huán)罐。可替代地，新鮮干凈的干燥氣體可以添加到再循環(huán)罐，以降低，例如稀釋污染物等級。
[0073]操作1130接收來自裝載端口的流，容器設(shè)置在該裝載端口中。流可以提供至再循環(huán)罐?？梢允褂美跛拖到y(tǒng)來從裝載端口提取氣體流。操作1140測量裝載端口、流中或容器中的氣體的濕度等級。如果濕度等級低于可接受值，諸如低于Ippb或低于lOOppt，則操作1150使流從再循環(huán)罐中再循環(huán)回到容器。如果濕度等級是高的，例如，高于Ippb或高于lOOppt，則可以使用新鮮干凈的干燥氣體，取代或添加到再循環(huán)罐。
[0074]圖12圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的具有再循環(huán)清除的裝載端口系統(tǒng)。再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接到可密封的裝載端口，使得當(dāng)容器放置在裝載端口的支撐件上時，再循環(huán)清除系統(tǒng)可以被激活。噴嘴可以設(shè)置在裝載端口 1200的支撐件1290上。噴嘴可以配置為向容器提供清除。
[0075]再循環(huán)清除系統(tǒng)可以聯(lián)接到支撐件1290和裝載端口，包括可選的栗送系統(tǒng)1240和再循環(huán)/凈化器組件。來自裝載端口和/或可選地來自容器的氣體，可以通過栗送系統(tǒng)抽空并遞送到再循環(huán)罐。
[0076]再循環(huán)/凈化器組件可以包括再循環(huán)罐1220、過濾器/凈化器1250和栗送系統(tǒng)1265。栗送系統(tǒng)1265(其可以包括栗或風(fēng)扇)可以通過凈化器1250再循環(huán)再循環(huán)罐1220中的清除氣體，由此可以連續(xù)地和重復(fù)地凈化再循環(huán)罐中的氣體，諸如連續(xù)地去除來自再循環(huán)氣體的水分。凈化之后，排出的氣體可以再循環(huán)回到容器。
[0077]更新路徑可以包括新鮮的清除氣體供應(yīng)部1280，其可以配置為取代或加入到再循環(huán)清除氣體。切換機(jī)構(gòu)1260可以配置為在再循環(huán)清除氣體流和更新的清除氣體流之間切換。切換機(jī)構(gòu)1260可以由傳感器1270控制，傳感器1270諸如濕度傳感器，其可以設(shè)置在再循環(huán)罐1220中(或者在任何其它地方，諸如在再循環(huán)路徑中)。由此，切換機(jī)構(gòu)1260可以在新鮮干凈的干燥氣體或再循環(huán)清除氣體之間切換。此外，切換機(jī)構(gòu)1260可以由控制器控制，控制器可以執(zhí)行循環(huán)再循環(huán)清除流。
[0078]圖13圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的半導(dǎo)體容器的再循環(huán)清除的流程圖。再循環(huán)清除罐可以放置在再循環(huán)氣體路徑中，以清除容器。操作1300使氣體從裝載端口流動，容器可以設(shè)置在裝載端口的支撐件上。氣體可以是來自裝載端口的排出的氣體，通過栗送系統(tǒng)可操作。氣體可以流動到再循環(huán)罐。操作1310通過凈化器使再循環(huán)罐中的氣體再循環(huán)，以調(diào)節(jié)濕度等級。操作1320使氣體從再循環(huán)罐流回到容器，例如通過栗送系統(tǒng)。取決于再循環(huán)罐中的、容器中的或再循環(huán)氣體路徑中的濕度等級，操作1330更新再循環(huán)罐中的氣體。再循環(huán)罐中的氣體可以由來自干凈的干燥氣體源的新鮮氣體取代。再循環(huán)罐中的氣體可以用來自干凈的干燥氣體源的新鮮氣體添加。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.再循環(huán)清除方法和系統(tǒng)，包括: 可密封的裝載端口，其中所述可密封的裝載端口聯(lián)接到所述再循環(huán)清除方法和系統(tǒng)； 可密封的裝載端口支撐件； 襯底容器； 其中所述可密封的裝載端口支撐件設(shè)置噴嘴； 切換機(jī)構(gòu)，其中所述切換機(jī)構(gòu)配置為允許新鮮的清除氣體添加或取代再循環(huán)清除氣體； 其中所述切換機(jī)構(gòu)由傳感器控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述襯底容器放置在所述可密封的裝載端口支撐件上，以激活所述再循環(huán)清除方法和系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中當(dāng)所述襯底容器放置在所述可密封的裝載端口支撐件上時所述噴嘴打開。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述噴嘴包括彈簧系統(tǒng)，所述彈簧系統(tǒng)向上推噴嘴塞，以關(guān)閉氣體路徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述襯底容器放置在所述噴嘴塞上，所述襯底容器向下推所述噴嘴塞，打開所述氣體路徑，以將清除氣體流接受至所述襯底容器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述可密封的裝載端口支撐件聯(lián)接到所述再循環(huán)清除方法和系統(tǒng)，所述再循環(huán)清除方法和系統(tǒng)包括再循環(huán)路徑和更新路徑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 其中所述再循環(huán)路徑包括至所述襯底容器的所述噴嘴的所述清除氣體流。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中排出清除氣體流自所述襯底容器的第二噴嘴、栗送系統(tǒng)、以及過濾器和凈化器系統(tǒng)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述更新路徑包括所述新鮮的清除氣體，所述新鮮的清除氣體配置為取代或添加至所述再循環(huán)清除氣體。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述切換機(jī)構(gòu)配置為在所述再循環(huán)清除氣體流、所述更新的清除氣體流或切斷所述清除氣體流的閉合導(dǎo)管之間切換。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述切換機(jī)構(gòu)能夠由所述傳感器控制。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述切換機(jī)構(gòu)能夠在所述新鮮的清除氣體或所述再循環(huán)清除氣體之間切換。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述切換機(jī)構(gòu)能夠由控制器控制，所述控制器執(zhí)行循環(huán)再循環(huán)清除流。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中再循環(huán)清除罐能夠放置在再循環(huán)氣體路徑中，以清除所述襯底容器。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述新鮮的清除氣體流自設(shè)置在所述可密封的裝載端口支撐件上的所述襯底容器。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述新鮮的清除氣體通過過濾和凈化器系統(tǒng)在再循環(huán)罐中再循環(huán)，以調(diào)節(jié)濕度等級。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中所述再循環(huán)清除氣體通過栗送系統(tǒng)從所述再循環(huán)罐流回到所述襯底容器。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中取決于所述再循環(huán)罐中的、所述襯底容器中的或所述再循環(huán)氣體路徑中的濕度等級，所述再循環(huán)清除氣體在所述再循環(huán)罐中更新。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中在所述再循環(huán)罐中的所述再循環(huán)清除氣體能夠由來自所述更新路徑的所述新鮮的清除氣體取代。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 其中在所述再循環(huán)罐中的所述再循環(huán)清除氣體能夠添加來自所述更新路徑的所述新鮮的清除氣體。
【文檔編號】H01L21/673GK105849887SQ201480068361
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年12月13日
【發(fā)明人】盧茨·瑞布斯道克
【申請人】布魯克斯Ccs股份有限公司, 盧茨·瑞布斯道克