知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドの特許一覧
特表2024-526522誘導ガス混合を有する機器前端モジュールおよびその使用方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-19
(54)【発明の名称】誘導ガス混合を有する機器前端モジュールおよびその使用方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/677 20060101AFI20240711BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023571604
(86)(22)【出願日】2022-10-05
(85)【翻訳文提出日】2024-01-12
(86)【国際出願番号】 US2022045804
(87)【国際公開番号】W WO2023059736
(87)【国際公開日】2023-04-13
(31)【優先権主張番号】63/252,884
(32)【優先日】2021-10-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/959,294
(32)【優先日】2022-10-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】390040660
【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】ロイター， ポール ベンジャミン
(72)【発明者】
【氏名】ティンデル， スティーヴン トレイ
【テーマコード（参考）】
5F131
【Ｆターム（参考）】
5F131AA02
5F131AA03
5F131BA03
5F131BA04
5F131BA19
5F131BA24
5F131BA37
5F131CA32
5F131DA32
5F131DA33
5F131DA36
5F131DA42
5F131GA14
5F131GA92
5F131JA04
5F131JA08
5F131JA15
5F131JA16
5F131JA20
5F131JA27
5F131JA28
5F131JA32
(57)【要約】
機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）は複数の壁を有し、第１の壁は１つまたは複数のロードポートを含み、ＥＦＥＭチャンバは壁同士の間に形成されている。ＥＦＥＭは、ＥＦＥＭの頂部にある上部プレナムであって、ＥＦＥＭチャンバ中への開口を含む上部プレナムをさらに含む。ダクトはＥＦＥＭチャンバから上部プレナムまでのガスの再循環を可能にする戻りガス流路を提供し、ダクトは１つまたは複数のロードポートに近接している。１つまたは複数のダクトは、１つまたは複数のロードポートの場所で低圧状態を引き起こすように構成された流れ要素を含む。
【選択図】図２Ａ
【選択図】図２Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）であって、複数の壁であって、前記複数の壁のうちの第１の壁が１つまたは複数のロードポートを含む、複数の壁と、
前記複数の壁の間に形成されたＥＦＥＭチャンバと、
前記ＥＦＥＭの頂部にある上部プレナムであって、前記ＥＦＥＭチャンバ中への開口を含む上部プレナムと、
前記ＥＦＥＭチャンバから前記上部プレナムまでのガスの再循環を可能にする戻りガス流路を提供する複数のダクトであって、前記複数のダクトが前記１つまたは複数のロードポートの近傍にあり、前記複数のダクトのうちの１つまたは複数のダクトが、前記１つまたは複数のロードポートの場所で低圧状態を引き起こすように構成された複数の流れ要素を備える、複数のダクトと
を備える、機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）。
【請求項2】
前記１つまたは複数のダクトが前記第１の壁に沿って延在する、請求項１に記載の機器前端モジュール。
【請求項3】
前記複数のダクトのうちの少なくとも１つが２つの隣接するロードポートの間に延在するように構成されている、請求項２に記載の機器前端モジュール。
【請求項4】
前記１つまたは複数のロードポートが１つまたは複数の基板キャリアを受け取るように構成され、前記複数の流れ要素が、前記１つまたは複数の基板キャリアの第１の環境と前記ＥＦＥＭの第２の環境との混合を容易にするために前記低圧状態を引き起こすように構成されている、請求項１に記載の機器前端モジュール。
【請求項5】
前記１つまたは複数の基板キャリアが前記１つまたは複数のロードポートに結合されている間、前記１つまたは複数の基板キャリアの内部チャンバが前記ＥＦＥＭチャンバに対して開く、請求項４に記載の機器前端モジュール。
【請求項6】
前記複数の流れ要素が、開口、オリフィス、孔、またはそれらの任意の２つ以上の組み合わせのうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載の機器前端モジュール。
【請求項7】
前記複数の流れ要素の各々が約１ｍｍから約１ｃｍの直径を有する、請求項１に記載の機器前端モジュール。
【請求項8】
前記複数の流れ要素が前記１つまたは複数のダクトの中または上に行および列で配置され、また、前記１つまたは複数のロードポートの近傍に配置される、請求項１に記載の機器前端モジュール。
【請求項9】
前記複数の流れ要素が前記１つまたは複数のダクトを通って流れる前記ガスの少なくとも一部に乱流を誘導するように構成されている、請求項１に記載の機器前端モジュール。
【請求項10】
前記１つまたは複数のダクトのうちの少なくとも１つのダクトが、第１のセットの流れ要素を第１のロードポートの近傍に有する第１の側、および第２のセットの流れ要素を第２のロードポートの近傍に有する反対側の第２の側を備える、請求項１に記載の機器前端モジュール。
【請求項11】
電子デバイス製造アセンブリであって、機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）
を備え、前記機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）が、
複数の壁であって、前記複数の壁のうちの第１の壁が１つまたは複数のロードポートを含む、複数の壁と、
前記複数の壁の間に形成されたＥＦＥＭチャンバと、
前記ＥＦＥＭの頂部にある上部プレナムであって、前記ＥＦＥＭチャンバ中への開口を含む上部プレナムと、
前記ＥＦＥＭチャンバから前記上部プレナムまでのガスの再循環を可能にする戻りガス流路を提供する複数のダクトであって、前記複数のダクトが前記１つまたは複数のロードポートの近傍にあり、前記複数のダクトのうちの１つまたは複数のダクトが、前記１つまたは複数のロードポートの場所で低圧状態を引き起こすように構成された複数の流れ要素を備える、複数のダクトと、
前記１つまたは複数のロードポートに結合された１つまたは複数の基板キャリアと
を備える、電子デバイス製造アセンブリ。
【請求項12】
前記１つまたは複数のダクトが前記第１の壁に沿って延在する、請求項１１に記載の電子デバイス製造アセンブリ。
【請求項13】
前記複数のダクトのうちの少なくとも１つが２つの隣接するロードポートの間に延在するように構成されている、請求項１１に記載の電子デバイス製造アセンブリ。
【請求項14】
前記複数の流れ要素が、開口、オリフィス、孔、貫通孔、またはそれらの任意の２つ以上の組み合わせのうちの１つまたは複数を含む、請求項１１に記載の電子デバイス製造アセンブリ。
【請求項15】
前記複数の流れ要素が個々のダクトの中または上に行および列で配置される、請求項１１に記載の機器前端モジュール。
【請求項16】
前記複数の流れ要素の各々が前記１つまたは複数のロードポートの近傍に配置される、請求項１１に記載の機器前端モジュール。
【請求項17】
前記１つまたは複数のダクトのうちの少なくとも１つのダクトが、第１のセットの流れ要素を第１のロードポートの近傍に有する第１の側、および第２のセットの流れ要素を第２のロードポートの近傍に有する反対側の第２の側を備える、請求項１１に記載の機器前端モジュール。
【請求項18】
機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）を動作させる方法であって、ＥＦＥＭチャンバと流体連結している上部プレナムを備える前記ＥＦＥＭを提供することであって、前記ＥＦＥＭチャンバが１つまたは複数のロードポートとインターフェースしている、前記ＥＦＥＭを提供することと、
前記上部プレナムから前記ＥＦＥＭチャンバまでガスを流すことと、
前記ＥＦＥＭチャンバから前記上部プレナムまで、前記１つまたは複数のロードポートの近傍に位置決めされた複数のダクトを介して前記ガスの少なくとも一部を再循環させることであって、前記複数のダクトのうちの１つまたは複数のダクトが、前記１つまたは複数のロードポートの場所で低圧状態を引き起こす複数の流れ要素を備える、前記ガスの少なくとも一部を再循環させることと
を含む、方法。
【請求項19】
前記ダクトから、前記１つまたは複数のロードポートにドッキングした１つまたは複数の基板キャリアの中へ前記ガスの少なくとも一部を流すことをさらに含み、前記流れ要素が流れる前記ガスに乱流を誘導し、前記流れるガスを前記１つまたは複数の基板キャリアの中のガスと混合させる、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記ダクトから、前記１つまたは複数のロードポートにドッキングした１つまたは複数の基板キャリアの中へ前記ガスの少なくとも一部を流すことをさらに含み、前記１つまたは複数の基板キャリア内の相対湿度および酸素含有量が前記ＥＦＥＭの中を再循環する前記ガス中の相対湿度および酸素含有量とほぼ同じレベルに低減する、請求項１８に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は電子デバイス製造に関し、より詳細には、誘導ガス混合を有する機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）およびその使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体電子デバイス製造における基板の処理は、通常、複数の処理ツールの中で実施され、基板は、例えば前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）などの基板キャリア中の処理ツール同士の間を移動する。ＦＯＵＰは、ファクトリインターフェース（ＦＩ）と呼ばれることもある機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）のロードポートにドッキングさせることができ、１つまたは複数の基板をロードロック、移送チャンバおよび／または処理チャンバへ移送することができる。湿気および酸素へのプリおよびポスト基板露出は、基板腐食（例えばエッチング）、層間欠陥（例えば膜応力および抵抗、物理的気相堆積）およびデバイス非均一性（例えば化学気相堆積パッシべーション）の原因になり得る。湿気および酸素をＥＦＥＭ環境から除去することにより、このようなデバイス性能および歩留まりの課題が低減および／または除去される。
【0003】
ＥＦＥＭは、ＦＯＵＰとロードロックおよび／またはチャンバの間で基板を移送するための非反応性環境を提供する。これは、ＥＦＥＭの内部体積を実際的である範囲で密閉し、かつ、一般的に基板材料と非反応性である窒素などのガスで内部体積をあふれさせることによって達成される。非反応性ガスは、酸素などのあらゆる反応性ガスをＥＦＥＭから強制的に追い出し、また、同じくＥＦＥＭの湿気を低減し／ＥＦＥＭから湿気を除去する。１つまたは複数の基板キャリアにドッキングさせるための１つまたは複数のロードポートをＥＦＥＭの前面に沿って配置することができる。従来のＥＦＥＭのロードポートは、ＦＯＵＰおよびＥＦＥＭ内の相対湿度（ＲＨ）および酸素レベルを低くするために、基板を処理し、また、輸送している間、窒素ガスで（Ｎ２）底部パージされている。底部パージを実現し、また、加圧されたＮ２の使用を実現するために使用されるハードウェアは、コストがかかり、また、ＥＦＥＭをさらに複雑にする。ＥＦＥＭおよびＦＯＵＰ内を非反応性環境に維持するための、より安価で、かつ、それほど複雑ではない改善されたシステム、装置および方法が必要である。
【発明の概要】
【0004】
少なくとも１つの実施形態によれば、本明細書においては機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）が開示され、機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）は、複数の壁であって、それらの複数の壁のうちの第１の壁は１つまたは複数のロードポートを含む、複数の壁と、複数の壁の間に形成されたＥＦＥＭチャンバと、ＥＦＥＭの頂部にある上部プレナムであって、ＥＦＥＭチャンバ中への開口を含む上部プレナムと、ＥＦＥＭチャンバから上部プレナムまでのガスの再循環を可能にする戻りガス流路を提供する複数のダクトであって、複数のダクトが１つまたは複数のロードポートの近傍にあり、複数のダクトのうちの１つまたは複数のダクトが、１つまたは複数のロードポートの場所で低圧状態を引き起こすように構成された複数の流れ要素を備える、複数のダクトとを備える。いくつかの実施形態では、複数の流れ要素は、追加または別法として、ＦＯＵＰから隣接する流れ要素の中へガス流を誘導するように構成され、今度はその隣接する流れ要素がＥＦＥＭからＦＯＵＰ中への流れを誘導する。
【0005】
さらに、少なくとも１つの実施形態によれば、本明細書においては電子デバイス製造アセンブリが開示され、電子デバイス製造アセンブリは機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）を備え、機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）は、複数の壁であって、それらの複数の壁のうちの第１の壁は１つまたは複数のロードポートを含む、複数の壁と、複数の壁の間に形成されたＥＦＥＭチャンバと、ＥＦＥＭの頂部にある上部プレナムであって、ＥＦＥＭチャンバ中への開口を含む上部プレナムと、ＥＦＥＭチャンバから上部プレナムまでのガスの再循環を可能にする戻りガス流路を提供する複数のダクトであって、複数のダクトが１つまたは複数のロードポートの近傍にあり、複数のダクトのうちの１つまたは複数のダクトが、１つまたは複数のロードポートの場所で低圧状態を引き起こすように構成された複数の流れ要素を備える、複数のダクトと、１つまたは複数のロードポートに結合された１つまたは複数の基板キャリアとを備える。
【0006】
少なくとも１つの他の実施形態では、本明細書においては機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）を動作させる方法が開示され、方法は、ＥＦＥＭチャンバと流体連結している上部プレナムを備えるＥＦＥＭを提供することであって、ＥＦＥＭチャンバは１つまたは複数のロードポートとインターフェースしている、ＥＦＥＭを提供することと、上部プレナムからＥＦＥＭチャンバまでガスを流すことと、ＥＦＥＭチャンバから上部プレナムまで、１つまたは複数のロードポートの近傍に位置決めされた複数のダクトを介してガスの少なくとも一部を再循環させることであって、複数のダクトのうちの１つまたは複数のダクトが、１つまたは複数のロードポートの場所で低圧状態を引き起こすように構成された複数の流れ要素を備える、再循環させることとを含む。
【0007】
以下で説明される図面は例証を目的としたものであり、必ずしもスケール通りには描かれていない。図面には、本開示の範囲を制限することは全く意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の１つまたは複数の実施形態による電子デバイス製造アセンブリの略上面図である。
【図2A】本開示の１つまたは複数の実施形態による前方戻りダクトを含む機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）を概略的に示す正面横断面図である。
【図2C】ＥＦＥＭの正面図および本開示の１つまたは複数の実施形態によるＥＦＥＭに結合されたサイドストレージポッドを示す図である。
【図2D】ＥＦＥＭの一対のロードポートに隣接して位置決めされた一対の流れ変換ダクトの拡大斜視図である。
【図3A】ＦＯＵＰ中へのＥＦＥＭ流れ変換ダクトを介した理論的ガス流を示すチャートである。
【図3B】ＦＯＵＰ中へのＥＦＥＭ流れ変換ダクトを介した理論的ガス流を示すチャートである。
【図4】本開示の１つまたは複数の実施形態によるＥＦＥＭを動作させる方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付の図面に示されている本開示の例示的実施形態を詳細に参照する。可能である場合、すべての図面を通して常に同じ参照番号を使用して、いくつかの図面を通して同じ部品または同様の部品が参照されている。本明細書において説明されている様々な実施形態の特徴は、そうではないことが明確に言及されていない限り、互いに組み合わせることができる。
【0010】
本開示の１つまたは複数の実施形態によれば、本明細書において説明されている電子デバイス製造システムおよび関連する方法は改善された基板処理を提供する。例えば、説明されているシステムおよび方法は、基板の環境露出を制御することによって、詳細には機器前端モジュール（ＥＦＥＭ）に結合された１つまたは複数の前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）内の条件を制御することによって、基板の製造における効率および処理の改善を提供する。少なくとも１つのストレージコンテナをＦＯＵＰ内に包含することができ、また、基板を処理する前、および／または基板を処理した後のアイドル期間の間などに、基板を受け取り、かつ、支持するように構成された複数の基板ホルダ（例えば棚）を含むことができる。本明細書において説明されているシステムおよび方法は、さらに、ｉ）運転コスト、ｉｉ）製造コストおよびｉｉｉ）複雑性が低減されたＥＦＥＭを提供することができる。１つまたは複数の実施形態では、ＥＦＥＭにはロードポートをＮ２および清浄なドライ空気（ＣＤＡ）でパージするためのガスパージ機器がなく、また、ＥＦＥＭは、ロードポートをパージしない非反応性環境を提供することができる。
【0011】
少なくとも１つの実施形態によれば、ＥＦＥＭは、ロードポートに隣接して位置決めされた１つまたは複数のダクト（本明細書においては流れ変換ダクトとも呼ばれる）を含む。ダクトは、ロードポートの場所（例えばＦＯＵＰの前方）を低圧環境にし、かつ、ＦＯＵＰの環境（例えばガスイン）とＥＦＥＭの環境（例えばガスイン）の間の空気流およびガス混合を誘導する複数の流れ要素（例えば孔）を含む。ダクトは、サクションを付与して、ダクトを介してガス／空気をＥＦＥＭから引っ張ることができる。複数の流れ要素は、ＦＯＵＰからのガス／空気をダクトを介して同じく流し、ＥＦＥＭからのガス／空気をＦＯＵＰからのガス／空気に置き換え、および／またはＦＯＵＰからのガス／空気と混合させることも可能である。一実施形態では、複数の流れ要素は、ＥＦＥＭのダクトを通って流れるガスに乱流（例えばＢｅｒｎｏｕｌｌｉ効果）をもたらし、ＥＦＥＭ中のガス／空気とＦＯＵＰ中のガス／空気との混合をさらに多くする。
【0012】
ＦＯＵＰのドッキングおよび／またはロードポートの開きに先だって、不活性の低湿度ガスがＥＦＥＭおよびその流れ変換ダクトを通って再循環する。不活性ガスはダクトを通って再循環し、ダクトの底部から頂部まで、ロードポートを横切って流れることができる。ロードポートドアを横切り、また、ダクトを通って流れるガスは戻り空気と見なすことができる。不活性ガスは、Ｎ２または極端に清浄なドライ空気（ｘＣＤＡ）（例えば約０．３３重量ｐｐｍ未満の湿気含有量を有するＣＤＡ）であってもよい。ロードポートが開き、かつ、ＥＦＥＭの内部がＦＯＵＰの内部と接続すると、ＦＯＵＰに存在しているガスが再循環ダクトの中へ引っ張られ、ＥＦＥＭの中を循環していた低湿度ガスに置き換えられる。このガス混合はイン－ＦＯＵＰ湿気レベルを速やかに低くするように働く。適切な流れ要素（本明細書においては流れ変換要素とも呼ばれる）は、それには限定されないが１つまたは複数の開口（例えばオリフィス、孔または貫通孔）を含む。ディボット、突起、フィン、ルーバ、粗さ要素、粗さが増した表面などの流れ要素、および／または乱流を誘導することができる任意の他の要素、および上記の任意の２つ以上の組み合わせを、１つまたは複数の開口に加えて、あるいはそれらの代わりに使用することも可能である。
【0013】
実施形態では、流れ要素は、１つまたは複数の開口をダクト中に備えている。これらの開口は、孔、貫通孔、格子、等々であってもよい。これらの開口は、円形、長方形、正方形、多角形、等々を含む様々な形を有することができる。いくつかの実施形態では、流れ要素は直径が約１ｍｍ～約１ｃｍであり、行および列で配置され、例えば約２個～約５個の開口の行が約１個～約５個の列で配置されている。複数のダクトのうちの少なくとも１つは、一方の側に、第１のセットの開口を第１のロードポートの近傍に含むことができ、また、反対側に、第２のセットの開口を第２のロードポートの近傍に含むことができる。流れ要素によってもたらされる乱流は、ＦＯＵＰおよびＥＦＥＭ内における、ＦＯＵＰ中およびＥＦＥＭ中のガス同士の間の混合を誘導する。この誘導されたガス混合は、ＥＦＥＭ内の低湿度環境と相俟って、ＦＯＵＰ内の相対湿度（ＲＨ）および酸素含有量の速やかな低減を容易にする。いくつかの実施形態では、不規則なパターンの流れ要素（例えば不規則なパターンの孔）が存在している。例えば孔同士の間には可変間隔が存在してもよく、孔は可変サイズ、等々を有することができる。一実施形態では、ダクトは、ＦＯＵＰの底部の近くにより多くの、および／またはより大きい孔が存在し、また、ＦＯＵＰの頂部の近くにより少ない孔、および／またはより小さい孔が存在する孔パターンを有する孔を含む。一実施形態では、ダクトは、ＦＯＵＰの底部の近くにより少ない、および／またはより小さい孔が存在し、また、ＦＯＵＰの頂部の近くにより多くの孔、および／またはより大きい孔が存在する孔パターンを有する孔を含む。一実施形態では、孔は、ＦＯＵＰの底部からＦＯＵＰの頂部まで、サイズおよび／または数が徐々に変化する。これは、ダクトの高さに伴う孔サイズおよび／または孔の数の勾配をもたらし得る。いくつかの実施形態では、第１のダクトは第１の孔パターンを有することができ、また、第２のダクトは、第１の孔パターンとは異なる第２の孔パターンを有することができる。
【0014】
本明細書における１つまたは複数の実施形態によるダクトを有するＥＦＥＭは、ＦＯＵＰにおける相対湿度をより速く低くすることができ、また、窒素パージロードポートを有する従来のＥＦＥＭよりもより低い定常状態レベルのＲＨおよび酸素を達成することができる。穴があいた再循環ダクトと相俟ってｘＣＤＡを再循環させる、本明細書において説明されているＥＦＥＭは、ＦＯＵＰをＥＦＥＭに接続すると、窒素供給および排気ノズルならびに対応するアクチュエータ、質量流量コントローラ、配管、等々を含む窒素パージロードポートを使用することなく、ＦＯＵＰに速やかに不活性環境を生成することができる。したがって実施形態によるＥＦＥＭは、従来のＥＦＥＭと比較すると、改善された性能およびより低いコストならびに高い信頼性を提供する。本明細書において説明されているダクトを包含したＥＦＥＭは、従来の窒素パージシステムと比較すると、ＦＯＵＰ中の大気が適切なレベルの湿度、酸素および／または他のパラメータを達成する速度を約２０％～約８０％改善する。
【0015】
ＥＦＥＭ、基板キャリア、ＥＦＥＭおよび基板キャリアを含んだ電子デバイス製造アセンブリ、およびＥＦＥＭを動作させる方法の例示的実施形態についてのさらなる詳細は、本明細書において、本明細書における図１～図４を参照して説明される。
【0016】
図１は、本開示の１つまたは複数の実施形態による電子デバイス製造アセンブリ１００の例示的実施形態の略図を示したものである。電子デバイス製造アセンブリ１００は、移送チャンバ１０２を画定しているハウジング壁を有するメインフレームハウジング１０１を含むことができる。移送ロボット１０３（点が施された円で示されている）は、少なくとも部分的に移送チャンバ１０２内に収納することができる。移送ロボット１０３は、移送ロボット１０３のアーム（図示せず）の動作を介して基板を様々な行先に置き、かつ、様々な行先から除去するように構成することができる。本明細書において使用されている「基板」は、電子デバイスすなわち回路構成要素を構築するために使用される、半導体ウエハ、シリコン含有ウエハ、パターン化されたウエハ、ガラスプレート、等々などの物品を意味することができる。
【0017】
移送ロボット１０３の様々なアーム構成要素の動きは、コントローラ１０６から指令される、移送ロボット１０３の複数のドライバ電動機を包含しているドライバアセンブリ（図示せず）への適切なコマンドによって制御することができる。コントローラ１０６からの信号によって、移送ロボット１０３の様々な構成要素を動かすことができる。位置エンコーダ、等々などの様々なセンサによって、複数の構成要素のうちの１つまたは複数に対して適切なフィードバック機構を提供することができる。
【0018】
示されているように移送チャンバ１０２は正方形であるが、長方形、六角形、八角形または別の多角形であってもよく、また、第１の壁１０２Ａ、第２の壁１０２Ｂ、第３の壁１０２Ｃおよび第４の壁１０２Ｄを含むことができる。示されている実施形態では、移送ロボット１０３は、同時に２つの基板を移送し、および／または引っ込めることができる。第１の壁１０２Ａ、第２の壁１０２Ｂ、第３の壁１０２Ｃおよび第４の壁１０２Ｄは平面であってもよく、また、処理チャンバのセットの中への通路は、それぞれの壁に沿って延在していてもよい。しかしながら他の適切な形のメインフレームハウジング１０１、他の適切な数の壁および処理チャンバ、ならびに他の適切なタイプのロボットも可能である。
【0019】
移送ロボット１０３の行先は、引き渡された基板に対するプロセスを実施するように構成することができ、また、引き渡された基板に対するプロセスを実施するように動作することができる処理チャンバ１０８Ａ～１０８Ｆのうちの任意の１つまたは複数であってもよい。プロセスは、プラズマ気相堆積（ＰＶＤ）または化学気相堆積（ＣＶＤ）、エッチング、アニーリング、前洗浄、金属または金属酸化物除去、等々などの任意の適切なプロセスであってもよい。処理チャンバの中で他のプロセスを基板に対して実施することも可能である。
【0020】
基板は、ＥＦＥＭ１１４から移送チャンバ１０２の中に受け取ることができ、また、移送チャンバ１０２から出て、ＥＦＥＭ１１４の後部壁１１４Ｒに結合されているロードロック装置１１２を通ってＥＦＥＭ１１４へ向かうことができる。ロードロック装置１１２は、その中に１つまたは複数のロードロックチャンバ（例えばロードロックチャンバ１１２Ａおよび１１２Ｂ）を含むことができる。ロードロックチャンバ１１２Ａおよび１１２Ｂは、単一ウエハロードロック（ＳＷＬＬ）チャンバ、多重ウエハチャンバ、またはそれらの組み合わせであってもよい。他の数のロードロックを含めることも可能である。
【0021】
ＥＦＥＭ１１４は、例えばＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃを形成している前方壁１１４Ｆ、後部壁１１４Ｒ、２つの側壁１１４Ｓ１、１１４Ｓ２、頂部１１４Ｔ（図２Ａ）および底部１１４Ｂなどの様々なエンクロージャ壁を有するエンクロージャであってもよい。前方壁１１４Ｆ、後部壁１１４Ｒおよび２つの側壁１１４Ｓ１、１１４Ｓ２の各々は、基板の交換および／または他の構成要素への結合を容易にするための１つまたは複数のインターフェース開口を有することができる。図１に示されているように、ＥＦＥＭ１１４の前方壁１１５Ｆに１つまたは複数のロードポート１１５を提供することができる。１つまたは複数のロードポート１１５は、それぞれ、それぞれの１つまたは複数の基板キャリア１１６（例えばＦＯＵＰ）を受け取り、かつ、ドッキングするように構成することができる。４つのロードポート１１５および４つの基板キャリア１１６が示されているが、他の実施形態は、ＥＦＥＭ１１４におけるそれぞれの数の基板キャリア１１６のドッキングに適したもっと多くの、あるいはもっと少ないロードポート１１５を有することができる。
【0022】
ＥＦＥＭ１１４は、従来の構造の適切なロード／アンロードロボット１１７（点で示されている）をそのＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃ内に含むことができる。ロード／アンロードロボット１１７は、基板キャリア１１６のキャリアドアがロードポート１１５の各々毎のキャリアドアオープナー１１９を介して開くと、基板キャリア１１６から基板を抽出し、かつ、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃを介して基板をロードロック装置１１２の１つまたは複数のロードロックチャンバ１１２Ａおよび１１２Ｂに給装するように構成することができ、また、そのように動作することができる。
【0023】
サイドストレージポッド１２０はＥＦＥＭ１１４の側壁１１４Ｓ１に結合することができる。詳細には、ロード／アンロードロボット１１７は、複数の処理チャンバ１０８Ａ～１０８Ｆのうちの１つまたは複数における処理に先だって、および／または処理後に、サイドストレージポッド１２０から基板を抽出し、かつ、サイドストレージポッド１２０に基板をロードするようにさらに構成することができる。いくつかの実施形態では、ロード／アンロードロボット１１７は、サイドストレージポッド１２０中に２６段積み重ねられた基板にアクセスし、さらには５２段またはそれ以上積み重ねられた基板にアクセスするように構成されたハイ－Ｚロボットである。
【0024】
示されている実施形態では、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃは、環境制御された大気をＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中に提供する環境制御を備えることができる。詳細には、環境制御装置１１８をＥＦＥＭ１１４に結合することができ、また、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃ内の環境条件をモニタし、および／または制御するように動作させることができる。いくつかの実施形態では、また、特定の時間に、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃは、例えばパージガス供給１１８Ａからアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）または清浄なドライ空気などのパージガス（例えば不活性ガスおよび／または非反応性ガス）をその中に受け取ることができる。パージガス供給１１８Ａは、適切な導管および１つまたは複数のバルブによってＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃに結合することができる。ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃ内の環境条件は、サイドストレージポッド１２０内に、サイドストレージポッド１２０の一部として配置されたサイドストレージコンテナ１２４の内部内であってもよい。サイドストレージコンテナ１２４は、垂直方向に積み重ねられた基板をその中に受け取る。いくつかの実施形態では、サイドストレージポッド１２０は、その中に配置された、基板を受け取り、かつ、支持するための基板ホルダを有することができる。
【0025】
より詳細には、環境制御システム１１８は、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃ内の１）相対湿度（ＲＨ）、２）温度（Ｔ）、３）酸素（Ｏ２）の量、および／または４）パージガスの量のうちの少なくとも１つを制御することができる。ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃ中へのガス流量、またはＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃ内の圧力、あるいはその両方などのＥＦＥＭ１１４の他の環境条件をモニタし、および／または制御することも可能である。
【0026】
いくつかの実施形態では、環境制御システム１１８はコントローラ１０６を含む。コントローラ１０６は、適切なプロセッサと、メモリと、様々なセンサから入力を受け取るための、また、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃ内の環境条件を制御するための１つまたは複数のバルブを制御するための電子構成要素とを含むことができる。環境制御システム１１８は、１つまたは複数の実施形態では、センサ１３０を使用してＥＦＥＭ１１４におけるＲＨを感知することによって相対湿度（ＲＨ）をモニタすることができる。容量性タイプのセンサなどの、相対湿度を測定する任意の適切なタイプのセンサを使用することができる。ＲＨは、適切な量のパージガスを環境制御システム１１８のパージガス供給１１８ＡからＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中へ流すことによって低くすることができる。いくつかの実施形態では、例えば低Ｈ２Ｏレベル（例えば純度≧９９．９９９５％、Ｈ２Ｏ≦５ｐｐｍ）を有する圧縮バルク不活性ガスをパージガス供給１１８Ａとして環境制御システム１１８に使用することができる。他の適宜に低いＨ２Ｏレベルを使用することも可能である。
【0027】
別の態様では、センサ１３０は複数の環境条件を測定することができる。例えばいくつかの実施形態では、センサ１３０は、上で考察したように相対湿度値を測定することができる。１つまたは複数の実施形態では、定義済み基準相対湿度値は、電子デバイス製造アセンブリ１００の中で実施される特定のプロセスに対して許容可能な湿気のレベルに応じて、またはＥＦＥＭ１１４の環境に露出される特定の基板に応じて、湿気１０００ｐｐｍ未満、湿気５００ｐｐｍ未満さらには湿気１００ｐｐｍ未満であってもよい。
【0028】
環境モニタ１３０は、ＥＦＥＭ１１４内の酸素（Ｏ２）のレベルを測定することも可能である。いくつかの実施形態では、パージガス供給１１８ＡからＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中への適切な量のパージガスの流れを開始する制御信号をコントローラ１０６から環境制御装置１１８に出力して、酸素（Ｏ２）のレベルを閾値Ｏ２値未満に制御することができる。１つまたは複数の実施形態では、閾値Ｏ２値は、電子デバイス製造アセンブリ１００の中で実施される特定のプロセスに対して許容可能な（品質に影響を及ぼさない）Ｏ２のレベルに応じて、またはＥＦＥＭ１１４の環境に露出される特定の基板に応じて、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満さらには５ｐｐｍ未満であってもよい。いくつかの実施形態では、センサ１３０は、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中の酸素のレベルを感知して、酸素のレベルがＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃへの入室を許容する安全閾値レベルより高いことを保証することができる。
【0029】
センサ１３０は、さらに、ＥＦＥＭ１１４内の絶対または相対圧力を測定することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ１０６は、パージガス供給１１８ＡからＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中へのパージガスの流れの量を制御して、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中の圧力を制御することができる。
【0030】
本明細書において示されている実施形態では、コントローラ１０６は、プロセッサ、メモリ、およびセンサ１３０から制御入力（例えば相対湿度および／または酸素）を受け取り、かつ、閉ループまたは他の適切な制御スキームを実行するように構成された周辺構成要素を含むことができる。一実施形態では、制御スキームは、ＥＦＥＭ１１４の中に導入されるパージガスの流量を変更して、ＥＦＥＭ１１４の所定の環境条件を達成することができる。別の実施形態では、制御スキームは、基板をＥＦＥＭ１１４の中へ移送する時期、または基板キャリア１１６のドアを開ける時期を決定することができる。
【0031】
ＥＦＥＭ１１４に取り付けられたサイドストレージポッド１２０は、特定の環境条件の下で基板を貯蔵することができる。例えばサイドストレージポッド１２０は、サイドストレージポッド１２０の中のガス流量は異なっていてもよく、例えば著しく多くすることができることを除き、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中に存在している環境条件と同じ環境条件の下で基板を貯蔵することができる。サイドストレージポッド１２０はＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃに流体結合することができ、また、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃからガス（例えばパージガス）を受け取ることができる。サイドストレージポッド１２０は、サイドストレージポッド１２０からガスを排気する排気導管１３２を含むことができ、この排気導管１３２により、さらに、サイドストレージポッド１２０に貯蔵されている基板を常に所望の環境条件およびパージガス流量に露出することができる。
【0032】
いくつかの実施形態では、サイドストレージポッド１２０は、垂直方向に整列した１つまたは複数のサイドストレージコンテナ１２４を受け取ることができる。例えばサイドストレージポッド１２０の中に第１のサイドストレージコンテナ１２４を受け取ることができる。第１のサイドストレージコンテナ１２４は、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃに面している開口１２６を含むことができる。第１のサイドストレージコンテナ１２４は、開口１２６の反対側に配置された排気プレナム１２８を同じく含むことができる。排気プレナム１２８は、排気プレナム１２８とサイドストレージポッド１２０の外部との間を結合することができる排気導管１３２に結合することができる。
【0033】
第１の排気導管１３２は内部部分および第１の外部部分１３２Ａで構築することができる。第２の導管は第２のサイドストレージコンテナの間に結合することができ、また、第２の外部部分１３４Ｂを含むことができる。第１の外部部分１３４Ａおよび第２の外部部分１３４Ｂは、いずれもカバー１３６内に配置することができる。いくつかの実施形態では、排気されたガスをサイドストレージコンテナ１２４および２２４から排気する導管として機能することができるのは、第１の外部部分１３４Ａおよび第２の外部部分１３４Ｂではなく、カバー１３６である。他の実施形態では、第１の外部部分１３４Ａおよび第２の外部部分１３４Ｂは、サイドストレージポッド１２０の内部を貫通することができる。
【0034】
図２Ａ～図２Ｄは、実施形態による、ＥＦＥＭ１１４の第１の側壁１１４Ｓ１に結合されたサイドストレージポッド１２０を含むＥＦＥＭ１１４の簡易正面断面図、側面図および斜視図を示したものである。サイドストレージポッド１２０は、第１のサイドストレージコンテナ１２４を受け取る第１のチャンバ２３０、および第２のサイドストレージコンテナ２２４を受け取る第２のチャンバ２３３を含むことができる。第２のサイドストレージコンテナ２２４は、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃに面している開口２２６を含むことができる。また、第２のサイドストレージコンテナ２２４は、開口２２６の反対側に配置された第２の排気プレナム２２８を同じく含むことができる。第２の排気プレナム２２８は、排気プレナム２２８と共通プレナム２３６の間を結合することができる第２の排気導管２３４に結合することができる。
【0035】
第１の外部部分１３４Ａおよび第２の外部部分１３４Ｂは、いずれも、第１のサイドストレージコンテナ１２４の第１のプレナム１２８および第２のサイドストレージコンテナ２２４の第２のプレナム２２８から排気ガスを受け取る共通プレナム２３６に結合することができる。いくつかの実施形態では、サイドストレージポッド１２０は、ＥＦＥＭ１１４の第１の側壁１１４Ｓ１に取外し可能に取り付けられている。パージガスは、上部プレナム２３７の中、または上部プレナム２３７に隣接して配置された一連のファンによって共通プレナム２３６から引き出すことができる。ダクト２６０ａ（例えば流れ変換ダクト）は、共通プレナム２３６から延在しているチャネル１４２に結合され、排気されたガスを上部プレナム２３７へ導いている。
【0036】
共通プレナム２３６から出ている排気ガス流路に任意選択のフィルタ２４８を提供することができる。例えばフィルタ２４８はチャネル１４２の中への入口に配置することができ、したがってファン（図示せず）によって引き出されたすべてのガスがフィルタ２４８を通過する。いくつかの実施形態では、フィルタ２４８は、製造プロセスが施された後にサイドストレージポッド１２０に貯蔵されている１つまたは複数の基板２３５によってガス放出される１つまたは複数のガスをフィルタ除去する化学フィルタであってもよい。いくつかの実施形態では、フィルタ２４８は、塩素、臭素および／またはフッ素などの望ましくない化学物質をフィルタ除去するように機能することができる。いくつかの実施形態では、フィルタ２４８は、アンモニア（ＮＨ３）などのベースガスを５．０ｐｐｂ以下にフィルタ除去することができる。いくつかの実施形態では、フィルタ２４８は、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、アセテート（ＯＡｃ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、硝酸塩（ＮＯ３）、リン酸塩（ＰＯ４）、フッ化水素（ＨＦ）および／または塩酸（ＨＣｌ）などの酸性ガスを１．０ｐｐｂ以下にフィルタ除去することができる。いくつかの実施形態では、フィルタ２４８は活性炭フィルタを備えることができる。他の実施形態では、フィルタ２４８は微粒子フィルタであってもよく、あるいは微粒子フィルタ／化学フィルタの組み合わせを含むことができる。
【0037】
任意選択で、ファンによって生成される排気ガス流路に沿ってヒータ２５０を提供することができる。ヒータ２５０は、排気ガスが上部プレナム２３７の中に再循環される前に、排気ガスを所定の温度に加熱することができる。いくつかの実施形態では、ヒータ２５０によって生成される熱を反応物として使用することができ、および／またはＥＦＥＭ１１４の中および／またはサイドストレージポッド１２０の中の相対湿度を変化させるために使用することができる。いくつかの実施形態では、ヒータ２５０は、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中のパージガスを加熱して、サイドストレージポッド１２０の中に配置されている基板２３５からのガス放出の割合を高くすることができる。
【0038】
したがってファンはガス（フィルタ除去されたガス）を流れ変換ダクト２６０ａを介して上部プレナム２３７の中へ引き出し、フィルタ除去されたガスがそこで再循環されてＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中へ戻される。さらに、ファンは、図１および図２Ａ～図２Ｄに示されているように（分かり易くするためにロード／アンロードロボットは示されていない）、ガスを戻り流変換ダクト２６０ｂ～２６０ｅを介してＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃから上部プレナム２３７へ引き出す。プレナム１５４は、サイドストレージポッド１２０が結合されているＥＦＥＭ１１４の側壁に隣接して配置された開口を有している。共通プレナム２３６はチャネル１４２に結合するように構成されており、チャネル１４２は流れ変換ダクトに結合されている。
【0039】
アクセスドア１５６はＥＦＥＭ１１４の第２の側壁１１４Ｓ２に結合されている。しかしながらいくつかの実施形態では、第２のサイドストレージポッド１２０ａは、アクセスドア１５６の代わりに、ＥＦＥＭ１１４の第２の側壁１１４Ｓ２に取り付けることができる。いくつかの実施形態では、第２のサイドストレージポッド１２０ａは、共通プレナム２３６への同様の結合、または全く同じ結合を含む、サイドストレージポッド１２０がＥＦＥＭ１１４の第１の側壁１１４Ｓ１に取り付けられるのと同じ方法でＥＦＥＭ１１４の第２の側壁１１４Ｓ２に取り付けることができる。この実施形態では、第２のサイドストレージポッド１２０ａからの排気は、流れ変換ダクト２６０ｅによって上部プレナム２３７へ戻される。サイドストレージポッド１２０およびコンテナ１２４、２２４内の処理済み基板は、その中の高速ガス流の恩恵を受けて、Ｂｒ、ＦおよびＣｌなどのエッチングされた副産物のガス放出率を高くすることができる。示されていないが、個々のサイドストレージコンテナ１２４、２２４へのガス入口は、流入するガスの速度を速くし、および／または乱れを大きくする流れ変換要素を含むことができる。
【0040】
次に図２Ａ～図２Ｄを参照すると、複数の流れ変換ダクト２６０ｂ～２６０ｅ（図２Ａ）および２６０ｂ～０２６０ｄ（図２Ｂ）の各々は、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃに結合されたそれぞれの第１の（下部）端部を有している。複数の流れ変換ダクト２６０ｂ～２６０ｅ（図２Ａ）および２６０ｂ～０２６０ｄ（図２Ｂ）のうちの個々の流れ変換ダクトは、ＥＦＥＭ１１４の前方壁１１４Ｆに沿って、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの内側の上を上に向かって延在することができ、また、それぞれ互いに平行であってもよいが、そうである必要はない。複数の流れ変換ダクトのうちの個々の流れ変換ダクトは、上部プレナム２３７に結合されたそれぞれの第２の（上部）端部を同じく有している。上部プレナム２３７は、ＥＦＥＭ１１４の頂部全体にわたって水平方向に延在することができる。上部プレナム２３７は、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中への１つまたは複数の入口２４０を有することができる。入口は、上方、下方または中に微粒子フィルタ２６７を含むことができ、また、任意選択で化学フィルタ２６８を含むことができる。さらに、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中に、およびＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃを通る実質的に層状のガス流をもたらすために、貫通孔を含む均質化プレート１４１を１つまたは複数の入口２４０の近傍に提供することができる。他の実施形態は、示されている５つの流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅよりももっと多い、あるいはもっと少ない流れ変換ダクトを有することができることに留意されたい。
【0041】
図２Ａ～図２Ｄに示されているように、流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅは、ＥＦＥＭの前方壁１１４Ｆの内側に沿って走っており、そのうちのいくつかはロードポート１１５同士の間を通りすぎることができる（ロードポート１１５の場所は図２Ａに仮想で示されている）。図２Ｃは、ＥＦＥＭ１１４の簡易正面図およびサイドストレージポッド１２０の実施形態の簡易側面図を示したものである。示されているように、複数の流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅの各々は、ロードポート１１５（または基板キャリア１１６）のためのキャリアドアオープナー１１９の第１の垂直面に沿って上に向かって延在するように構成されており、また、複数の流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅの別の流れ変換ダクトは、キャリアドアオープナー１１９（または基板キャリア１１６）の第２の垂直面に沿って上に向かって延在するように構成されている。いくつかの実施形態では、複数の流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅのうちの少なくとも１つは、２つの隣接するキャリアドアオープナー１１９（または基板キャリア１１６）の垂直面同士の間を上に向かって延在するように構成されている。いくつかの実施形態では、流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅは、１００ｍｍ２～３００ｍｍ２以上の横方向の断面積を有することができ、また、ベントシート金属またはプラスチックで構築することができる。
【0042】
図２Ａ～図２Ｄに示されているように、ＥＦＥＭ流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅはＥＦＥＭのロードポート１１５に隣接して位置決めされている。個々の流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅは複数の流れ変換要素２６１を含むことができる。適切な流れ要素２６１には、それらに限定されないが、１つまたは複数の開口（例えばオリフィス、孔または貫通孔）、ディボット、突起、フィン、ルーバ、粗さ要素、粗さが増した表面、乱流を含むことができる任意の他の要素、および上記の任意の２つ以上の組み合わせがある。いくつかの実施形態では、流れ変換要素は１つまたは複数の貫通孔を含む。いくつかの実施形態では、流れ変換要素は直径が約１ｍｍ～約１ｃｍであり、行および列で配置され、例えば約２個～約５個の開口の行が約１個～約５個の列で配置されている。図２Ａ～図２Ｄに示されている流れ変換要素２６１は、流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｄの側壁内に形成された円形の孔である。流れ変換要素２６１は、図２Ｄに示されているように行および列で形成することができる。流れ変換要素２６１は、ロードポート１１５の頂部またはその上方で開始し、ロードポートの側面に沿って、ロードポート２６１の底部まで、またはロードポート２６１の底部の下方まで継続することができる。流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅは、一方の側に、第１のセットの開口２６１を第１のロードポート１１５の近傍に含むことができ、また、反対側に、第２のセットの開口２６１を第２のロードポート１１５の近傍に含むことができる。いくつかの実施形態では、個々のセットの開口２６１は対応するロードポート１１５の高さに沿って位置決めすることができ、別法または追加として、個々のセットの開口２６１は、対応するロードポート１１５の上方および／または下方の流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅに沿って位置決めすることも可能である。
【0043】
１つまたは複数の基板キャリア１１６が複数のロードポート１１５のうちの１つまたは複数にドッキングされ、かつ、少なくとも１つのロードポート１１５が開くと、１つまたは複数の基板キャリア１１６内の環境がＥＦＥＭ１１４内の環境と接続される。ＥＦＥＭ戻りダクト内の環境（例えばより低い圧力、および約５ｐｐｍＶ～約１００ｐｐｍＶの相対湿度、ならびに約１０ｐｐｍＶ～約２１体積％の酸素濃度）と、基板キャリア１１６内の環境（例えばより高い圧力、および約５体積％～約４０体積％の相対湿度、ならびに約１８体積％～約２１体積％の酸素濃度）との間の相違により、ＥＦＥＭからＦＯＵＰの中へガスが流れる。流れ変換要素２６１により、ガスがＥＦＥＭから戻りダクトの中へ吸い込まれ、ＦＯＵＰおよびその周り（例えばＦＯＵＰの前方）に低圧領域を誘導する。また、流れ変換要素は、いくつかの実施形態では、ＥＦＥＭからＦＯＵＰへ流れるガスに乱流を同じく誘導することができる。ＦＯＵＰにおける低圧条件、および任意選択で乱流は、ＥＦＥＭ内のガスとＦＯＵＰ内のガスの間の混合をもたらし、ＦＯＵＰ環境内の相対湿度および酸素濃度を速やかに低くする。
【0044】
図３Ａおよび図３Ｂは、ＦＯＵＰ３１６中へのＥＦＥＭ流れ変換ダクト３６０を介した理論的ガス流を示すチャートである。図３Ｂは側面図である（あるいは図３Ａの断面である）。個々の流れ変換ダクト３６０は、本明細書における実施形態によれば、複数の開口３１０の１つまたは複数のセットを包含している。ガス流は矢印３０２によって表されている。動作中、ガスは、流れ変換ダクト３６０の底部の管からファンシステム（図示せず）まで流れる。ファンシステム内のファンは、ガスを１つまたは複数のフィルタ（図示せず）を介して流れ変換ダクト３６０の底部の管へ押し付け、ガス再循環ループを生成する。フィルタを通過したガスは、下向きの矢印３０２によって示されているように、ＥＦＥＭの内部区画を通って流れる。ＥＦＥＭ３１４とＦＯＵＰ３１６の間のロードポート３１５が開くと、ガスは、流れ変換ダクト３６０中の複数の開口３１０を通って流れて、ＦＯＵＰ３１６の前方の低圧、および／または乱流、およびＦＯＵＰ内のガスとの混合をもたらす。
【0045】
図３Ａおよび図３Ｂに示されているように、ガスは、流れ変換ダクト３６０を通って、任意選択で１．１ｍ／ｓ未満の速度で流れる。複数の開口３１０を通るガス流は、ＥＦＥＭ流れ変換ダクト３６０とロードポート３１５の間のインターフェースに示されている。複数の開口はロードポートおよび／またはＦＯＵＰに低圧環境を誘導し、また、任意選択でガスの乱流を誘導し、Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ効果をもたらし得る。ガスは、実施形態では、複数の開口３１０を通ってＥＦＥＭ３１４からＦＯＵＰ３１６へ、約３．４ｍ／ｓ～約６．８ｍ／ｓ、または約４．５ｍ／ｓ～約５．７ｍ／ｓ、あるいは約３．８ｍ／ｓ～約６．３ｍ／ｓの速度で流れる。複数の開口３１０のいずれの側でも、ガス速度は、約４．５ｍ／ｓ未満、約４．２ｍ／ｓ未満、約４．０ｍ／ｓ未満、約３．８ｍ／ｓ未満、または約３．４ｍ／ｓ未満である。ＦＯＵＰ内では、開口３１０を通る速いガス速度が、約２．３ｍ／ｓ未満または約１．１ｍ／ｓ未満の速度で混合する。図３Ａおよび図３Ｂに示されているように、流体変換ダクト３６０は、ＦＯＵＰ内の大気が約１分未満でターゲットレベルの不活性ガスを達成することができるよう、ＥＦＥＭガスとＦＯＵＰガスの混合を誘導する。これは、ロードポートの個別のＮ２またはｘＣＤＡパージを必要とすることなく達成することができる。
【0046】
図４は、１つまたは複数の実施形態による電子デバイス製造アセンブリにおけるＥＦＥＭを動作させる方法４００を示したものである。プロセスブロック４０２で、方法４００は、上部プレナムが機器前端モジュールチャンバに接続された機器前端モジュールを提供することを含むことができ、機器前端モジュールチャンバは複数のロードポートとインターフェースする。
【0047】
プロセスブロック４０４で、方法４００は、上部プレナムからＥＦＥＭチャンバへガスを流すことを含むことができる。例えば図２Ａ～図２Ｄを参照すると、ガスは、上部プレナム２３７からＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの内側へ流れることができる。ガス流の一部は、ＥＦＥＭ１１４の側壁１１４Ｓ１でＥＦＥＭ１１４に結合されたサイドストレージポッド１２０に流入する。１つまたは複数のロードポート１１５は閉じることができる。
【0048】
プロセスブロック４０６で、方法４００は、ガスの少なくとも一部をＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃから上部プレナム２３７へ、ロードポート１１５同士の間に位置決めされた１つまたは複数の流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅを介して再循環させることを含むことができる。例えば流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅの各々は、ＥＦＥＭ１１４の前方壁１１４Ｆの内側に沿って垂直方向に上に向かって、ＥＦＥＭの上部プレナム２３７の中へ延在し、次に、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中へ戻ることができる。例えば図２Ａ～図２Ｄを参照すると、上部プレナム２３７からのガスは、均質化プレート１４１および１つまたは複数のフィルタを通ってＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中へ流れることができる。フィルタ除去されたガスは、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃおよび共通プレナム２３６から、前方壁１１４Ｆに沿って、複数の流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅを通って上部プレナム２３７の中へ流れ、次に、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃの中へ戻ることができる。
【0049】
操作中、パージガス供給１１８Ａから上部プレナム２３７の中に提供されたガスの一部をベースバルブ１７２を介して除去することができる。いくつかの実施形態では、ベースバルブ１７２を通過する排気の流れと同様、比較的遅い一定の割合でＥＦＥＭ１１４の中に新しいパージガスの流れを提供することができる。例えばパージガスは、ＥＦＥＭ１１４に存在しているガスの全体積が例えばほんの数時間未満毎にしか交換されない割合で、ＥＦＥＭ１１４から交換することができる。他の交換率を使用することも可能である。
【0050】
ブロック４０８で、１つまたは複数の基板キャリア１１６を１つまたは複数のロードポート１１５にドッキングさせることができる。完全にドッキングされ、かつ、密閉されると、１つまたは複数の基板キャリア１１６に対応する１つまたは複数のロードポート１１５が開かれて、ＥＦＥＭチャンバ１１４Ｃ内の大気が対応する基板キャリア１１６内の大気と接続される。ロードポート１１５が開かれると、流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅを通って再循環するガスが、ロードポート１１５に隣接する流れ変換ダクト２６０ａ～２６０ｅの流れ変換要素２６１を通り、通過し、あるいは覆いかぶさって流れ始める。流れ変換要素２６１によって基板キャリアからのガス流が流れ変換要素２６１を通って再循環し、また、基板キャリア１１６の前方に低圧領域をもたらす。また、流れ変換要素は、任意選択で、ガスが基板キャリア１１６中に流入する際に、そのガスに乱流をもたらす。この低圧領域および／または乱流は、ロードポート１１５を個別にパージする必要なく、２つの大気中のガスの間の混合を誘導し、基板キャリア１１６内の湿度および酸素含有量を速やかに低くする。
【0051】
流れ変換ダクトが取り付けられたＥＦＥＭ１１４の利点のいくつかには、ＦＯＵＰに低圧領域を生成し、任意選択で、ＥＦＥＭからＦＯＵＰ１１６に流れるガスに乱流をもたらすこと、ＥＦＥＭとＦＯＵＰ１１６の間のガス混合を誘導すること、ＥＦＥＭ内に低湿度環境を提供すること（例えばｘＣＤＡをＥＦＥＭ内で再循環させること）、およびＦＯＵＰ内の相対湿度（ＲＨ）および酸素含有量を速やかに低くすることがある。さらに、ＥＦＥＭとＦＯＵＰ１１６の間で誘導されるガス混合は、窒素によるロードポート１１５のパージを使用することなく達成することができる。１つまたは複数の実施形態では、本明細書において説明されているシステムは、１つまたは複数の流体変換ダクト２６０ａ～２６０ｅを含み、それらには窒素パージ機器（例えばノズル、加圧された窒素供給、配管、質量流量コントローラ、等々）がない。本明細書における実施形態によれば、流れ変換ダクトが取り付けられたＥＦＥＭ１１４は、従来のＥＦＥＭシステムより約２０％～約８０％速くＦＯＵＰをパージし、かつ、排気することができる。
【0052】
本明細書全体を通した、例えば「一実施形態」、「特定の実施形態」、「１つまたは複数の実施形態」または「実施形態」に対する参照は、実施形態に関連して説明されている特定の特徴、構造、材料または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味している。したがって本明細書全体を通した様々な場所における「１つまたは複数の実施形態では」、「特定の実施形態では」、「一実施形態では」または「実施形態では」などの語句の出現は、必ずしも本発明の同じ実施形態を意味しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、材料または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【0053】
本明細書において使用されているように、単数形の表現および先行名詞を示す表現は、文脈がそうではないことを明確に示していない限り、複数形の参照を含む。したがって例えばロボットアームの参照は、単一のロボットアームならびに２つ以上のロボットアームを含む。
【0054】
本明細書において使用されているように、測定された量と関連する「約」という用語は、測定を実施し、また、測定の目的および測定機器の精度に見合った配慮のレベルを行使する当業者によって期待されるその測定量の標準変化を意味している。特定の実施形態では、「約」という用語は、「約１０」が９から１１までを含むことになるよう、記載されている数±１０％を含む。
【0055】
測定された量と関連する「少なくとも約」という用語は、測定を実施し、また、測定の目的および測定機器の精度に見合った配慮のレベルを行使する当業者によって期待されるその測定量の標準変化、およびそれよりも多い任意の量を意味している。特定の実施形態では、「少なくとも約」という用語は、「少なくとも約１０」が、９および９より多い何かを含むことになるよう、記載されている数マイナス１０％およびもっと多い任意の量を含む。この用語は、「約１０またはそれ以上」として表現することも可能である。同様に、「約未満」という用語は、通常、「約１０未満」が、１１および１１未満の何かを含むことになるよう、記載されている数プラス１０％およびもっと少ない任意の量を含む。この用語は、「約１０またはそれ以下」として表現することも可能である。
【0056】
特に指示されていない限り、すべてのパートおよびパーセンテージは重量によるものである。重量パーセント（ｗｔ．％）は、特に指示されていない場合、揮発物がない全組成物に基づいており、すなわちドライ固体内容物に基づいている。
【0057】
以上の説明は本開示の例示的実施形態を開示したものである。本開示の範囲の範疇である、上で開示したアセンブリ、装置および方法の修正は当業者には容易に明らかであろう。したがって本開示は例示的実施形態に関連して開示されているが、他の実施形態は、以下の特許請求の範囲で定義されている本開示の範囲の範疇であり得ることを理解されたい。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【国際調査報告】