用于控制衬底污染的方法和设备技术

用于在由聚合物形成的衬底容器中保持极其干燥的环境的组件、系统和方法，其提供清洗衬底容器的补充外部气体，以使经过容器的聚合物壁发生的水分和氧渗透最小化并控制容器的聚合物壁中夹带的水的脱附。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及衬底容器和保持这类容器的内部干燥以及使其内的污染最小。
技术介绍
已经认识到，光罩盒(reticle pod)或晶片容器的聚合物壁中的水分以及经聚合 物壁渗透的水分是这类容器中容纳的衬底的污染源。在运输、储存或后续制造过程中的暂停期间，半导体晶片储存在特殊容器如SMIF 容器中，例如SMIF盒(标准机械接口的简称)和FOUP (前开式标准盒的简称)。根据多个 因素如生产运行规模和周期时间，在处理步骤之间晶片可在这种容器中停留很长时间。在 该时间期间，经处理的晶片受到不利于生产良率的环境湿气、氧和其他AMC(“空气中分子态 污染物”)影响。例如，水分可导致不受控制的自然氧化层生长，形成雾度(haze)和腐蚀，而已知 氧气影响Cu互连的可靠性。实验数据和计算研究显示，内部有晶片的封闭FOUP可以用通 过壳下底部或FOUP门上的进入端口导入的连续氮气流进行有效的吹扫。已知约4升/分 钟的氮气缓流显著降低负载的FOUP内的氧和水分水平，在4至5分钟内降至约RH和的02。实验数据还显示氮气吹扫流的终止可在几分钟之内导致水分浓度非常迅速地提 高(在FOUP内的水平大于)。这种效应被认为是由通过FOUP壁的水分渗透和由FOUP 的聚碳酸酯壁的水分脱附造成的。需要更好的系统和方法来更好地保护衬底如晶片免受环境水分和氧损害。
技术实现思路
在某些实施方案中，在负载的衬底容器如FOUP的存放和区内(intra bay)运输 (如借助于PGV(人导车辆)进行的运输)期间，为其提供双重吹扫。双重吹扫可包括洁净 干燥的空气(“CDA”)的流，或导向或限于衬底容器外侧的其他吹扫气体流，其防止水分渗 透到衬底容器中或使其最小化，并且实现例如对例如为聚碳酸酯的聚合物容纳壁的逐步干 燥。FOUP内部的常规内部吹扫，例如通过氮气进行的吹扫阻止氧累积并从内部为容纳壁提 供干燥。用于衬底容器的储存储料器(stocker)内部的分隔壁或遮蔽件将确保有效的CDA 循环。在吹扫站上的区内小型存储器和外壳内的类似的遮蔽件和分隔壁也提供有效的CDA 用途。配有充注CDA和N2的可再充低压容器的PGV可在运输中为FOUP提供双重吹扫。在本专利技术的实施方案中，一种用于在由聚合物形成的衬底容器内保持极其干燥的 环境的系统提供衬底容器外部的补充外部气体清洗，以使通过容器聚合物壁发生的水分和6氧渗透最小化，并且还提供在容器的聚合物壁中夹带的水的脱附。可以在作为储料器一部分的排放喷嘴下游提供特定的遮蔽件和/或吹扫气导板 以控制和容纳外部清洗。可向晶片容器提供遮蔽件和双壁以提供用于外部吹扫气体清洗的 限定通路。在某些实施方案中，本专利技术的特征和优点是提供一种具有壁腔的衬底容器，以提 供对所述内壁的面向外的表面具有外部清洗能力的内壁。所述壁腔可基本上用限定的入口 区域(例如小于1平方英寸)来封闭。出口区域也可限定为例如小于1平方英寸。入口和 出口可在入口和/或出口处具有另外的限制构件，例如单向阀或过滤器。在某些实施方案 中，本专利技术的特征和优点在于提供具有未固定到晶片容器的衬底容器遮蔽件的储料器，从 而提供距离晶片容器的外表面约0. 25英寸至2英寸的间隙。在某些实施方案中，本专利技术的特征和优点在于提供一种具有内部容纳壁的衬底容 器，所述内部容纳壁具有固定连接到晶片容器的外部遮蔽件，从而提供距离外表面约0. 25 英寸至2英寸的间隙，并且在固定连接的遮蔽件和内部容纳壁之间形成腔，由此可向所述 腔提供外部吹扫气。在一个实施方案中，对遮蔽件的大部分内表面而言，所述间隙小于2英 寸。本专利技术的某些实施方案的特征和优点是一种改进衬底容器的方法，所述方法包括 向衬底容器添加外部遮蔽件片，以在衬底容器的容纳壁的面向外的表面和遮蔽件之间提供 腔，以便可向所述腔中提供外部吹扫气。本专利技术的某些实施方案的特征和优点在于提供源自衬底容器的吹扫出口，其中在 衬底容器内部循环的吹扫气在离开内部之后改变方向以清洗所述衬底容器的外表面。本专利技术的某些实施方案的特征和优点在于提供一种在吹扫出口处具有导流器片 的衬底容器，由此在衬底容器内部循环的吹扫气在离开内部之后改变方向以清洗所述衬底 容器的外表面。本专利技术的某些实施方案的特征和优点在于提供一种具有分布在所述容器上方的 吹扫出口和通向所述容器的外部的出口的衬底容器，所述出口将排出的吹扫气体的方向改 变为与容器外部表面平行的方向。这种吹扫出口中可具有单向阀，以在不进行吹扫时阻止 气体流进入内部。本专利技术的某些实施方案的特征和优点在于一种具有多个吹扫入口的衬底容器，至 少一个吹扫入口导入衬底容器内部，并且至少一个吹扫入口被引导为清洗限定衬底容器内 部容积的壁的外表面。本专利技术的某些实施方案的特征和优点在于一种具有多个吹扫入口的衬底容器，至 少一个吹扫入口导入衬底容器内部，并且至少一个吹扫入口被引导为清洗限定衬底容器内 部容积的壁的外表面。本专利技术的某些实施方案的特征和优点在于在吹扫出口处提供导流片，由此使在衬 底容器内部循环的吹扫气在离开内部之后改变方向，以清洗衬底容器的外表面。这种导流 器可连接或固定到衬底容器，或者可与其分离，例如作为容器的储料器或外壳的一部分。本专利技术的某些实施方案的特征和优点在于，可以通过将高浓度(例如非常洁净和 非常干燥的空气)的吹扫气分散在非常接近衬底容器的外表面来优化使用，由此使水分渗 透最小化并在光罩盒的聚合物壳中保持最少的水分以及加速从衬底容器表面的扩散。附图说明图1是根据本专利技术的具有吹扫特征的光罩盒储料器的示意图。图2是根据本专利技术的具有吹扫特征的晶片容器、储料器的示意图。图3是根据本专利技术的光罩SMIF盒的透视图。图4是根据本专利技术的与吹扫系统相连的图3的光罩盒的截面示意图。图5是根据本专利技术的光罩SMIF盒的另一示意图。图6是根据本专利技术的SMIF盒的示意图。图7是根据本专利技术的SMIF盒的示意图。图8是根据本专利技术的具有单向阀的吹扫导流器的详细截面图。图9是根据本专利技术的SMIF盒的截面图。图10是根据本专利技术的用于半导体晶片的SMIF盒的透视分解图。图11是根据本专利技术的前开口晶片容器的透视图；例如300毫米前开口标准盒 FOUP0图1 Ia是图11的FOUP的底视图。图12是根据本专利技术的前开口衬底容器的分解图。图13是根据本专利技术的衬底容器的壁的详细截面图。图14是根据本专利技术的衬底容器的详细截面图的另一视图。具体实施方案参考图1，示出的外壳20配置为具有吹扫气源24和26的光罩SMIF盒储料器。或 者，衬底容器可为晶片容器，例如称为FOUP(前开口式标准盒)和FOSB(前开式运装盒)的 那些。在这种储料器中，可将洁净干燥空气或非常洁净的干燥空气提供到外壳。或者可以 提供纯惰性气体如氮气。储料器具有接收区域40和42，其中光罩SMIF盒设置在支架44、 46上。光罩SMIF盒50在其底部具有吹扫入口，由此将吹扫气供给到所述光罩盒内部。所 述吹扫气可通过光罩盒底部的过滤器60排到储料器的周围环境64中。额外的表面吹扫气 由吹扫出口如喷嘴68、70提供，其导向光罩SMIF盒的外部。在喷嘴下游利用遮蔽件或导板 75、76、77可将空气或气体流引到盒的外表面。该聚集的吹扫气提供光罩盒的聚合物壳的拉 动，并阻止其中水分的渗透并干燥聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于保持其中容纳有晶片的晶片容器的外壳，所述外壳具有接收晶片容器的开口，并且具有两个吹扫系统，每个所述吹扫系统分别提供不同浓度或组成的吹扫气，一个所述吹扫系统用于所述晶片容器的内部，一个所述吹扫系统用于将吹扫气导向所述晶片容器的限定壁的外表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥列格P基什科维奇，大卫L哈尔布迈尔，阿纳托利格雷费尔，
申请(专利权)人：诚实公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]