專利名稱：基片容器的清洗系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于半導體生產(chǎn)的基片承載器，并且更具體地，涉及 可運輸和可裝運的掩模原版/光掩模承載器以及用于控制所述這種承 載器中的環(huán)境的清洗系統(tǒng)。
背景技術：
用于半導體應用的硅晶片的加工通常包括光刻作為加工步驟之
一。在光刻中，帶有氮化硅沉積的晶片表面被涂敷上液體光敏聚合物 或光刻膠，并且隨后使帶有希望圖形的模板有選擇地暴露于輻射源。 典型地，紫外光照射透過掩?；蜓谀Ｔ娴谋砻妫驈难谀；蜓谀Ｔ?版的表面反射回來，以在光刻膠覆蓋的晶片上投射希望得到的圖形。 暴露于該光線的光刻膠部分被化學改變，并且當晶片隨后接觸用于去 除未暴露的光刻膠的化學介質，保持不受影響，從而在晶片上留下與 掩模上的圖形具有精確一致形狀的改性光刻膠。晶片經(jīng)歷去除氮化物 層的暴露部分的蝕刻過程，從而在晶片上留下具有掩模的精確圖案的 氮化物圖形。
工業(yè)趨勢朝著生產(chǎn)更小和/或具有更高邏輯密度的芯片發(fā)展，這迫 使在更大的晶片上生成更小的線寬。明顯地，掩模原版的表面上生成的圖形所能夠達到的精細程度以及該圖形能夠在多大程度上忠實地復 寫在晶片表面上是嚴重影響半導體產(chǎn)品最終質量的因素。圖形能夠被 復制到晶片表面上的分辨率取決于用來將圖形投射到光刻膠涂敷的晶
片表面上的紫外光的波長。最新科技的光刻工具使用具有193nm波長 的深紫外光，其允許lOOnm量級的最小特征尺寸(minimum feature size)。當前開發(fā)的工具使用157nm極端紫外光(EUV)以容許尺寸在 70nm以下的特征解析度。
掩模原版是非常扁平的玻璃板，其包含將被復制到晶片上的圖形。 典型的掩模原版基片材料是石英。由于現(xiàn)代集成電路的關鍵元件的微 小尺寸，保持掩模原版的有效表面(即，有圖形的表面)不受污染是 必須的，所述污染在加工過程中要么可能損壞該表面要么可能扭曲投 射到光刻膠上的圖形，從而導致最終產(chǎn)品質量不合格。典型地，當在 光刻過程中采用EUV時，無圖形表面和有圖形表面的臨界粒度 (critical particle size )分別是0.1 fim和0.03nm。 一般來說，掩沖莫原版 的有圖形表面涂敷有薄透光膜，優(yōu)選地為硝化纖維透光膜，其附接到 框架并由該框架支撐，并且附接到掩模原版。其目的是將污染物密封 在外并且減少由圖形平面中的所述污染物導致的潛在印刷缺陷。
相比較而言，極端EUV利用的是來自有圖形表面的光反射，而 深紫外光光刻利用的是光穿透掩模原版?zhèn)鬏數(shù)奶匦浴Ｓ捎诋斍艾F(xiàn)有技 術不能提供對EUV透明的薄膜材料。所以，在EUV光刻中釆用的反 射光掩模(掩模原版)易受污染的影響，并且遠比在傳統(tǒng)光刻中使用 的掩模原版易受更大程度的損壞。這種情況對所有設計用于存儲、運 輸和裝運最終用于EUV光刻用途的掩模原版的掩模原版SMIF盒 (pod)提出了更高的功能要求。
眾所周知，在本領域中，掩模原版在制造、加工、裝運、搬運、 運輸或存儲過程中與其它表面的不必要和非故意接觸將很可能導致掩 模原版的有圖形表面上的精密特征由于滑動摩擦和磨損而損壞。同樣， 本領域技術人員 一般認為掩模原版表面的任何微粒污染物都可能潛在 地危害掩模原版，其程度足以嚴重影響使用這種瑕疵掩模原版的加工過程的終端產(chǎn)品。在這點上，本領域已經(jīng)發(fā)展出定位和支撐掩模原版 容器中的掩模原版的創(chuàng)新方法以便減少或消除掩模原版的滑動摩擦和 隨之而來的掩模原版的磨損以及作為結果產(chǎn)生的污染微粒。認識到在 存儲、加工和運輸過程中保持晶片周圍的受控環(huán)境的必要性，現(xiàn)有技 術已經(jīng)演化出隔離技術，該方法允許通過提供容器來控制緊鄰晶片周 圍的環(huán)境，從而使其能夠相對地保持免于微粒物的侵入。
典型地，容器設有標準的機械接口裝置，其允許容器通過加工機
自動操作。這種容器能夠保持高達200mm的光掩模，并且被稱作標 準機械接口盒或SMIF盒。即使是在這種受控的環(huán)境中，由于封閉在 受控環(huán)境中的空氣的壓力變化、或由容器的快速移動和/或由干擾封閉 空氣體積引起的封閉空氣的擾動，受控環(huán)境內(nèi)部可能存在的微粒遷移 仍然有可能發(fā)生。例如，薄壁SMIF盒可能經(jīng)歷壁的移動，其原因是 與海拔相關的壓力變化，該壓力變化導致封閉在受控環(huán)境內(nèi)部的空氣 產(chǎn)生位移。溫度變化能夠引起容器內(nèi)的對流。由于壓力波動而引起的 容器及其部件的尺寸變化可以導致對承載器蓋和門之間密封的危害并 且導致微粒侵入承載器內(nèi)部?，F(xiàn)有技術的方法在外部環(huán)境和內(nèi)部空氣 受控體積之間構想了一種通風設備。所述通風設備為空氣流動提供通 路?，F(xiàn)有技術的通風設備可以包括微粒過濾器以阻擋來自外部環(huán)境的 微粒進入到承載器內(nèi)的受控環(huán)境。
本領域技術人員將明了微粒污染物僅是兩個關鍵影響因素中的一 個。另一個同等重要的因素是由于周圍環(huán)境空氣通入或泄漏進入或滯 留在氣密密封系統(tǒng)中而產(chǎn)生的氣相污染物或氣態(tài)分子污染物(AMC )。 例如，在合適的露點溫度，空氣中的水分將從空氣中凝結而出并且其 中一些可以沉降在掩模原版上。即使是嚴格密封的容器，當掩模原版 在加工過程中從容器內(nèi)部取出和被放回時，空氣也有可能進入系統(tǒng)。 水蒸氣凝結在有圖形的掩模原版表面上能夠和固體微粒一樣干擾光學
作用。被認為意義重大的氣相或蒸汽污染物的其它來源有源自光掩 模生命周期中的掩模原版/盒清潔操作的溶劑殘余，對承載器的結構部 件脫氣而產(chǎn)生的化學制劑和突破承載器外殼和承栽器門之間的氣密密
8封布置而從周圍環(huán)境大氣進入承載器內(nèi)部的化學制劑。
多種污染物類型被認為是氣相污染物的最大根源。它們包括NEb (氨)、S02 ( 二氧化硫)，H20 (水分)和可凝縮有機物C6-C10。根據(jù) 光刻系統(tǒng)，光掩?？梢员┞队诓ㄩL范圍在436nm到157nm的激光光 源。當前，193nm激光十分常用。激光的能量能夠啟動化學反應，使 掩模原版表面上的缺陷提早形成和蔓延。舉例來說， 一些化學物質轉 變成高度反應類型，例如SO,和NH4+。這些化學物的一部分(例如， 酸)與玻璃反應并且能夠通過腐蝕來損壞掩模原版以至在有圖形的表 面上造成模糊?；A件(bases)可以制造為抗損害?？赡s有機物可 以導致SiC的形成。 一般來說，所有污染物可以被認為產(chǎn)生同樣的結 果即降低掩模原版功能性的晶體生長。在這方面，當前的觀點認為 水分或水是晶體生長所需的關鍵成份之一。本質上，水和一些上述提 到的污染物結合以形成鹽，其在晶體生長的作用下聚集在一起?，F(xiàn)有 技術利用例如干燥劑能夠改善這個問題，因為它們能夠將水分含量減 少到足夠低的程度從而防止鹽(或晶體)的形成。同樣，使用潔凈干 空氣(CDA)或其它干氣體來清洗掩模原版承載器可能并不能將水分 含量減少到足以避免晶體生長的水平。因此必須在掩模原版生命周期 的每個階段都設置污染物控制機構。
在本領域中常用于改善化學污染物的影響的方法之一是周期性掩 模原版/光掩模清潔。這種清潔間隔的平均時間(MTBC)可以達到例 如大約8000晶片(在193nm的曝光工具中)。MTBC的閾值是設置 用來防止在晶片上利用掩模原版/掩模印刷出的缺陷之間的平均時間。 然而，這種掩模原版/掩模在解析度降低失去功效因而掩模必然被廢棄 之前能夠接受的"清潔，，次數(shù)是有限的。依上面的觀點，本領域技術人 員將認識到需要在存儲、運輸、操作過程中以及當承載器沒有承載掩 模原版時的待命狀態(tài)下，保證使承載器內(nèi)部的掩模原版環(huán)境保持潔凈。 雖然是大家希望的，但是一般來說構建對AMC或其它污染物的侵入 絕對密封的氣密密封環(huán)境是不可實現(xiàn)的。而連續(xù)清洗掩模原版承載器 也是不能實現(xiàn)的，特別是當必須運輸或裝運掩模原版和掩模原版承載器時。
盡管諸如在上述引用過的相關申請中公開的清洗系統(tǒng)在光掩模承
載器內(nèi)部對AMC的侵入、聚集和沉積率具有高度的控制，但是進一 步的改進還是被期待的。因而，所需要的是這樣一種系統(tǒng)、結構、或 設備，其用于進一步改善光掩模承載器內(nèi)部的AMC侵入、聚集和沉 積率情況并達到下述水平阻止或顯著減少結晶鹽的形成并且使掩模 原版上存在的污染物普遍降到最低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在某些實施例中提供帶有受控環(huán)境的掩模原版/光掩模承 載器，在存儲、運輸、加工和裝運過程中掩模原版裝在上述承載器之 內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的基本實施例，掩模原版/光掩模承載器裝備有控制微 粒和氣相污染物進入受控環(huán)境和在受控環(huán)境中累積的裝置。
本發(fā)明提供用于在盒內(nèi)、帶底部打開門的盒(尤其是掩模原版 SMIF盒)內(nèi)提供和保持受控環(huán)境的系統(tǒng)、部件和方法。
在一個實施例中，盒具有柔性噴嘴接收凸緣，其定位在底部打開 的盒的門的下表面上。噴嘴接收密封包括面朝下一般為環(huán)形的密封凸 緣，其可以在被噴嘴加載時軸向偏移或彎曲以形成密封。
本發(fā)明的實施例設有接收器，用于可卸除地接收底部打開的盒。 在優(yōu)選實施例中，接收器構造為帶有噴嘴接口的托盤，用于與底部打 開的盒清洗連接。在某些實施例中，盒接收器具有孔口，其大小和定 位允許通過盒底部上的中央出口過濾器向下排出氣體。
在某些實施例中，底部打開的盒具有一對面朝下的密封凸緣，其 直接與托盤上的噴嘴相接。密封凸緣支撐盒和其內(nèi)容物的一部分重量。 盒及其內(nèi)容物的重量加載和偏移密封凸緣，從而改進密封凸緣與噴嘴 之間的密封接觸。在一個實施例中，密封凸緣與彈性體和/或有彈性的 襯套或環(huán)管組合在一起或一體形成，該襯套或環(huán)管被接收在延伸穿過 所述門的孔口內(nèi)，從而所述密封凸緣包括清洗口組件。襯套在其內(nèi)具 有可以接收止回閥部件的孔。在某些實施例中，擴散器部分作為環(huán)管.的一部分在底部打開的盒 的門的頂表面之上延伸。擴散器具有優(yōu)選向外定向的出口，以便引導 清洗氣體遠離有圖形的表面和薄膜。
在某些實施例中，托盤和盒的門之間的清洗接口的密封整體性可 以被托盤上盒的定位和/或穩(wěn)定性影響。在一個實施例中，盒的門和托 盤之間的接口將位于托盤上的不連續(xù)接觸區(qū)域，在盒和托盤之間提供 大體上三個接觸點或三個接觸區(qū)域。在與盒手動接觸時可能有視覺上 可辨識的豎直運動，其中在清洗噴嘴和密封凸緣的彈性接合中優(yōu)選在
豎直方向上存在至少大約0.1英寸的公差。
在某些實施例中，清洗站提供多個設置成堆疊構造的用于接收底 部打開的盒的托盤。托盤能夠移動，例如在水平方向可旋轉以輕易取 放其上的底部打開的盒。
根據(jù)另一個方面，在托盤中的開口對應于底部打開的盒的門上的 過濾器，并且大體上該開口與該過濾器同心。而且過濾器的形狀和大 小優(yōu)選設定為大體上與掩模原版成正比，并且優(yōu)選相對于掩模原版大 體上同心地定位。
根據(jù)本發(fā)明的又 一 個實施例，底部打開的盒設有連續(xù)向掩模原版
承載器的氣密密封空間內(nèi)注入加壓的極度潔凈干空氣(簡稱為XCDA) 的裝置，和從所述密封空間排出XCDA的裝置。以這種方式在氣密密 封空間中進行連續(xù)清洗來沖出污染物，并且防止在其中的掩模/掩模原 版上形成霧氣或出現(xiàn)裂紋。在優(yōu)選實施例中， 一疊可旋轉的托盤將具 有清洗線以對存儲的底部打開的掩模原版盒提供連續(xù)清洗。
還要注意到的是，如上所述，晶片容器會出現(xiàn)類似的霧氣和污染 問題。因此，正如下面所描述的，解決方案的各方面也可以應用到晶 片容器。
本發(fā)明的另外的目的、優(yōu)點和創(chuàng)新特征將在隨后的說明書中部分 地闡明，并且在下述研究中對本領域技術人員變得顯而易見或者由本 發(fā)明的實踐而學會。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的基本實施例的底部打開的基片承載器的組件
的底部透視圖2是圖1所示的基片承載器的組件的分解透視圖3是示出支撐著掩模原版的圖1的掩模原版承載器的基部或門
的透視圖4是在盒內(nèi)部包括擴散器噴嘴組件的基部的側剖視圖，并且還 示出位于清洗托盤上的盒；
圖4a是如圖1中所示的基部的側部剖面圖，但是其中擴散器噴嘴 組件的密封凸緣與清洗托盤的清洗噴嘴接合；
圖5是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的擴散器噴嘴組件各部件的詳細 透視圖6是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的、帶有止回閥組件的擴散器噴 嘴組件的部件的詳細透視圖7是其中包括一疊用于接收具有根據(jù)本發(fā)明的清洗功能的底部 打開的盒的可旋轉托盤的盒庫的透視圖8是圖7所示的盒庫的托盤的頂側透視圖；以及
圖9是圖7所述的盒庫的托盤的底部透視圖。
具體實施例方式
附圖描畫了用于保持基片的底部打開的盒和清洗站的實施例，其 中，盒特別構造成掩模原版承載器，而清洗站構造成作為掩模原版盒 庫的一疊可旋轉托盤。對前和后、右和左，頂和底、上和下、以及水 平和豎直的任何引用都是為了敘述的方便，而不是為了將本發(fā)明或其 部件限制在某個位置或空間方向。"基片"這個詞當用在這里時，指代 用在半導體制造中的晶片、或掩模原版。在附圖中規(guī)定的任何尺寸以 及規(guī)格均可以在不背離本發(fā)明范圍的情況下隨本發(fā)明的實施例的潛在 設計和特別應用而改變。
在圖l-4a中，示出了用于基片的底部打開的盒，其構造成具有根據(jù)本發(fā)明的基本實施例的清洗功能的掩模原版承載器100。掩模原版 承載器100 (其可選地被稱為掩模原版容器，掩模原版盒、或掩模原 版盒)通常包括門部分106 (其可選地被稱為基部)，門部分106與承 載器外殼112 (其可選地被稱為蓋)配合以形成氣密密封的內(nèi)部空間 118，該內(nèi)部空間118提供掩模原版124可以在其中被存儲和運輸?shù)拿?封環(huán)境。術語"掩模原版"在廣義上使用時包括半導體工業(yè)中使用的石 英坯板、光掩模、掩模，它們易受微粒和氣相化學污染物的損害。一 般來說，掩模原版124是方形，其第一表面126與具有表面面積129 的第二有圖形表面128相反，表面面積129設有上面討論過的蝕刻圖 形。掩模原版的側表面130將第一表面126與第二有圖形表面128分 離并且圍繞掩模原版的周邊130延伸。將要理解的是本發(fā)明不受限于 掩模原版124的具體形狀。
圖l-4a中示出的門部分106包括對置的上門表面136和下門表面 142，它們由側壁148分離。多個掩模原版支撐件154、掩模原版?zhèn)炔?定位件160和背部定位件166從上門表面136的中心部分178的、和 大體在上門表面136的中心部分178周圍的上周緣172向外延伸并且 以間隔開的關系鄰近所述上周緣172設置。掩模原版支撐件154構造 為將掩模原版124保持在上門表面136之上預定高度156。掩模原版 側部定位件160和背部定位件166用作引導掩模原版124的手動定位， 并且保證掩模原版在掩模原版支撐件154上正確地側向和向后位移以 便大體上占據(jù)由掩模原版接收區(qū)域168界定的掩模原版的體積，所述 掩模原版接收區(qū)域168與門部分160相聯(lián)，并且由掩模原版支撐件 154、掩模原版?zhèn)炔慷ㄎ患?60和背部定位件166限定，如圖3中最好 地示出。墊圏184環(huán)繞門表面136上的上周緣172。優(yōu)選地，門部分 106和承載器外殼112與包括掩模原版124的基片的形狀一致。
現(xiàn)在參照圖2和圖3，門部分106包括中心孔190，其延伸穿過門 部分106并且由上門表面136上的第一開口 196、下門表面142上的 第二開口 202、和使第一開口 196與第二開口 202連通的內(nèi)周緣壁208 限定。在示例性實施例中(在圖2-3中示出)，第一和第二開口 196和
13202大體上是方形并且其特征在于它們各自的第一和第二面積212和 214。內(nèi)周緣壁208 —般平行于第一和第二開口 196和202之間的門部 分106的側壁148延伸。內(nèi)周緣壁208構造有適合于穩(wěn)固地支撐過濾 器框架226的周緣擱架220，使得過濾器框架226大體上垂直于第一 開口 196并且通常位于與上門表面136齊平的位置。
在圖2描繪的一個實施例中，過濾器框架226可以是半剛性的模 塑容納器，根據(jù)本發(fā)明的過濾器232可以在其中使用。過濾器框架226 大體上是帶有外圍凸緣242 (可選地為唇緣)的帽子形狀，該外圍凸 緣242圍繞開口端248,過濾器框架側壁258從開口端248懸垂并且 終止于閉合端252以限定適于接收過濾器232的空腔262。閉合端252 具有限定多個穿孔264的結構。過濾器框架側壁258包括與內(nèi)周緣壁 208上的周緣擱架220形狀互補的肩部268。過濾器框架構造成插入上 門表面136上的第一開口 196并且緊密配合安裝地接收在中心孔190 內(nèi)以便可拆卸地安裝在門部分106中，同時凸緣242安置在上門表面 136上而肩部268穩(wěn)固地定位在內(nèi)周皇彖壁208的周緣擱架220上。在 可選的實施例中，彈性體密封件或墊圏，例如上述的墊圏184,能夠 置入肩部268和周緣擱架220之間以在過濾器框架226和過濾器232 之間提供氣密密封。
在本發(fā)明的一個實施例中，第一開口 196的第一面積構成為大體 與掩才莫原版124的第二有圖形表面128的表面面積129成正比。根據(jù) 具體實施例的一個方面，第一面積212至少是表面面積的50% ，而在 另一個實施例中，表面面積是表面面積129的至少60%并且優(yōu)選在表 面面積129的75%到100%的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，第 一面積212大體與掩;f莫原版接收區(qū)域168同心。另外，第一開口 196 和掩模原版支撐件154的位置設置成使得在組合結構中，即當承載器 外殼112配合到門部分106并且掩模原版支撐在掩模原版支撐件154 上時，定位過濾器232使得表面面積288在氣密密封空間118內(nèi)部與 第二有圖形表面128的至少一部分相對設置，因而掩模原版周邊130 疊置在表面面積288的周邊289上。本領域技術人員將認識到，還可能有其它不背離本發(fā)明的范圍的
表面面積288和第二有圖形表面128的操作構造。上面提到的所有操 作構造被選出以部分地基于氣密密封空間118的尺寸、在掩模原版承 載器清洗、掩模原版加工、運輸、裝運和存儲過程中生成的擴散長度 以及其它掩模原版124在其駐留在掩模原版承載器100內(nèi)部時可能遇 到的情況，使表面面積288的范圍相對于第二有圖形表面128最大化。 表面面積288緊靠第二有圖形表面128設置。通過以本發(fā)明的方式選 擇表面面積288的范圍和位置，下述可能性被最大化，即在氣密密封 空間118內(nèi)部存在孩t?；蜻M入上述空間118的孩支粒將優(yōu)選地遇到表面 288并且沉降在其上而不是在第二有圖形表面128上擴散。對本領域 技術人員來說，表面面積288的范圍代表了可供流體進入過濾器232 的流體通路總數(shù)。在另一方面，術語"高表面積"(附圖標記338 )表 示當流體流動通過整個過濾器232的厚度290時可供過濾用的全部過 濾器介質的有效表面面積。有效表面面積控制氣體和化學反應(物) 的吸收。在這點上，過濾器232與現(xiàn)有技術的SMIF盒過濾器的不同 點在于本發(fā)明的過濾器232在結構上是門部分106的重要部件，因 為表面288能夠在上門表面136的大部分之上延伸。另外，在組合結 構下，基部層276定位在閉合端252上從而過濾器232通過多個穿孔 264使氣密密封空間118與外部環(huán)境大氣流體連通。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，氣密密封空間118內(nèi)部的水分含量優(yōu)選保 持在接近十億分之幾(ppb)的濃度水平。利用現(xiàn)有技術的方法，例 如干燥劑，在氣密密封空間118內(nèi)部的水分濃度只能控制在百萬分之 幾(ppm)之內(nèi)。通過將掩模原版盒100聯(lián)接到清洗系統(tǒng)獲得濕度控 制水平，該清洗系統(tǒng)周期性地使極干氣體(例如，干氮氣或干氬氣) 流動通過氣密密封空間118。
本領域技術人員將認識到，將加壓的極干氣體(例如，干氮氣或 干氬氣)注入氣密密封空間118內(nèi)將導致至少一部分清洗氣體通過過 濾器232流出并且隨后通過閉合端252進入環(huán)境大氣。美國專利 No.5988233和美國專利No.5810062描述了清洗掩模原版承載器100
15的設備和方法，上述兩個專利的全部內(nèi)容通過引用全部包含在本發(fā)明
中。在一個可選實施例中，氣密密封空間118被通過清洗擴散器裝置 流進氣密密封空間118內(nèi)的清洗氣體加壓。清洗氣體通過過濾器232 離開氣密密封空間118。 一般來說，清洗氣密密封空間118是通過隨 氣流帶走微粒來去除微量的微粒。利用干氣體清洗還為過濾器232除 濕。加壓清洗可以驅離并且從而除去^:粒和其它污染物，該;微粒和污 染物可能弱結合于物理吸附介質型的過濾器元件和專門過濾微粒的過 濾器元件。結果，清洗通過恢復過濾器232吸附污染物的能力而更新 了過濾器232。本領域技術人員將明了本發(fā)明的過濾器232的性能還 可以通過更換耗盡的過濾器232而恢復。
根據(jù)圖2， 4, 4a, 5和6中描繪的實施例，噴嘴接口或清洗端口 組件350 —般包括擴散器主體部分352,噴嘴接收部354，以及可選的 止回閥組件356和過濾器357。主體部分352 —般包括桶部分358和 上球形部分362，所述桶部分358限定側部溝狀凹槽360。擴散器主體 352限定中空內(nèi)部空間364。多個擴散器端口 366限定在上球形部分 362的一側，并且從(構造為孔道(bore)的)中空內(nèi)部空間364延 伸通過直到外部表面368。噴嘴接收部354 —般包括柄桿或管狀部分 370,其在下端374帶有一體的可彈性變形的密封凸緣部分372。柄桿 部分370構造為管狀部分，其限定了中空內(nèi)部空間376。進氣開口或 進氣孔口 378延伸穿過凸緣部分372到達內(nèi)部空間376。凸緣部分372 包括鄰近管狀部分370并與管狀部分370形成為一體的受支撐的凸緣 部分381,以及與受支撐的凸緣部分381形成為一體、同心并且從受 支撐的凸緣部分381徑向向外的懸臂凸緣部分383。受支撐部分372 具有直徑山，適當?shù)脑?/4英寸到3/4英寸，而懸臂凸緣部分具有直 徑(12，適當?shù)脑?/8英寸到l英寸。
擴散器主體部分和噴嘴接收部分由諸如Hytrel (由E.I. DuPont de Nemours and Company公司生產(chǎn)的聚合物)的彈性聚合物形成。 諸如PBT (聚對苯二曱酸丁二醇酯)的其它熱塑性塑料也是適合的， 包括彈性體。如圖2中所示，門部分106限定孔口 400、 402，其從上門表面136 延伸通過直到下門表面142。每個孔口 400、 402具有面向內(nèi)的圓周邊 緣404。桶部分358的底邊緣380可以是帶圓角的或帶斜角的以使擴 散器主體352能夠從上門表面136插入孔400、 402。
分離的清洗端口組件350通過各個孔口 400、 402被接收。面向內(nèi) 的圓周邊緣403接收在橫向凹槽360中以密封地將清洗擴散器組件固 定就位在孔口中。重要的是，擴散器端口 366朝著側壁148向外定向， 使得清洗氣體被直接導入掩模原版的側面并且從有圖形表面或薄膜導 離。如圖4和4a所示，密封插入件354的柄桿或管狀部分370密封地 接收在擴散器352的中空內(nèi)部空間364中，該擴散器352帶有面朝下 的凸緣部分372。
圖7-9中示出了清洗站500的一個實施例，該清洗站500包括多 個清洗托盤502，其設置為堆疊構造并且在水平方向能夠繞中心柱504 旋轉以輕易進出托盤上的底部打開的盒100?？梢栽O置護罩 (enclosure) 503以容納清洗站。每個托盤502 —般包括限定凹陷部分 507的平面平臺部分506 ，該凹陷部分507限定基片容器或掩模原版盒、 接收區(qū)域509和與盒100的過濾器框架226對應的中心孔口 508。 一 對清洗噴嘴510從托盤502向上延伸并且通過如圖4和4a所示的管子 512與極干清洗氣體源300.1相聯(lián)。每個清洗噴嘴510具有上周緣唇部 514并且限定帶有進氣端口 518的大體為碗型的凹部516。唇部514 具有直徑d3， d3適宜于大于受支撐的凸緣部分的直徑d,而小于懸臂凸 緣部分的直徑d2。托盤502還可以包括第三盒接觸點520。
在使用中，盒100放置在托盤502之上并且每個凸緣部分372都 與如圖4所示的清洗噴嘴510之一對齊。由于盒100處在托盤502上， 當凸》彖部分372 #^口圖4a所示的盒100的重量加載時，凸》彖部分372 接合清洗噴嘴510并且向上彎曲或偏移至角度a。主體部分的下表面 503可以向懸臂凸緣部分提供彎曲的硬止擋件。第三盒接觸點520可 以接觸下門表面142上的點使得盒100只在清洗噴嘴510和第三盒接 觸點520處支撐在托盤502上。優(yōu)選地，當盒100的重量壓在凸緣372
17上時，根據(jù)向下施加到盒100的力，還可能存在視覺上可以察覺到的 豎直運動，其中當手動力施加到其上時，在清洗噴嘴510與凸緣部分 372的彈性接合中存在優(yōu)選為至少大約0.1英寸的豎直方向公差。
隨后可以通過管子512引入干氣體而且干氣體將流動通過清洗噴 嘴510并且通過進氣開口 378流入清洗擴散器組件350。干氣體隨后 將通過擴散器端口 366被導入氣密密封空間118。由于擴散器端口 366 遠離掩模原版向外定向，所以氣體不會侵害到任何有圖形表面。 一部 分清洗氣體將通過過濾器232離開并且隨后通過閉合端252進入環(huán)境 大氣。
每個清洗擴散器組件350都可以裝備有止回閥組件356，其被接 收在密封插入件354的中空內(nèi)部空間376中，并且構造為允許單向流 動通過從而在系統(tǒng)不在使用中時防止氣態(tài)或微粒污染物進入或離開氣 密密封空間118。也可以使用諸如上面引用的美國專利No.5482161中 描述的那些帶有裂縫的隔膜閥，結合使用或不結合使用止回閥組件 356均可。這是一個限制過濾器介質276， 278， 280， 282以及其它可 以組成過濾器232的介質暴露于掩模原版承載器100之外的環(huán)境大氣 的機械裝置。
當然，本領域技術人員將明了的是，可能存在本SMIF掩模原版 盒的許多其它可選實施例，而且它們都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且， 本發(fā)明的方面能夠適用于其它基片容器，諸如用于存儲晶片的FOUPS (前開口標準盒)。這種晶片容器在美國專利No.6736268和RE38221 中公開，所公開內(nèi)容通過引用全部包含在本文內(nèi)。這些適用于本發(fā)明 的基片容器具有范圍優(yōu)選在大約1/3升到IO升之間的內(nèi)部容積并且通 常原則上包括剛性聚合物，諸如聚碳酸酯。盡管上述說明包含許多規(guī) 格，但是這些規(guī)格不具有限制本發(fā)明范圍的作用而僅僅是為了說明本 發(fā)明的一些當前優(yōu)選實施例。
權利要求
1.一種用于保持在半導體制造中使用的掩模原版的掩模原版SMIF盒，該掩模原版SMIF盒包括上外殼，帶有開口內(nèi)部和開口底部；門，構造成在所述上半殼的開口底部處密封接合并且閉鎖到上外殼上，所述門包括基部、用于支撐從所述基部延伸的掩模原版并且限定掩模原版SMIF盒接收區(qū)域的支撐件、以及用于與清洗噴嘴相接的面朝下的噴嘴接口；所述噴嘴接口包括由彈性聚合物形成的盤形的懸臂凸緣部分，該懸臂凸緣部分帶有用于讓清洗氣體從中通過的中心開口，當與清洗噴嘴接合時所述懸臂凸緣部分定位成能夠從水平面向上同心地偏移成錐形或圓錐形形態(tài)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的掩模原版SMIF盒，其中清洗端口還包 括擴散器，所述擴散器具有向上和遠離所述掩模原版接收區(qū)域側向向 外延伸的出口 。
3. 根據(jù)權利要求1所述的掩模原版SMIF盒，其中所述噴嘴接口 被接合在所述掩模原版SMIF盒的門中的清洗端口孔內(nèi)，并且所述噴 嘴接口包括定位在所述開口內(nèi)部中的擴散器部分。
4. 根據(jù)權利要求1所述的掩模原版SMIF盒，其中所述門具有清 洗端口孔，并且所述噴嘴接口包括帶有環(huán)狀凹槽和中心軸向孔道的環(huán) 管部分，所述環(huán)狀凹槽的大小設定為密封接合清洗端口孔，而且所述 懸臂凸緣部分與一管狀部分形成一體，所述管狀部分的大小設定為被緊密地接收在所述中心軸向孔道內(nèi)。
5. —種能夠清洗的基片容器和清洗站的結合體，該清洗站具有帶 有向上延伸的清洗噴嘴的基片容器接收區(qū)域，所述清洗噴嘴具有環(huán)形 接合唇，所述接合唇具有一直徑并且定位在一水平面中，所述容器包 括噴嘴接口，該噴嘴接口帶有懸臂凸緣部分和位于所述噴嘴接口中的 中心孔口 ，所述懸臂凸緣部分水平延伸并且與從所述懸臂凸緣部分徑 向向內(nèi)的受支撐部分連接，所述受支撐部分具有小于所述環(huán)形接合唇的直徑，從而當所述基片容器放置在所述接收區(qū)域中而所述噴嘴接口 與所述清洗噴嘴對齊時，所述懸臂凸緣部分從所述水平面向上彎曲。
6. 根據(jù)權利要求5所述的結合體，其中所述清洗噴嘴相對于所述 清洗站固定，并且通過部分安置在所述清洗噴嘴上的所述基片容器的 重量實現(xiàn)所述清洗噴嘴與所述噴嘴接口的接合。
7. 根據(jù)權利要求5所述的結合體，其中所述噴嘴接口還包括環(huán)管 部分，所述環(huán)管部分帶有延伸進入所述基片容器的擴散器端口。
8. 根據(jù)權利要求5所述的結合體，其中所述清洗站包括護罩，并 且所述清洗站構造為掩模原版SMIF盒儲存架，而且基片容器構造為 掩才莫原版SMIF盒。
9. 根據(jù)權利要求5所述的結合體，其中所述基片容器是前開式容 器，并且包括晶片架。
10. —種用于保持至少一個基片的能夠清洗的基片容器，該容器 包括容器，其限定開口內(nèi)部，所述容器包括開口側和清洗端口孔； 支撐件，其附接到所述容器上，用于在開口的所述容器內(nèi)保持所 述至少一個基片；門，能夠密封閉鎖到所述開口側；清洗噴嘴接口組件，用于注射清洗氣體，所述清洗噴嘴接口組件 在所述清洗端口孔處附接到所述容器上，所述清洗組件包括帶有中心 孔口和懸臂周緣部分的彈性聚合物盤，所述盤從所述懸臂周緣部分徑 向向內(nèi)受到支撐，所述懸臂周緣部分具有未彎曲形態(tài)和密封接合形態(tài)， 其中在所述未彎曲形態(tài)，所述懸臂周緣部分水平徑向向外延伸，而在 所述密封接合形態(tài)，所述懸臂周緣部分彎曲并且與水平的所述未彎曲 形態(tài)成角度地向上延伸。
11. 根據(jù)權利要求IO所述的能夠清洗的基片容器，其中所述清洗 端口接口組件是在所述門上，而且還包括也定位在所述門上的第二清洗噴嘴接口組件和濾芯。
12. —種基片容器，包括帶有清洗孔口的容納壁和噴嘴接口，所述噴嘴接口包括平行于所述容納壁定位并且面朝外的彈性聚合物密封 懸臂凸緣部分和清洗氣體通道，該清洗氣體通道沿軸向延伸通過所述密封懸臂凸緣部分進入所述基片容器的內(nèi)部。
13. —種在支撐基部上支撐掩模原版SMIF盒的方法，所述掩模 原版SMIF盒具有門，所述門具有底側、 一對清洗端口的基部，所述 方法包括在硬止擋件上支撐所述掩模原版SMIF盒的一側，而在軟止 擋件上支撐所述掩模原版SMIF盒的另一側，所述軟止擋件包括清洗 端口組件，該清洗端口組件具有由彈性聚合物材料制成的噴嘴接口件， 所述軟止擋件在就位時具有至少大約0.1英寸的豎直公差。
14. 一種清洗基片容器的方法，所述基片容器在其底側具有清洗 端口，所述清洗端口包括彈性聚合物制成的薄環(huán)狀部分，所述薄環(huán)狀 部分具有面朝下的接合面部分和相對的面朝上側，所述面朝上側不受 支撐，所述方法包括以下步驟將所述基片容器放置在清洗站上，所述清洗站具有與所述面朝下 的接合面接合的向上指向的噴嘴，利用安置在所述噴嘴上的所述基片容器的重量，向上彎曲所述薄 環(huán)狀部分。
15. —種基片容器，其帶有清洗端口孔和在該清洗端口孔中附接 的清洗端口組件，所述清洗端口組件包括均由彈性聚合物形成的主體 部分和噴嘴接收部分，所述主體部分具有繞該主體部分延伸的環(huán)形溝 狀凹部，并且所述環(huán)形溝狀凹部的大小設定為密封配合所述清洗端口 孔，所述主體部分還具有擴散器端口和軸向延伸穿過所述主體并與所 述擴散器端口連通的孔道，所述噴嘴接收部分包括與 一管狀部分一體 形成的凸緣部分，所述凸緣部分具有中心孔口并且包括受支撐的凸緣 部分和懸臂凸緣部分，所述懸臂凸緣部分從所述受支撐的凸緣部分徑 向遠離延伸并且與所述受支撐的凸緣部分同心， 一管狀部分與受支撐 的凸緣部分一體形成，所述管狀部分的大小設定為能插入地保持在所 述主體部分的所述孔道內(nèi)，從而所述凸緣部分定位在所述容器的外部， 所述擴散器端口定位在內(nèi)部并且有通過所述清洗端口組件的軸向清洗路徑。
16. —種在清洗站上確認基片容器放置在清洗噴嘴上的方法，包 括向下施加壓力和視覺觀察，并且感覺到至少大約0.1英寸的偏移以 便確認恰當接合，所述偏移由彈性噴嘴接口引起。
17. —種掩模原版盒儲存架，包括豎直柱，在該豎直柱中具有清洗氣體管道，并且該豎直柱能夠連 接至清洗氣體源，多個托盤，能旋轉地連接至所述豎直柱，從而每個托盤水平轉動 至多個不同位置，每個托盤構造成用于接收掩模原版盒并且具有從該 托盤向上延伸的清洗噴嘴，每個清洗噴嘴連接至所述清洗氣體管道。
18. 根據(jù)權利要求17所述的掩模原版盒儲存架，其特征還在于容 納所述豎直柱和所述多個托盤的護罩。
19. 根據(jù)權利要求17所述的掩模原版盒儲存架，其中每個托盤具 有用于掩模原版SMIF盒的接收區(qū)域和在所述接收區(qū)域下方位于所述 托盤中心的孔口 ，所述孔口允許清洗氣體從這種掩模原版SMIF盒的 底側排出。
20. 根據(jù)權利要求17所述的掩模原版盒儲存架，該掩模原版盒儲 存架結合多個掩模原版盒，每個掩模原版盒具有方向朝下的懸臂清洗 接口凸緣，所述懸臂清洗接口凸緣具有受支撐部分和懸臂部分，所述 掩模原版盒定位在所述盒儲存架的托盤上，而所述懸臂部分與所述向 上延伸的清洗噴嘴接合，從而所述懸臂部分從水平形態(tài)開始向上彎曲。
全文摘要
帶有基片容器接收區(qū)域的清洗站，其具有至少一個向上延伸的清洗噴嘴。該噴嘴具有環(huán)形接合唇?；萜骶哂杏糜谥辽僖粋€基片的支撐裝置和清洗端口組件，該清洗端口組件包括從容器面朝下的外向密封凸緣。密封凸緣具有中心孔口和懸臂凸緣部分，該懸臂凸緣部分與噴嘴的環(huán)形接合唇接合。由凸緣的懸臂部分承載的在噴嘴上的基片容器的重量導致所述凸緣彎曲以便實現(xiàn)彈性軟密封。
文檔編號C25F1/00GK101663423SQ200880012514
公開日2010年3月3日 申請日期2008年2月28日 優(yōu)先權日2007年2月28日
發(fā)明者A·M·蒂本, D·L·哈爾伯梅爾, S·P·科爾鮑 申請人:恩特格里公司