(57)【要約】本発明の主題は、壁が境界となる内部空間を含む密閉された環境から汚染を除去するための方法であって、この方法は、気体を導入する手段および気体をポンピングする手段を含むシールされたチャンバに、漏れ口を有する密閉された環境を配置するステップと、壁を挟んだ圧力差が壁を損傷する閾値より常に低いように、チャンバ中に収容された気体および空間の内部に収容された気体を、漏れ口を介して同時にポンピングするステップと、を含む。本発明の他の主題は、密閉された環境から汚染を除去するための装置であって、この装置は、密閉環境を収容することができる汚染除去チャンバと、パージ・ガスを導入するための手段と、可変ポンピング機能を有する気体をポンピングする手段と、ポンピング速度を制御するための手段と、その環境の内部と外部の間の圧力差をモニタするための手段と、を含む。
2009538000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然の漏れ口（４）を有する壁（３）によって区切られた内部空間（２）を含むシールされない閉鎖環境（１）を汚染除去するための方法であって、
その自然の漏れ口（４）を有する前記シールされない閉鎖環境（１）を、気体を導入するための手段（６）および気体を排出するための手段（７、８）を含むシールされた汚染除去チャンバ（５）内に配置するステップと、
前記シールされない閉鎖環境（１）の内部と外部の間の圧力差が、前記シールされない閉鎖環境（１）の前記壁（３）を損傷することになる機械的ゆがみを引き起こすことになる圧力差より常に低くなるように、前記汚染除去チャンバ（５）内の圧力低下を調節することによって、前記汚染除去チャンバ（５）内に含まれた気体を排出するステップと、を含む、方法。
【請求項２】
その間に、前記シールされない閉鎖環境（１）の内部と外部の間の圧力差が、前記シールされない閉鎖環境（１）の前記壁（３）を損傷することになる機械的ゆがみを引き起こすことになる圧力差より常に低くなるように、前記汚染除去チャンバ（５）内の圧力増加が調節される、圧力を上げるステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記汚染除去チャンバ（５）内の圧力変動が、圧力対時間の理論的カーブに従って制御される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記汚染除去チャンバ（５）内の前記圧力変動が、前記シールされない閉鎖環境（１）の前記壁（３）中のゆがみを検出する少なくとも１つのセンサから与えられた信号に従って制御される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記汚染除去チャンバ（５）内の前記圧力変化を調節するために、前記ポンピング手段（７、８）のポンピング機能が、それらの回転速度を制御することによって、および／または前記ポンピング手段の可変伝導度（１２）を制御することによって変化させられ、および／または前記汚染除去チャンバ（５）に流入する気体流量が、気体を導入するための手段（６）を制御することによって変化させられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
パージ・ガスを満たす少なくとも１つの操作を含み、その間に、前記パージ・ガスが前記汚染除去チャンバ（５）中に導入される、パージ・ステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記パージ・ステップは、少なくとも１つのパージ・ガスをポンピングする操作をさらに含み、その間に、前記汚染除去チャンバ（５）中に存在する気体の混合体がそこから抽出されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記パージ・ガスを満たしポンピングする操作は、同時に実施され、ポンピング流量が、注入流量より小さい、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
複数のパージ・ガスを満たしポンピングする操作が、連続して実施される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
パージ・ガスを満たしポンピングする操作を含む、複数のパージ・ステップが、ポンピング・ステップと交互に行われる、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記パージ・ガスを満たす操作は、過圧期間を含み、その間、前記汚染除去チャンバ（５）が、大気圧より高い圧力に維持され、その後大気圧に戻される、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記パージ・ガスは、窒素である、請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
前記パージ・ガスは、合成空気である、請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
前記パージ・ガスは、前記シールされない閉鎖環境（１）が含むフィルタ（３５）を介して、前記シールされない閉鎖環境（１）中に導入され、そこから抽出される、請求項６に記載の方法。
【請求項１５】
前記シールされない閉鎖環境（１）は、そのフィルム（３）を備えたフォトマスクであり、
前記パージ・ガスは、前記マスクの活性部分から前記フィルムを隔離する低伝導性フィルタを介して、導入され抽出される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記シールされない閉鎖環境（１）は、閉じられた大気搬送ポッドであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記搬送ポッドは、半導体基板ウェハ（１００）を収容することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
約１．３３３〜０．１３３３Ｐａ（約１０−２〜１０−３Ｔｏｒｒ）の低圧が、前記汚染除去チャンバ（５）内で達成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
ポンピングされた気体が、分析され、
前記ポンピング・ステップは、一度前記シールされた汚染除去チャンバ（５）の内部の汚染レベルが事前設定値より小さくなると、停止される、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
シールされない閉鎖環境（１）を汚染除去するための装置であって
前記シールされない閉鎖環境（１）を収容することができる汚染除去チャンバ（５）と、
前記汚染除去チャンバ（５）内に気体注入流を発生することができる気体を導入するための手段（６、１３）と、
前記汚染除去チャンバ（５）から気体を排出することができるポンピング手段（７、８）と、を含み、
前記ポンピング手段（７、８）は、可変ポンピング機能を有し、
前記ポンピング機能を調節し、前記気体注入流量を調節するためのコマンド手段（１４）を備え、
前記シールされない閉鎖環境（１）の内部と外部の間の圧力差を制御するための手段を備え、
前記コマンド手段（１４）は、前記圧力差を制御するための手段によって決定される、前記シールされない閉鎖環境（１）の内部と外部の間の圧力差が、前記シールされない閉鎖環境（１）の壁（３）を損傷することになる機械的ゆがみを引き起こすことになる圧力差より常に低くなるように、前記ポンピング機能および／または前記気体注入流量を調節することを特徴とする、装置。
【請求項２１】
前記圧力差を制御するための手段は、前記コマンド手段（１４）のメモリ（１４ｂ）中にセーブされた圧力対時間の理論的カーブを含み、
前記コマンド手段（１４）は、時間にわたって前記ポンピング機能および／または前記気体注入流量を変化させるために、そのカーブに従う、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記圧力差を制御するための手段は、前記シールされない閉鎖環境（１）の前記壁（３）のゆがみを測定するようになされ、前記汚染除去チャンバ（５）内の前記圧力変動を制御するための信号を供給する、少なくとも１つのゆがみセンサ（１５）を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記シールされない閉鎖環境（１）を加熱するための手段をさらに含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記気体を導入するための手段（６、１３）は、窒素または合成空気などのパージ・ガスの源を含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２５】
ポンピングされた気体の分析手段（１１）をさらに含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２６】
前記分析手段（１１）は、前記ポンピングされた気体をイオン化するための手段、イオン・パラメータを測定することによる前記イオン化された気体を同定するための手段、および前記測定されたパラメータに基づき操作を実施するための手段を含む、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記ポンピングおよびパージ・ステップは、前記ポンピングされた気体の分析手段（１１）および／またはゆがみセンサ（１５）から信号を読むことによって、自動化され始動されることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記汚染除去チャンバ（５）は、寸法が、前記シールされない閉鎖環境（１）の寸法よりわずかに大きい、請求項２０に記載の装置。
【請求項２９】
前記汚染除去チャンバ（５）内の前記圧力変化を測定するための測定手段（１０）をさらに含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項３０】
前記ポンピング手段（７、８）は、主ポンプ（８ａ）および補助ポンプ（８ｂ）を含み、
それらは、分子、ターボ分子、またはハイブリッドのポンプとすることができ、ポンピングが前記汚染除去チャンバ（５）内で約１．３３３〜０．１３３３Ｐａ（約１０−２〜１０−３Ｔｏｒｒ）の真空状態を確立することができることが分かる、請求項２０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板、農業食品製品、医療または自動車製品のための貯蔵および搬送ポッド、またはその保護フィルムを備えたフォトマスクを特に含む、シールされない密閉環境の洗浄および汚染除去に関する。
【背景技術】
【０００２】
１つまたは複数の基板用、特に半導体ウェハ用の大気圧下の貯蔵および搬送ポッドは、ドアによって覆われ基板を通すことができる開口部を備えた周壁によって、基板が使用され搬送される環境から隔離された閉鎖空間を画定する。このタイプの搬送ポッドは、プラスチックから製作されるのがもっとも普通であり、使用時は一般にシールされない。プラスチックの周壁は、損傷を受けずに数十気圧より高い圧力に耐えるようには設計されていない。したがって、搬送ポッドは、少なくとも１つの漏れ口を有するように設計され、圧力差がボックスの内部と外部の間に存在するとき、気体流が発生して圧力差を最小限にし、それによって、周壁にかかる機械的応力を軽減する。ＦＯＵＰ搬送ポッドの場合、粒子フィルタが漏れ口の内部に配置されて汚染を軽減する。本来なら、ポッド内の気圧は、制御されず、基板が取り出された装置の気圧、または搬送ポッド近辺の周囲空気と同様であることがもっとも通常であると考えられる。
【０００３】
搬送ポッドは、汚染粒子が密閉空間中に侵入しないように防止する上で一般に有効である。特に半導体および他のナノテクノロジ製品の製造時に、粒子汚染を軽減する必要性が増加しているので、その搬送ポッドの使用が必要になる。しかし、搬送ポッドのプラスチック周壁は、気体を漏らす恐れがあり、または基板と反応しそれらを汚染する恐れがある化合物を保持する、または添加することがある。これらの化合物は、基板製造のある段階での不適切な環境（湿気が存在する環境など）から特に生じることがある。次いで、この環境は、搬送ポッドの内部雰囲気によって維持される。したがって、搬送ポッドは、汚染の危険をすべて防止する上では不十分であり、さらに、いくつかの場合、汚染の追加にさえ寄与することがある（壁を通した気体の漏れ、湿気の保持、二次汚染、粒子を発生する開閉機構、壁の気密性の不足など）。
【０００４】
たとえば、文献ＥＰ１，５５７，８７８号に、下側ドアによって覆うことができるアクセス穴を備え空気が満たされた、シールされたミニ環境チャンバ内に配置された基板ウェハの積み重ねの浄化が開示されている。チャンバは、その下側表面によって、閉鎖することができる上側搬送穴を備えチャンバの下側表面と対面する浄化区画を含む浄化ステーションに接続され、下側ドアを開くことによって下側ドアによって支持された基板ウェハの積み重ねが、浄化区画中に挿入され、それは、窒素があらかじめ満たされている。基板ウェハの間の空間が浄化されると同時に、ミニ環境チャンバの内部が浸透によって浄化され、気体が閉鎖可能なアクセス穴を通して放出され、それは、この時点で開いている。その質をテストするために、チャンバの内部雰囲気の分析が行われる。
【０００５】
説明された方法は、基板ウェハの洗浄に関し、その基板ウェハは、そうするために、チャンバから取り出さなければならない。チャンバの浄化は、主な目的ではない。この方法は、チャンバがもっと完全に清浄にされることを保証しない。この方法は、シールされたチャンバだけに適用され、シールされない密閉環境には使用することができない。さらに、それは、アクセス穴を開閉し、搬送するための機構の機能性を含む。
【０００６】
文献ＥＰ０６２６７２４号に、装置中に挿入される前に、シールされ清浄な雰囲気（真空または不活性ガス）中に半導体基板を収容する搬送ポッドの外壁をドライ洗浄するための方法が開示されている。基板を収容するシールされたポッドは、トンネル中に置かれる。気体を使用して外壁を洗浄するために、交互に気体流（Ｎ２）を導入し真空にすることなどの多くの方法を使用することができる。洗浄作業が終了したとき、搬送ポッドが挿入されることになる装置中に存在する真空に相当する真空が、トンネル内に形成される。
【０００７】
したがって、この文献では、ポッドの内部雰囲気の清浄度が暗に考えられる。この方法では、内部容積、ポッドの壁、またはそれが収納する基板をどのように洗浄するのかについては示唆されていない。さらに、この洗浄方法は、真空中に基板ウェハを保持するように意図されシールされたポッドに適用される。したがって、その壁は、高い機械的強度を有し、大気圧で基板ウェハを搬送するように意図されシールされない搬送ポッドの場合には当てはまらない。
【０００８】
文献ＪＰ２００４−１２８４２８Ａ号に、その置き換えに必要な不活性ガス量を減少させながら、搬送ポッドなどの密閉環境の気体を不活性ガスと置き換えるための方法および装置が開示されている。そうするために、この文献には、真空チャンバ中に搬送ポッドを配置し、真空チャンバ内に設けられた開閉機構によってプラグを取り外すことによって搬送ポッドを開き、次いで真空チャンバ中および搬送ポッド内に気体を送り込み、最後に真空チャンバ中および搬送ポッド中に不活性ガスを導入するためのインストラクションが記載されている。真空チャンバの内部で搬送ポッドを開くことによって、搬送ポッドの外部と内部の間の圧力差を生じずに、真空チャンバ中に気体を送り込むことを可能にする。
【０００９】
文献ＥＰ１０５９６６０Ａ２号に、酸化を防止するために、閉鎖環境の酸化大気を窒素へ置き換えることが開示されている。この置き換えは、閉鎖環境中に窒素を直接吹き込み、その窒素が最初の酸化気体と徐々に置き換わることによって行われる。閉鎖環境内部の大気は、送り出されない。
【００１０】
上記に言及した文献すべてでは、その機能に開閉機構を操作して搬送ポッドを開くことが含まれ、この操作は、粒子汚染を生じる恐れがある。このように発生した粒子は、搬送ポッド内に収容された基板ウェハ上に蓄積され、それは、半導体および他のナノテクノロジ製品を製造するときに、ますます大きくなる粒子汚染を軽減するという要求と相容れない。
【００１１】
さらに、これらの文献のいずれもが、大気圧下での搬送ポッドのプラスチック壁からのガス抜きに起因する気体汚染の問題を述べていない、または解決していない。
【００１２】
フォトマスクは、写真のネガに相当する。その活性表面は、基板上にプリントされる情報を含む。それは、半導体基板上に露光しプリントするための転送に使用される。入射放射線の焦点がフォトマスクの活性表面上に合わされ、次いで、活性表面上に含まれたパターンが基板上に再生される。活性表面の外側では、細部が基板上にプリントされないが、フォトマスクの転送に影響を与えることがある。活性領域中の汚染は、基板上にプリントされる画像に直接影響する、というのは、不具合がプリントされるからである。しかし、この汚染は、この領域の外部で生じた場合、この画像にはコントラストの低下またはフォトマスクの転送の変形など、間接的にだけ影響を及ぼす。
【００１３】
さらに、半導体産業は、ますます小さくより安価な電子構成要素を得るために、プリントする画像の寸法をどのように縮小させるかを研究している。写真の基本パターンの寸法がますます小さくなっているので、汚染に関する要求がさらに厳しくなっている。したがって、フォトマスクは、清浄でいつでも使える状態に保つべき、キーの高価で複雑な要素である。
【００１４】
製造の終了時、フォトマスクは、洗浄され検査される。フォトマスクが清浄で欠陥がない場合、それは、フィルムで覆われ顧客に送られる。フィルムの目的は、フォトマスクをユーザが使用している間、それを保護することである。このフィルムは、転送が良好でそれを通過する光線に与える影響が軽減された光学膜堆積層（平行な多層面）から構成される。このフィルムは、フォトマスクの活性表面側に堆積され、それから空間によって隔てられる。汚染物質が、フォトマスクの活性表面上に蓄積する代わりに、それによってフィルム上に、すなわち、焦点領域の外側（活性表面から物理的に隔てられている）に蓄積する。このようにして、汚染物質は、リソグラフィ転送中にプリントされることはなく、フィルムは、汚染物質から直接保護されないが、それは、画像への汚染物質の影響を軽減することを可能にする。
【００１５】
フィルムは、マスクの活性部分の縁部上に貼り付けられることがもっとも通常である。それによって、フィルム内の雰囲気は、フォトマスクの搬送ポッドの雰囲気から隔離される。フィルムがゆがまないようにするために、低伝導性フィルタを有するオリフィスが、フィルム側に設けられる。これらのオリフィスによって、フィルム内の閉鎖雰囲気と搬送ポッド内部の雰囲気の間で圧力の平衡が確保される。
【００１６】
汚染物質がフィルムの下にまだ存在することがあることが最近注目されている。焦点領域内のフォトマスクの活性表面上で成長する結晶成長が、フィルムの下で観察されることがある。これらの成長は、テクノロジーの寸法の縮小によって拡大されて、リソグラフィ・ステップに直接影響する（不具合がプリントされる）。これらの位置がフィルムの下にあるので、洗浄が困難になる。そのフィルムをすでに備えたフォトマスクの洗浄は、長い複雑で高価なプロセスになる、というのは、今まではフィルムを洗浄するためにそれを取り外し、次いで再びそれを貼り付ける必要があったからである。この細心の注意を要する操作は、ユーザではなく、フォトマスクのメーカによって行わねばならず、それによって時間を浪費し、フォトマスクの寿命が短いので、在庫のために、かなりの管理コストが追加になる。
【００１７】
文献ＷＯ８５１１２６号は、マスクの製造中それをフォトマスクに貼る瞬間まで、マスクの内面の汚染を防止することを提案している。それは、フィルムの内面側に剥離可能なコーティングを配置することを提案している。この文献では、そのフィルムがすでに貼られたフォトマスクを洗浄するための解決策を提案していない。
【００１８】
文献ＪＰ１０−３０８３３７号は、液体環境でそのフィルムが貼られたフォトマスクの外面を洗浄するための方法を提案しているが、フィルムの取り外しについては記載していない。この文献は、フォトマスクの表面とフィルムの間の閉鎖空間を洗浄するための解決策を提案していない。
【００１９】
フィルムの内面から基板を隔てる容積を、このフィルムを取り外す必要がなく、洗浄することを可能にするための知られた方法はない。
【００２０】
本発明は、知られた方法および装置によって、特に上記で述べたようなそれらによっては、フィルムのフォトマスクの活性表面上に、または大気圧で搬送ポッド内に収容された半導体ウェハの活性表面上に汚染が出現することを防止することが、十分効率的な形で可能にならないことを観察した結果に由来する。
【００２１】
本発明によれば、この汚染は、知られた方法および装置の範囲内では、フォトマスクまたは半導体ウェハの活性表面上に出現し続け、大気の搬送ポッドまたはフィルムによって覆われたマスクによって形成されたシールされない閉鎖環境の開閉によって発生する粒子汚染、あるいは閉鎖環境内に存在する気体によって引き起こされる気体汚染の両方に起因し、それらは、活性表面の物質と結合する、またはその上に堆積物を形成することがあると考えられる。
【００２２】
特に、プラスチックから製作された大気搬送ポッドの場合、気体汚染は、プラスチック材料からのガス抜きに特に起因する。
【００２３】
この汚染は、徐々に時間とともに拡大し、構成要素またはマイクロエレクトロニック・マイクロシステムの製造の様々なステップの間で半導体ウェハを容易に貯蔵しその十分な寿命を得ることを特に妨げ、あるいはフィルムで覆われたフォトマスクの寿命を短くする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】ＥＰ１，５５７，８７８号
【特許文献２】ＥＰ０６２６７２４号
【特許文献３】ＪＰ２００４−１２８４２８Ａ号
【特許文献４】ＥＰ１０５９６６０Ａ２号
【特許文献５】ＷＯ８５１１２６号
【特許文献６】ＪＰ１０−３０８３３７号
【特許文献７】ＦＲ２８８３４１２号
【特許文献８】ＥＰ１５６８９８７号
【非特許文献１】ＳＥＭＩ  Ｅ  １０８−０３０１試験方法
【００２５】
（発明の開示）
本発明は、フィルムによって覆われたフォトマスクの活性表面または大気搬送ポッド内に収容された半導体ウェハの活性表面など、シールされない閉鎖環境内に存在する活性表面上の汚染の危険を、これによってかなり減少することを目的とする。
【００２６】
本発明の他の目的は、汚染が製品の活性表面上に再び出現する恐れがあるまでの期間を長くするために、シールされない閉鎖環境から効果的に汚染が排除されることを保証することである。
【００２７】
本発明の他の目的は、非汚染期間をさらに延長することであって、シールされない閉鎖環境の不活性動作のための不動態化によって、搬送ポッドの壁などのこれらの不活性表面が、製品の活性表面に影響する恐れがある気体汚染を、それらが実用的に使用されている間に発生しないように防止することである。
【００２８】
本発明の基礎になる考えは、粒子汚染を発生する恐れがある開閉機構の操作を回避するために、シールされない閉鎖環境を開くことなく、シールされない閉鎖環境の内部雰囲気を効率的にポンピングし、次いで大気圧に戻すことによって、シールされない閉鎖環境の汚染除去を保証することである。そうするために、本発明は、気体が、シールされない環境中の唯一の自然の漏れ口を介して、シールされない環境に流入流出するように定めている。しかし、この状況では、シールされない閉鎖環境の壁の劣化を防止するために、他の手段を設けなければならない。これは、これらの壁が劣化することなく、かなりの圧力差に耐えることができないためであり、フォトマスクの場合、フィルムは、約１Ｐａより高い圧力差に耐えることができず、現在使用されている大気搬送ポッドの場合、プラスチック壁が、数十気圧より高い差圧に耐えることができない。
【００２９】
これを達成するために、本発明は、自然の漏れ口を有する壁によって区切られた内部空間を含むシールされない閉鎖環境から汚染を除去するための方法を開示し、その方法は、
―その自然の漏れ口を有するシールされない閉鎖環境を、気体を導入するための手段および気体を排出するための手段を含むシールされた汚染除去チャンバ内に配置するステップと、
―シールされない閉鎖環境の内部と外部の間の圧力差が、シールされない閉鎖環境の壁を損傷することになる機械的ゆがみを引き起こすことになる圧力差より常に低くなるように、汚染除去チャンバ内の圧力低下を調節することによって、汚染除去チャンバ内に含まれた気体を排出するステップと、を含む。
【００３０】
この方法では、シールされていない環境は、その開く手段を操作せずに閉鎖されたまま、すなわち密閉されたままであり、気体は、単一の自然の漏れ口を通って閉鎖環境に流入し流出する。フォトマスクの場合、気体は、マスクの縁部上に配置された低伝導性フィルタを有するオリフィスを通って流入し流出する。大気搬送ポッドの場合、気体は、ポッド中の自然の漏れ口、すなわちフィルタを備えた既存のオリフィスを通って、およびドア・ガスケットを通って流入し流出する。
【００３１】
この自然の漏れ口は、シールされない閉鎖環境の内部雰囲気を確実に保護するために、必然的に伝導性が低い。したがって、シールされた汚染除去チャンバをあまりにも早くポンピングすると、シールされた汚染除去チャンバ内のシールされない閉鎖環境のまわりに存在する気体の圧力をあまりにも早く低下させる恐れがあり、気体がシールされない閉鎖環境中の自然の漏れ口を通って逃げるための十分な時間がなく、したがってシールされない閉鎖環境の内部雰囲気がより高い圧力に達し、シールされない閉鎖環境の壁に対して外側への差圧を生じることを理解されよう。本発明によれば、汚染除去チャンバ内の圧力低下を調節することによって、シールされない閉鎖環境の内部と外部の間の圧力差を、シールされない閉鎖環境の壁が耐えることができることが保証される。
【００３２】
この方法の他の利点は、この方法によると、シールされない閉鎖環境の内部と外部の両方から同時に汚染を除去することである。
【００３３】
過大な差圧が現れる恐れがあるという危険も、シールされない閉鎖環境内で圧力を上げるステップ中に存在する。これは、気体がシールされた汚染除去チャンバ中に導入された場合、シールされた汚染除去チャンバ内の気体の圧力が迅速に上昇することがあり、一方気体は、シールされない閉鎖環境の低伝導性の自然の漏れ口を通って、もっとゆっくりと侵入することがあるからである。その場合、内側に押す差圧がシールされない閉鎖環境内に生じ、この差圧によって、シールされない閉鎖環境の壁を劣化させる恐れがある機械的応力が加えられる可能性がある。
【００３４】
このため、発明の方法は、シールされない閉鎖環境の内部と外部の間の圧力差が、シールされない閉鎖環境の壁を損傷することになる機械的ゆがみを生じる恐れがある圧力差より常に低くなるように、汚染除去チャンバ内の圧力の増加が、その間、調節される、圧力を増加するステップを含むことが好ましい。
【００３５】
第１の実施形態によれば、本発明の１つの方法中、圧力対時間の理論的なカーブに従って、汚染除去チャンバ内の圧力の変動を制御することが可能である。圧力対時間の理論的なカーブは、機器を備えシールされない閉鎖環境を含むテスト・ベンチであらかじめ最適化することができる。たとえば、テスト用のシールされない閉鎖環境は、内部に圧力センサ、およびその側壁にゆがみセンサを含むことができる。実験の圧力低下カーブは、外壁のゆがみを記録することによって描き、それらの中から、シールされない閉鎖環境の外壁へのもっとも軽微な劣化も防止する理論的な圧力低下カーブを選択する。
【００３６】
第２の実施形態によれば、代替えまたは補完として、シールされない閉鎖環境の壁中のゆがみを検出する少なくとも１つのセンサから得られる信号に従って、汚染除去チャンバ内の圧力変化を制御することが有利にも可能である。ゆがみセンサによって計測されたシールされない閉鎖環境の壁のゆがみは、永続的に壁を劣化させる恐れがあるゆがみの閾値より低くなるようにされる。
【００３７】
この実施形態は、シールされない閉鎖環境中の自然の漏れ口が、偶然にまたは不慮に部分的または全体が塞がれた状況、たとえばフィルタが詰まったような場合などでさえ、シールされない閉鎖環境の壁が劣化する恐れがあるすべての機会を十分確実に防止するという、さらなる重要な利点を有する。
【００３８】
そのような劣化の危険を回避する能力が、半導体ウェハの搬送ポッドには特に有益である、というのは、半導体ウェハの積み重ねであることが分かる搬送ポッドの内容物が、現在のナノテクノロジの用途において極めて高い経済的価値、数万ユーロの価値を有するからであることが理解されよう。したがって、搬送ポッドの壁の劣化は、ポッドの内容物が、外部の汚染から効果的に保護されることを保証する搬送ポッドの後者の能力に影響する恐れがある、というのは、搬送ポッドの全内容物が使用不能にされる恐れがあるという危険があるからである。
【００３９】
実際のところ、本発明によれば、汚染除去チャンバ内の圧力変化を調節するために、ポンピング手段のポンピング能力が、その回転速度を制御することによって、および／またはポンピング手段の可変伝導度を制御することによって、および／または汚染除去チャンバに流入する気体流量を変化させるように気体を導入するための手段を制御することによって変化させることができる。
【００４０】
発明の方法は、パージ・ステップをさらに含むことが好ましく、そのパージ・ステップは、パージ・ガスを満たす少なくとも１つの操作を含み、その間、パージ・ガスは汚染除去チャンバ中に導入される。
【００４１】
パージ・ガスは、湿気がシールされない閉鎖環境中に導入されないように防止する合成空気とすることができる。
【００４２】
パージ・ガスは、さらに有利なことに、窒素とすることができ、同時に酸素がシールされない閉鎖環境中に導入されないように防止する。
【００４３】
あるいは、アルゴンなどの他の中性ガスを使用することが可能であり、それは、この中性ガスが、シールされない閉鎖環境内に収容された製品の活性表面、またはシールされない閉鎖環境の壁自体のいずれかに対して有する効果に基づいて選択されることになる。
【００４４】
特に、本発明によれば、不動態化の効果によって、シールされない閉鎖環境の壁に、長期にわたりもっと安定である中性または不動態性の特性をもたらすことが可能であり、その不動態化の効果は、搬送ポッドが実際使用される、すなわちそれが半導体ウェハを収納するときの期間中に、かなりの有害なガス抜きを防止することが明らかである。
【００４５】
本発明によれば、大気搬送ポッドの壁の効果的な不動態化が、圧力を約１．３３３〜０．１３３３Ｐａ（約１０−２〜１０−３Ｔｏｒｒ）に低下するステップと、約２０分の十分な期間中この圧力を維持するステップと、中性ガスによるパージ・ステップなどによって、十分なポンピング・ステップを組み合わすことによって達成することができることが観察されている。この組合せによって、大気搬送ポッドのプラスチック壁内に以前は捉えられていた気体の分子を十分放出し、次いでそれらを中性ガスの分子と置き換えることを可能にすると考えられる。搬送ポッドの壁が後でガス抜きされる場合、このガス抜きは、本質的に中性ガスだけを発生し、それは、搬送ポッド内に収容された半導体ウェハの活性表面上に汚染作用がない。このように不動態化された搬送ポッドの壁が汚染ガスの分子を再び蓄積する傾向がより低いことも観察されている。
【００４６】
代替えまたは補完として、発明の方法のパージ・ステップは、パージ・ガスをポンピングする少なくとも１つの操作をさらに含むことができ、その間に汚染除去チャンバ中に存在するガスの混合体がそこから抽出される。
【００４７】
そのような状況では、パージ・ガスを満たしポンピングする操作は、同時に実施することができ、ポンピングする流量が注入流量より低いことが好ましい。
【００４８】
代替えとして、パージ・ガスを満たしポンピングする複数の操作を同時に実施してもよい。
【００４９】
不動態化の効果をさらに増加するために、パージ・ガスを満たしポンピングする操作を含む複数のパージ・ステップを備えることが可能であり、それは、ポンピング・ステップと交互に行われることになる。
【００５０】
プロセスの終了の際、汚染除去チャンバが、過圧期間を含むパージ・ガスを満たす操作を有利にも備えることが可能であり、その間、汚染除去チャンバは、大気圧より高い圧力で維持され、その後大気圧に戻される。
【００５１】
発明の方法による搬送ポッドの効果的な不動態化は、それによって半導体ウェハを処理する操作の間の半導体ウェハの搬送のためだけでなく、より長い期間、半導体ウェハを貯蔵するためにも搬送ポッドを使用することを可能にし、そのウェハは、搬送ポッド内に保持され、その搬送ポッドは、それ自体が貯蔵手段を構成する。
【００５２】
本発明によれば、そのフィルムを備えたフォトマスクの処理に本方法を適用することが可能である。その場合、気体は、フィルムを取り外さずに、マスクの活性領域からフィルムを隔てる低伝導性のフィルタを通って、導入され抽出される。
【００５３】
あるいは、大気搬送ポッドの処理に、搬送ポッドを閉じたままで本発明を適用することが可能である。搬送ポッドは、空であってもよいが、それは、半導体基板ウェハを有利にも収納していてもよい。
【００５４】
優先的に、シールされない閉鎖環境の壁の十分なガス抜きを確実に実施するために必要な期間より長い期間、ポンピング・ステップが維持される。
【００５５】
十分な期間は、一連のシールされない閉鎖環境について、あらかじめ実施されたテストによって決定することができる。
【００５６】
代替えまたは補完として、シールされない閉鎖環境の壁の汚染除去状態をチェックし、シールされない閉鎖環境内に収納される可能性がある製品をチェックするための手段を備えることが可能であり、汚染除去が満足に達成された状態になるとすぐ、汚染除去操作が停止される。
【００５７】
第１の可能性によれば、汚染除去状態は、シールされたチャンバ内の圧力低下カーブを調べることによって評価される。事前に定めた安定圧力レベルが達成された場合、それなら汚染除去が十分であると考えられる。
【００５８】
あるいは、ポンピングされた気体を分析し、汚染ガスの存在を調べることが可能であり、シールされたチャンバ内の汚染レベルが、あらかじめ設定された値より低くなるとすぐ、ポンピング・ステップが停止される。
【００５９】
汚染除去ステップは、シールされない閉鎖環境の壁を、約６０℃の温度などに加熱することによって加速することができる。
【００６０】
他の態様によれば、本発明は、シールされない閉鎖環境を汚染除去するための装置を開示し、その装置は、
―シールされない閉鎖環境を収容することができる汚染除去チャンバと、
―汚染除去チャンバ内に気体注入流を発生することができる気体を導入するための手段と、
―汚染除去チャンバから気体を排出することができるポンピング手段と、を含み、
―ポンピング手段は、可変ポンピング機能を有し、
―ポンピング機能を調節し、気体注入流量を調節するためのコマンド手段を備え、
―シールされない閉鎖環境の内部と外部の間の圧力差を制御するための手段を備え、
―コマンド手段は、圧力差を制御するための手段によって決定される、シールされない閉鎖環境の内部と外部の間の圧力差が、シールされない閉鎖環境の壁を損傷することになる機械的ゆがみを引き起こすことになる圧力差より常に低くなるように、ポンピング機能および／または気体注入流量を調節する。
【００６１】
気体を導入するための手段は、パージ・ガスの源を有利にも含むことができる。
【００６２】
制御手段は、気体ポンピング手段のポンピング速度に、および／または気体ポンピング手段に直列に接続された可変伝導度に、および／または気体を導入するための手段に作用することができる。
【００６３】
圧力差を制御するための手段が、代替えまたは補完として、シールされない閉鎖環境の壁のゆがみを測定し、汚染除去チャンバ内の圧力変化を制御するための信号を提供するのに適切な、少なくとも１つのゆがみセンサを含むことが好ましい。
【００６４】
汚染除去装置は、ポンピングされたガスを分析するための手段、特に存在する気体の種類の性質および濃度を分析するための手段を有利にも含むことができる。気体アナライザは、大気圧でまたは真空で気体をイオン化するための手段と、イオン・パラメータを測定することによってイオン化された気体を同定するための手段とを有する気体アナライザから構成することができる。そのようなアナライザは、たとえば、文献ＦＲ２８８３４１２号に記載されており、参照によって本明細書に組み込まれる。それは、測定されたパラメータ（たとえば、平均値、合計または結合）に基づき操作するための手段を含むことができる。
【００６５】
発明の装置は、存在する様々な気体の系列に基づき操作するための手段、および／または湿度を測定するための手段、たとえば、検査する気体混合体内にプラズマを発生するためのプラズマ源などの、プラズマが放射した放射線を収集し、その放射線を光学分光計に伝達するための手段と関連した、たとえば文献ＥＰ１５６８９８７号に記載されているような低圧湿度センサを含むこともでき、この文献ＥＰ１５６８９８７号は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００６６】
閉鎖環境内に存在する気体混合体の組成の分析によって、特に、汚染源を、したがってそれに関与した方法のステップ（フォトマスクまたは半導体ウェハが製造された位置、搬送、貯蔵領域など）を決定することを可能にする。
【００６７】
リアルタイムの診断法を確立し、必要ならこれらの閉鎖環境を洗浄するために、この分析によって、閉鎖環境の質をモニタすることも可能にすることができる。
【００６８】
さらに、汚染除去装置は、加熱手段を含むことができ、それは、シールされない閉鎖環境を加熱するために、マイクロ波、赤外線放射、加熱されたパージ・ガスの注入、またはこれらの手段の組合せを本来含むことができる。
【００６９】
１つの可能性では、汚染除去装置は、ポンピングされた気体の分析手段および／またはゆがみセンサから着信した信号を読むことによって、ポンピングおよびパージの停止が自動化され、始動するようなものである。
【００７０】
有利にも、汚染除去チャンバは、その中に配置されるシールされない閉鎖環境の寸法より少しだけ大きい寸法を示す。所望の効果は、シールされない閉鎖環境内を真空にするために必要な時間を最短化し、できるだけ少なく希薄化することによる気体分析を可能にすることである。汚染除去チャンバの内部容積は、理想的に、搬送ポッドの外部容積の約２倍とし、フォトマスクのフィルムと活性層の間で閉鎖された容積の２０倍大きく（たとえば、２リットル）することができる。これを達成するために、汚染除去チャンバは、フレキシブルまたは成形しやすいものとしてよい。
【００７１】
汚染除去装置は、圧力センサなど、汚染除去チャンバ内の圧力変化を測定するための手段をさらに含んでもよい。圧力変化を測定することによって、特に、ポッド内を真空にすることが異常に困難であるかどうかを判定するテストを可能にする。液体が存在することによって起きることがある、この種の挙動は、乾燥が不十分になる。
【００７２】
気体ポンピング手段は、少なくとも１つの主ポンピング・ユニットを含む。有利にも、ポンピング手段は、補助ポンピング・ユニットをさらに含み、それは、約１．３３３〜０．１３３３Ｐａ（約１０−２〜１０−３Ｔｏｒｒ）の低圧を迅速に達成することによって分子相中の湿気含有量をかなり減少するために、ターボ分子、分子またはハイブリッドのポンピング・ユニットとすることができる。
【００７３】
本発明の他の特性および利点は、限定するものではない例としてだけで提示した次の例の実施形態を読み、および添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施形態による汚染除去装置を概略示す図である。
【図２】搬送ポッドの汚染除去するために使用される、本発明の一実施形態による装置の断面図である。
【図３】フィルムで覆われたフォトマスクを汚染除去するために使用される、本発明の一実施形態による装置の断面図である。
【図４】汚染除去チャンバ内の圧力変化を制御するために使用される、圧力対時間の理論的カーブの１つの可能な形を示す図である。
【図５】低い平衡圧に近い領域中の、図４の圧力変化カーブの詳細図である。
【図６】低い平衡圧に近い領域中の、図４の圧力変化カーブの詳細図である。
【図７】ＦＯＵＰ搬送ポッドから汚染を除去する様々な段階での気体交換を示す図である。
【図８】ＦＯＵＰ搬送ポッドから汚染を除去する様々な段階での気体交換を示す図である。
【図９】ＦＯＵＰ搬送ポッドから汚染を除去する様々な段階での気体交換を示す図である。
【図１０】ＦＯＵＰ搬送ポッドから汚染を除去する様々な段階での気体交換を示す図である。
【図１１】汚染除去装置の一実施形態、特にゆがみセンサの適応を示す図である。
【図１２】汚染除去測定の結果を示す図である。
【図１３】シールされない閉鎖環境内の製品の活性表面上の結晶成長を観察することによる、汚染除去の効果を示す図である。
【図１４】時間経過のグラフの形で、製品の活性表面上の結晶成長に対する汚染除去および不動態化の効果を示す図である。
【図１５】汚染を観察することによる、不動態化測定方法のステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７５】
図１に、壁３で区切られ１つの漏れ口４を含む容積２の形のシールされない閉鎖環境１を示す。方法の第１のステップ中、シールされない閉鎖環境１は、シールされた汚染除去チャンバ５内に配置され、その内部容積５ａは、シールされない閉鎖環境１を収容するために、それの容積よりわずかに大きい。フレキシブルまたは成形しやすいものとすることができる汚染除去チャンバ５は、シールされない閉鎖環境１を挿入するまたは取り出すための１つのドア５ｂ、気体流の注入口６、および気体ポンピング手段８に接続された排気口７を含む。汚染除去チャンバ５の壁９は、真空に対して機械的に耐えることができる。
【００７６】
ポンピング手段８は、ターボ分子、分子またはハイブリッドのポンピング・ユニットなど、少なくとも１つの主ポンピング・ユニット８ａおよび有利にも補助ポンピング・ユニット８ｂを含む。
【００７７】
発明の方法は、気体がシールされない閉鎖環境１から逃げ、シールされない閉鎖環境１の内部雰囲気と外部雰囲気の間の圧力差が、シールされない閉鎖環境１の壁３を損傷することになる機械的ゆがみを生じることがある圧力差より常に低くなることを可能にするように、シールされない閉鎖環境１の壁３内に存在する漏れ口４を使用して、シールされない閉鎖環境１の内部および外部を同時にポンピングする少なくとも１つのステップを含む。
【００７８】
この方法は、注入口６を介して汚染除去チャンバ５中に気体流を注入し、気体がシールされない閉鎖環境１に流入するように漏れ口４を使用し、シールされない閉鎖環境１の内部雰囲気と外部雰囲気の間の圧力差が、シールされない閉鎖環境１の壁３を損傷することになる機械的ゆがみを生じることがある圧力差より常に低くなるようにすることによって、シールされない閉鎖環境１内に大気圧を回復する少なくとも１つのステップをさらに含む。
【００７９】
これを達成するために、発明の汚染除去装置は、汚染除去チャンバ５内の大気圧を制御するための手段を含む。この圧力に対する変化は、壁３の機械的特性を保存するために、追跡され制御される。
【００８０】
示した実施形態では、汚染除去装置は、圧力センサ１０、ポンピング手段８を有するポンピング・チューブに直列に接続された可変伝導性バルブ１２、注入口６に接続されたパージ・ガス源１３、コマンド手段１４、および潜在的にゆがみセンサ１５を含む。
【００８１】
図２に示す本発明の第１の実施形態では、シールされない閉鎖環境１を汚染除去するための装置の断面が示してあり、そのシールされない閉鎖環境１は、大気搬送ポッド、および／または基板ウェハ貯蔵ポッドであって、側壁３によって区切られ、ドア３ｂによって遮断することができるアクセス穴３ａを備えた内部容積２を有し、そのドア３ｂによって基板ウェハ１００の積み重ねを追加するまたは取り外すことを可能にする。汚染除去チャンバ５は、その中に配置されるシールされない閉鎖環境１の２倍の容積とすることができ、区別されており、パージ・ガス注入手段６、１３、気体ポンピング手段７、８、汚染除去チャンバ５内の気体圧力を測定するための圧力測定手段１０、および搬送ポッド１の内部と外部の間の圧力差を制御するための手段に接続される。
【００８２】
発明の方法は、大気搬送ポッド１に特に優れて適合され、そのプラスチック構造は、あまりにも速く大きくなる、または大きすぎる圧力差に、そして搬送ポッド１の壁３に割れ目を生じることなどによって壁３を損傷する恐れがある圧力差に耐えることができない。大気搬送ポッド１は、漏れ口を有し、発明の方法は、方法のステップ中にポッドの自然の漏れ口４を使用して、搬送ポッド１が全方法中は閉じられたままである（ドア３ｂが閉じられている）ようにすることを提案している。
【００８３】
図１に戻る。
【００８４】
図に示した装置では、主ポンプ８ａ、補助ポンプ８ｂおよび潜在的に可変伝導性バルブ１２を含むポンピング手段は、可変ポンピング機能を有する。ポンピング機能は、可変伝導性バルブ１２の閉鎖量を制御することによって、および／または主ポンプ８ａおよび／または補助ポンプ８ｂのモータの駆動速度の変化を制御することによって変化させることができる。
【００８５】
気体導入手段６、１３は、汚染除去チャンバ内の気体注入流を可変に発生することができる。
【００８６】
本発明によれば、シールされない閉鎖環境１の内部と外部の間の圧力差が、シールされない閉鎖環境１の壁３を損傷することになる機械的ゆがみを生じることになる圧力差より常に低くなるように、汚染除去チャンバ５内の圧力変化を制御することが望ましい。
【００８７】
これを達成するために、シールされない閉鎖環境１の内部と外部の間の圧力差を制御するための手段が設けられ、圧力差を制御するための手段から受け取った情報に基づき、ポンピング機能を調節し、気体注入流量を調節するためにコマンド手段１４が設けられる。
【００８８】
コマンド手段１４は、コマンド・プログラムが格納されるメモリ１４ｂと関連したプロセッサ１４ａを含むことができる。プロセッサ１４ａは、圧力センサ１０、ゆがみセンサ１５およびポンピングされた気体のアナライザ１１などの様々なセンサから情報を受け取ることができる。
【００８９】
その出力において、プロセッサ１４ａは、可変伝導性バルブ１２、主ポンプ８ａおよび補助ポンプ８ｂの駆動モータ、および気体導入手段６、１３の流量を制御するためのバルブを操作するために使用される様々なアクチュエータに、本来知られた形で接続される。
【００９０】
第１の実施形態では、コマンド手段１４は、圧力対時間の理論的カーブに従って汚染除去チャンバ５内の圧力変動を制御する。この理論的カーブは、事前の習得ステップ中にメモリ１４ｂ中にセーブされる。図４〜６に、圧力対時間の理論的カーブの１つの可能な形を示す。それらの図に、ポンピングの第１のステップＡ、平衡低圧限度を維持する第２のステップＢ、および汚染除去チャンバ５中に気体を注入することによって圧力を上げる第３のステップＣを示す。
【００９１】
プロセッサ１４ａは、圧力センサ１０から情報を受け取り、この測定された圧力がメモリ１４ｂ中にセーブされた圧力対時間の理論的カーブに永続的に従うように、メモリ１４ｂ中にセーブされたプログラムに基づき、ポンピング手段８のポンピング機能および気体注入手段６、１３の流量を調節する。
【００９２】
習得ステップ中、通常のシールされない閉鎖環境１では、シールされない閉鎖環境１の内部と外部の間の圧力差が、シールされない閉鎖環境１の壁３を損傷することになる機械的ゆがみを生じることになる圧力差より永続的に低いままであることを保証することによって、理論的圧力カーブが決定される。そして、同じ圧力対時間の理論的カーブが、同じタイプのシールされない閉鎖環境１のすべてに適用することができると考えられる。
【００９３】
好ましい実施形態によれば、汚染除去チャンバ５内の圧力変動は、ポンピング・ステップ中、および／または汚染除去チャンバ５内の圧力を上げるステップ中、シールされない閉鎖環境１の壁３の実際のゆがみを検出することができるゆがみセンサ１５が与える信号を追跡することによって、制御される。その場合、プロセッサ１４ａは、ゆがみセンサ１５から送られる信号を受け取り、汚染除去チャンバ５内の圧力を十分ゆっくりと変化させて、漏れ口４の流量によってシールされない閉鎖環境１の内部雰囲気２が汚染除去チャンバ５内の圧力変動に密接に追随することができるように、メモリ１４ｂ中にセーブされたプログラムに基づき、気体導入手段６、１３およびポンピング手段８のアクチュエータを動作させる。
【００９４】
ゆがみセンサ１５には、本来ＦＯＵＰ搬送ポッドであるシールされない閉鎖環境１とともに図１１に示したセンサが、有利にも使用することができる。そのＦＯＵＰ搬送ポッドは、その上側表面上に、「マッシュルーム」として知られたマッシュルーム形状の把持構造１ａを含み、それは、一般に不透明であり、一方搬送ポッドの残りの部分は、透明なプラスチック材料から製作される。汚染除去チャンバ５の壁９は、把持構造１ａと位置合わせされた透明な窓９ａを含む。ゆがみセンサ１５は、レーザ送受信機を含み、それは、把持構造１ａからそれまでの距離を、窓９ａを通して検出する。３０ｍｍ〜１３０ｍｍの範囲の距離を約０．５ｍｍの精度で測定することができるレーザ送受信機を選択することができる。
【００９５】
そのセンサは、適切に位置決めされているかどうかをチェックするために（距離が所与の範囲内にない場合、これは、シールされない閉鎖環境１の位置決めが不適切であることを意味する）、存在場所を検出し（距離が１３０ｍｍより長い場合、これは、汚染除去チャンバ５の内部にシールされない閉鎖環境１がないことを意味する）、かつ本方法中シールされない閉鎖環境１のインテグリティを確保するために（ゆがみが閾値を超えた場合、ポンピングまたは注入は、減速する、または停止しなければならない）、ゆがみを測定するように働くことができる。
【００９６】
ゆがみセンサ１５を使用する利点は、たとえ漏れ口４の状態がどのようであろうとも、すなわち、それが完全にまたは部分的に閉鎖されているかどうかにかかわらず同じように、シールされない閉鎖環境１の壁３のゆがみを確実に知ることである。
【００９７】
ここで、図５および６を検討すると、そこに、いったん圧力が限界低圧に近づいたときの圧力変動速度の意図的な減速が示してある。この意図的な減速の効果は、マスクまたは半導体ウェハの活性表面上の粒子汚染を減少することである。圧力変動が低圧であまりにも速く起きたとき、この粒子汚染が出現し、また、それは、圧力が極めて低いとき、粒子の平均自由行程の増加に起因すると考えられる。
【００９８】
汚染除去装置は、放出しなければならない気体が吸収されないように防止するために、加熱された壁を含むことができる。汚染除去チャンバ５の壁９は、有利にも、鏡面研磨されたステンレス鋼から製作し極めて良好な表面状態を可能にし、または石英から製作することができる。これらの材料によって、壁９のガス抜きを制限することを可能にする。汚染除去チャンバ５の形状は、死容積を減少するために、円筒形とすることができる。汚染除去チャンバ５は、ガラス、石英、または真空、圧力変動、および／またはプラズマに適合する他のすべての透明な材料から製作される窓も含むことができ、したがって搬送ポッド１の内部の基板の積み重ね１００が転倒していないかどうかを、操作員がチェックすることができる。
【００９９】
図示していない１つの変形形態によれば、発明の方法は、搬送ポッドの中に、かつそこから同時にポンピングすることを提案している。この差動的なポンピングによって、より迅速に真空状態にすることを可能にし、データを解釈することが容易になる。これを達成するために、装置のポンピング手段は、シールされた区域中に真空状態を生成するための第１のポンピング手段と、搬送ポッドのシールされた側壁の、フィルタによって閉鎖された少なくとも１つのオリフィスに接続され、搬送ポッドの内部にポンピングするための第２のポンピング手段と、を含む。これらの第２のポンピング手段は、第２のポンピング・チューブを含む。
【０１００】
ここで、図７〜１０を検討すると、そこに、ここでは搬送ポッドであるシールされない閉鎖環境１の壁３の汚染除去および不動態化のメカニズムが示してある。
【０１０１】
これらの図に、壁の一部分を示す。
【０１０２】
図７では、作動圧力を低下させるステップ中（図４のカーブＡ）、壁３の内部に捉えられた気体分子が、矢印５０で示すように、シールされない閉鎖環境１の内部空間２中に逃げる。
【０１０３】
図８では、より低い平衡圧での汚染除去ステップ中（図４のステップＢ）、ガス抜き流（矢印５１）が起こり、次いで壁３の細孔が空になるにつれて、徐々に減少する。約２０分のステップＢの期間の後、ガス抜き流は、小さくなる。
【０１０４】
図９では、図４のステップＣに対応して、その間パージ・ガスが導入され、パージ・ガスの分子は、矢印５２で示すように徐々に壁３中に侵入する。
【０１０５】
図１０では、大気圧まで圧力を上げるステップの終了時、パージ・ガス分子は、最初の気体と置き換わっており、壁３内にパージ・ガスを含む境界層３ａが形成される。
【０１０６】
この境界層３ａが構成されるので、パージ・ガスを正しく選択すれば壁３の不動態化が確保される。
【０１０７】
本発明による汚染除去および不動態化の方法のその結果得られる効果は、半導体製造装置材料協会（The organization Semiconductor Equipment and Material International: SEMI）によって定められ発表されたＳＥＭＩ  Ｅ  １０８−０３０１試験方法を使用して測定されている。この方法は、シールされない閉鎖環境１の内部に置かれたシリコン・ウェハ中に出現する汚染を分析するものである。
【０１０８】
発明の方法によって、ＦＯＵＰ搬送ポッドの壁をガス抜きする作用がかなり減少することが観察されている。
【０１０９】
図１２に、様々なイオンについて、この減少が示してある。
【０１１０】
実際、半導体ウェハが搬送ポッドの内部に置かれたとき、活性表面上の結晶の緩やかな成長が、図１３の上部に示すように、一般に観察することができる。他方では、半導体ウェハが、発明の方法による汚染除去および不動態化のステップを受けた搬送ポッドの内部に置かれたとき、結晶の成長は、極めて大きく遅らされ、図１３の下部に示すように、使用期間にわたって検出不能になる。
【０１１１】
図１４に、同じ現象が示してある。汚染除去および不動態化のステップを受けていない搬送ポッドの内部での結晶の緩やかな増加をカーブＤで示し、一方、半導体ウェハが、汚染除去および不動態化のステップを受けた搬送ポッドの内部に置かれたとき、結晶の成長がほとんど検出できないことをカーブＥで示す。
【０１１２】
極めて有利なことに、図１の装置は、搬送ポッド内部に半導体ウェハを貯蔵するために使用することができる。複数の汚染除去チャンバ５が、単一のポンピング・システム８および単一の注入手段６、１３に並列に接続することができ、それは、搬送ポッド５内に収容された基板１００の内部雰囲気の汚染除去を、壁３を損傷することなく確実に実施する。
【０１１３】
発明の装置は、基板搬送ポッドの貯蔵期間の延長を可能にする利点がある。それらが一度汚染除去チャンバ５を通過すると、搬送ポッドは、それらが収容する基板を汚染するどのような可能性もなく、長期間貯蔵することができる。装置で実行される方法は、基板、特に半導体ウェハ、さらに特にゲルマニウムまたは銅の堆積物によってコーティングされたそれらの表面を酸化する恐れがある酸素などの外部雰囲気による汚染を特に防止する。
【０１１４】
ここで、図３を検討すると、そこに、本発明による第２の実施形態が示してある。発明の方法は、ここでは、シールされない閉鎖環境１がそのフィルムを備えたフォトマスクである状況に適用される。閉鎖環境は、フィルムによって構成されたその壁３とそれが覆うフォトマスクの活性表面３２の間の容積２を含む。低伝導性フィルタを有する開口部３５が、シールされない閉鎖環境１の縁部に配置される。
【０１１５】
汚染除去チャンバ５は、１つまたは複数のフォトマスク１を収容することができる。汚染除去チャンバ５は、それ自体が搬送ポッドとすることができ、または搬送ポッドを開くことを可能にする小さな追加の容積５ｃに取り付けられた搬送ポッドとすることができ、あるいは、汚染除去チャンバは、個々のポッドとすることができる。複数のフォトマスク１がある場合、それらは、シールされ小容積の汚染除去チャンバ５の内部に置かれたキャリア３３内部に積み重ねられる。より良好な汚染除去効果を確保するために、汚染除去チャンバ５が小容積（たとえば、壁３の下の容積２より２０倍大きい）を有することが好ましい。汚染除去チャンバ５は、キャリア３３を密接に包み、その上にフォトマスク（複数）１が位置し、したがってそれが閉鎖位置にあるとき、汚染除去チャンバ５は、キャリア３３よりそれほどかさばらない。
【０１１６】
装置は、パージ・ガスを注入するための注入口６およびポンピング手段８に接続された排気口を含む。ポンピング手段８は、有利にもゆっくりとポンピングするようになすことができ、それによって、過度の圧力差が、フィルムの壁３の両側に形成されないように防止される。この壁は、極めてもろく、そのゆがみ限度（内部と外部の圧力の間の最大差が約１Ｐａである）を超えないことが必須である。
【０１１７】
図１５に、発明の方法によってマスクを汚染除去することによって得られる効果を示す。ステップ１の間、マスク搬送ポッドの最初のガス抜きが、汚染除去に先立ち測定される。
【０１１８】
ステップ１からステップ３で、２０分間の汚染除去サイクルが、窒素または乾燥空気を用いて実行される。
【０１１９】
汚染除去の終了時、マスク搬送ポッドの最後のガス抜きが、測定される。最後のガス抜きレベルが最初のガス抜きレベルより非常に低いことが観察される。
【０１２０】
ステップ４中、マスク搬送ポッドが６日間外気中に置かれて放置される。
【０１２１】
ステップ５中、マスク搬送ポッドのガス抜きがもう一度測定される。６日間置かれて放置された後このガス抜きが、６日間置かれて放置される前の最後のガス抜きと実際同じレベルであることが観察される。汚染除去方法が実施されない場合、ガス抜きレベルは、ステップ１の最初のガス抜きレベルと同じになる。
【０１２２】
第２の２０分間の汚染除去サイクルが、ステップ６中に窒素または乾燥空気を用いて実施することができ、ガス抜きが再び測定される。これが行われるとき、第２の汚染除去の効果は、さらにガス抜きを減少することが観察される。
【０１２３】
この図１５のもっとも重要な観察は、マスク搬送ポッドが、６日の期間が終了後のその減少したガス抜き特性を維持していることである。
【０１２４】
気体アナライザ１１と関連したサンプリング手段が、汚染除去チャンバ５に接続される。ポンピング手段８は、サンプリング手段と別であり、それによって約１０ｓｉｍのもっと大きい流量でのポンピングを可能にする。シリンダーなどのアクチュエータ手段３９によって、汚染除去チャンバ５の内部でキャリア３３を上げたり下げたりすることを可能にする。
【０１２５】
気体アナライザ１１は、文献ＦＲ２，８８３，４１２号に記載されているイオン移動度分光計（またはＩＭＳ）などとすることができ、その文献は、参照によってここに組み込み、それは、リアルタイムで数ｐｐｂの残留ガス量を測定する利点を有する。サンプリング手段、たとえば流量が約０．２Ｌ／分の小さなポンプのようなものによって、環境内の雰囲気をサンプリングすることを可能にする。ポンピング・ステップの終了に向けて、汚染除去の設定レベルに達したのかどうか、そしてポンピングを停止することができるかを判定するために、汚染除去チャンバ５内に含まれた気体のサンプルが、気体アナライザ１１に送られる。汚染除去チャンバ５の容積を小さくし、シールされない閉鎖環境１の内部容積内に含まれた気体混合体の希薄化を制限することによって、測定の検出感度の向上を可能にする。
【０１２６】
一度所望の汚染除去レベルが達成されると、ポンピングが停止され、シールされない閉鎖環境１が、清浄気体を導入することによって、その最初の圧力に戻される。
【０１２７】
パージ・ステップ中、使用するパージ・ガスは、密度が、閉鎖雰囲気の内部に存在する気体の密度より高くすることができる、すなわちその密度は、より高いおよび／またはより冷たい、というのは、フィルタの伝導度が、気体質量によって温度を除算した商の平方根に比例するからである。パージ・ガスの質量特性および／または温度によって、フィルムの壁３が貼られたフォトマスクの縁部上にある低伝導性フィルタ３５を通過することをほぼ防ぐことを可能にすることになる。このようにして、パージ・ガスは、主に汚染除去チャンバ５の内部の気体雰囲気と徐々に置き換わることになり、シールされない閉鎖環境１の内部の雰囲気を、分析することができるように、損なわれないようにしておくことになる。これは、検出する気体量が極めて小さく、これがそれらを希薄化しないからである。さらに、このパージ・ガスは、汚染除去チャンバ５の内部に大部分としてはすでに存在しない気体と優先的にすることができ、その気体は、それと閉鎖環境の雰囲気に由来する混合体を区別し、希薄化の問題を軽減することを可能にすることになる。そのような応用では、アルゴンが、パージ・ガスとして特に適切である、というのは、それが高密度で不活性であり、処理装置の近くで一般に利用できるからである。
【０１２８】
あるいは、パージ・ガスは、８０％の窒素と２０％の酸素の合成空気から構成することができる。合成空気は、有利にもＩＭＳ気体アナライザと組み合わせて使用することができ、それは、この混合体に対して調整される。
【０１２９】
さらに一般には、窒素が有利にも使用することができる。
【０１３０】
上記に示したように、本発明は、フォトマスクまたは半導体ウェハ用の搬送ポッドの汚染除去および不動態化に用途がある。それは、医学分野（人工器官など）、農業食品分野または自動車分野（たとえば、精密部品の酸化）における分子検査および汚染除去に特に適用することもできる。
【０１３１】
本発明は、明確に説明された実施形態に限定されず、むしろ、それは、当業者の技能内での変形および一般化を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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