(57)【要約】  電子部品処理環境における分子種の検出方法が、開示される。本方法は、捕獲基板を処理環境に曝露する。捕獲基板は、電子部品処理を施される電子基板の表面積とは異なる表面積を有する。分子種は、環境から捕獲基板に移送される。分子種の特性が識別され、それによって種を検出する。他の方法は、電子部品処理環境から分子種を除去するために捕獲基板を用いてもよく、または２つの工程環境間または２つの中間工程ステップ間で稼動する、移送コンテナにおける分子種の存在を決定するために、捕獲基板を用いる。本方法を実行するためのシステムも、開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子基板の電子部品処理用の環境から分子種を除去する方法であって、
電子基板と同一の表面積を有さない捕獲基板を設けるステップと、
捕獲基板を環境に曝露するステップと、
環境から捕獲基板に分子種を移送し、それによって環境から分子種を除去するステップとを含む、分子種を除去する方法。
【請求項２】
電子基板が、シリコンウェハである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
シリコンウェハが、電子部品処理を施される未処理の単結晶シリコンウェハである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハより大きい、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハの表面積の少なくとも約１０倍である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハの表面積の少なくとも約２５倍である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハの表面積の少なくとも約１００倍である、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
捕獲基板が、シリコンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
捕獲基板が、低いｋの誘電体を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
捕獲基板が銅を含み、捕獲基板を曝露するステップが、銅を環境に曝露するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
捕獲基板が、電子基板の表面特性を模倣する表面を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
環境が、移送コンテナ内にある、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
環境が、フロントオープン一体型ポッド内にある、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
フロントオープン一体型ポッドが、少なくとも２６枚のウェハ形状の基板を保持するように構成される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
分子種が、汚染物質である、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
分子種の移送によって、汚染物質の環境を浄化する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
環境が、流れている流体を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
環境が、実質的に静止している、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
捕獲基板に移送される分子種の特性を識別し、それによって分子種を検出するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
分子種の特性を識別するステップが、捕獲基板から分子種を脱離するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
電子基板の電子部品処理用の環境から分子種を除去しかつ検出する方法であって、
電子基板と同一の表面積を有さない捕獲基板を設けるステップと、
捕獲基板を環境に曝露するステップと、
環境から捕獲基板に分子種を移送するステップと、
捕獲基板に移送される分子種の特性を識別し、それによって分子種を検出するステップとを含む、分子種を除去しかつ検出する方法。
【請求項２２】
分子種の特性を識別するステップが、捕獲基板から分子種を脱離するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
電子基板が、シリコンウェハである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
シリコンウェハが、電子部品処理を施される未処理の単結晶シリコンウェハである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハより大きい、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハの表面積の少なくとも約１０倍である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハの表面積の少なくとも約２５倍である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハの表面積の少なくとも約１００倍である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
捕獲基板が、シリコンを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
捕獲基板が、低いｋの誘電体を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
捕獲基板が銅を含み、捕獲基板を曝露するステップが、銅を環境に曝露するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３２】
捕獲基板が、電子基板の表面特性を模倣する表面を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項３３】
環境が、移送コンテナ内にある、請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
環境が、フロントオープン一体型ポッド内にある、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
フロントオープン一体型ポッドが、少なくとも２６枚のウェハ形状の基板を保持するように構成される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
分子種が、汚染物質である、請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
分子種の移送によって、汚染物質の環境を浄化する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
環境が、流れている流体を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３９】
環境が、実質的に静止している、請求項２１に記載の方法。
【請求項４０】
電子基板の電子部品製作用の環境における分子種の存在を診断するためのシステムであって、
環境を包囲する移送コンテナと、
移送コンテナ内に収容される捕獲基板とを含み、捕獲基板が、電子基板と同一の表面積を有さないシステム。
【請求項４１】
ミニエンバイロメントに位置する熱脱離デバイスをさらに含み、熱脱離デバイスは、捕獲基板が熱脱離デバイスに実装される場合に、捕獲基板から少なくとも１つの分子種を除去するように構成される、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
電子基板が、シリコンウェハである、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４３】
シリコンウェハが、電子部品処理を施される未処理の単結晶シリコンウェハである、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハより大きい、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４５】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハの表面積の少なくとも約１０倍である、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４６】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハの表面積の少なくとも約２５倍である、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４７】
捕獲基板の表面積が、シリコンウェハの表面積の少なくとも約１００倍である、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４８】
捕獲基板が、シリコンを含む、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４９】
捕獲基板が、低いｋの誘電体を含む、請求項４０に記載のシステム。
【請求項５０】
捕獲基板が、銅を含む、請求項４０に記載のシステム。
【請求項５１】
捕獲基板が、電子基板の表面特性を模倣する表面を有する、請求項４０に記載のシステム。
【請求項５２】
移送コンテナが、フロントオープン一体型ポッドである、請求項４０に記載のシステム。
【請求項５３】
フロントオープン一体型ポッドが、少なくとも２６枚のウェハ形状の基板を保持するように構成される、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
フロントオープン一体型ポッドが、電子部品処理を施される１から２５枚のウェハを保持する、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５５】
少なくとも２つのミニエンバイロメントの間で稼動する移送コンテナにおける分子種の存在を決定する方法であって、
ａ）第１のミニエンバイロメントから移送コンテナに捕獲基板を装填するステップを含み、移送コンテナが、また、第１のミニエンバイロメントから装填される少なくとも１枚の電子基板を保持し、前記方法がさらに、
ｂ）第１のミニエンバイロメントから第２のミニエンバイロメントに移送コンテナを運搬するステップと、
ｃ）移送コンテナから捕獲基板を除去するステップと、
ｄ）捕獲基板を解析して、分子種の存在を決定するステップとを含む、分子種の存在を決定する方法。
【請求項５６】
ｅ）捕獲基板から少なくとも１つの分子種の存在を実質的に除去するステップと、
ｆ）第２のミニエンバイロメントから移送コンテナに捕獲基板を装填するステップとをさらに含み、移送コンテナが、また、第２のミニエンバイロメントから装填される少なくとも１枚の電子基板を保持し、方法がさらに、
ｇ）第２のミニエンバイロメントから第３のミニエンバイロメントに移送コンテナを運搬するステップと、
ｈ）移送コンテナから捕獲基板を除去するステップと、
ｉ）少なくとも１つの分子種の存在に関して捕獲基板を解析するステップとを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
電子基板がシリコンウェハであり、捕獲基板が、シリコンウェハより大きい表面積を有するシリコン表面を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
移送コンテナが、フロントオープン一体型ポッドである、請求項５５に記載の方法。
【請求項５９】
フロントオープン一体型ポッドが、少なくとも２６枚のウェハ形状の基板を保持するように構成される、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
捕獲基板を解析するステップが、捕獲基板から少なくとも１つの分子種を脱離するステップを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６１】
電子部品製作工程において稼動する移送コンテナにおける分子種の存在を決定する方法であって、
ａ）複数のステップを有する電子部品製作工程において、少なくとも１つの処理ステップを終了するステップと、
ｂ）捕獲基板を移送コンテナに装填するステップとを含み、移送コンテナが、また、少なくとも１つの処理ステップ中に処理される少なくとも１枚の電子基板を保持し、前記方法がさらに、
ｃ）移送コンテナから次の処理ステップを行う位置まで運搬するステップと、
ｄ）移送コンテナから捕獲基板および少なくとも１枚の電子基板を除去するステップと、
ｅ）捕獲基板を解析して、分子種の存在を決定するステップと、
ｆ）任意に、少なくとも１つの次の処理ステップを終了し、ステップｂ）、ｃ）、ｄ）およびｅ）を反復するステップとを含む、分子種の存在を決定する方法。
【請求項６２】
電子基板がシリコンウェハであり、捕獲基板が、シリコンウェハより大きい表面積を有するシリコン表面を含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
移送コンテナが、フロントオープン一体型ポッドである、請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
フロントオープン一体型ポッドは、少なくとも２６枚のウェハ形状の基板を保持するように構成される、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
捕獲基板を解析するステップは、捕獲基板から少なくとも１つの分子種を脱離するステップを含む、請求項６１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年８月２日提出の米国仮特許出願第６０／７０４，７９２号明細書の利益を主張するものである。上記の出願の全体的な教示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
分子汚染の存在に関する実時間情報は、電子部品製作中に重要性を増しつつある。デバイス処理の費用および時間の増大と共に、中間ステップの終了時に、処理済みの基板の状態に関する正確な情報は、有利であろう。単なる基板の一般的なモルフォロジではなく、分子種情報の必要性は、特に重要である。そのような汚染は、複数の次のステップが行われて汚染の初期点を超えるまで、その存在が明らかにならない可能性があるためである。同様に、デバイス特徴サイズが小さくなり続けているため、さらに低い濃度レベルで分子種が検出される必要がある。電子部品処理を施されるデバイスは、中間処理間のデバイスの移送中に、特に汚染を生じやすい。フロントオープン一体型ポッドなど移送コンテナは、コンテナの構造からの漏れまたは発生気体によって、移送されている材料に汚染物質を偶発的に持ち込んでしまう可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の実施形態は、環境を浄化するために、および／または環境中の分子種の存在を識別するために、捕獲基板を用いる方法およびシステムをもたらす。そのような実施形態は、環境が、電子部品製作において用いられる移送コンテナ内にある場合には特に有利であり、実時間デバイス製作の間に、個別の処理ステップ中および個別の処理ステップ間で、汚染物質である分子種の浄化および／または識別を潜在的に可能にする。仮説的な加工ツール環境における汚染物に関する一般的な情報を導出するために、モデル実験に用いられているウィットネスウェハとは異なり、本明細書で議論される本発明の一部の実施形態は、実際の処理が行われているように、実時間情報の解析によって、工程の汚染を決定することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施形態は、電子基板の電子部品処理用の環境における、分子種の検出方法に向けられる。電子基板とは異なる表面積を有する捕獲基板は、分子種を有する電子部品処理環境に曝露される。分子種は、捕獲基板に移送される。続いて、移送された分子種の特性が識別され、それによって分子種を検出する。
【０００５】
捕獲基板は、シリコン、低いｋの誘電体、銅、または電子部品処理を施される電子基板の表面特性を模倣する表面を含み得る。分子種は、汚染物質であってもよい。環境は、流れている流体、または実質的に静止している流体を含み得る。環境は、移送コンテナ内部であり、好ましくは、フロントオープン一体型ポッド（ＦＯＵＰ）内部であってもよい。ＦＯＵＰは、少なくとも２６枚のウェハ形状の基板を保持するように構成され得る。ＦＯＵＰは、電子部品処理を施される２５枚のウェハおよび捕獲基板を収容し得る。電子基板は、好ましくはシリコンウェハであり、さらに好ましくは未処理の単結晶シリコンウェハである。捕獲基板は、電子基板とは異なる表面積を有し、例えば、捕獲基板は、シリコンウェハの表面積の少なくとも約１０倍の表面積を有し得る。好ましくは、捕獲基板は、シリコンウェハの表面積の少なくとも約２５倍の表面積を有する。さらに好ましくは、捕獲基板は、シリコンウェハの表面積の少なくとも約１００倍の表面積を有する。捕獲基板への分子種の移送は、また、分子種の環境を浄化し得る。分子種の特性は、部分的には捕獲基板から分子種を脱離することによって識別され得る。
【０００６】
本発明の別の実施形態は、電子基板の電子部品処理用の環境から分子種を除去することに向けられる。電子基板とは異なる表面積を有する捕獲基板が、分子種を有する環境に曝露される。分子種は、捕獲基板に移送され、それによって、環境から分子種を除去する。
【０００７】
本発明の別の実施形態において、電子基板の電子部品処理用の環境における種の存在を診断するためのシステムが提供される。このシステムは、環境を包囲する移送コンテナと、移送コンテナ内に収容される捕獲基板とを含む。捕獲基板は、電子基板とは異なる表面積を有する。システムは、さらに、基板が熱脱離デバイスに実装される場合に、捕獲基板から分子種を除去するように構成されたミニエンバイロメントに位置する熱脱離デバイスを含み得る。
【０００８】
本発明の別の実施形態において、２つのミニエンバイロメントの間で稼動する移送コンテナにおける分子種の存在を決定する方法が提供される。捕獲基板は、第１のミニエンバイロメントから移送コンテナに装填され、コンテナは、また、第１のミニエンバイロメントから少なくとも１枚の電子基板を保持する。移送コンテナは、第１のミニエンバイロメントから第２のミニエンバイロメントに運搬される。捕獲基板は、除去され、少なくとも１つの分子種の存在を決定するために解析される。任意に、続いて、分子種が、捕獲基板から除去され、別のミニエンバイロメントへの次の移送中に、移送コンテナにおいて再利用される。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、電子部品製作工程において稼動する移送コンテナにおける分子種の存在を決定する方法に向けられる。複数のステップを用いる電子部品製作工程において、少なくとも１つの処理ステップが終了される。移送コンテナは、捕獲基板と共に装填され、前の処理ステップ中に処理された少なくとも１枚の電子基板を保持する。移送コンテナは、次の処理ステップを行うための位置まで運搬される。捕獲基板は、除去され、分子種の存在に関して解析される。次の処理ステップが行われるときに、本方法は反復されてもよい。
【００１０】
本発明の前述の目的および他の目的、特徴、および利点は、添付図面に示されているように、本発明の好ましい実施形態に関する以下のさらに詳細な説明から明白となるであろう。添付図面において、類似の参照符号は、異なる図を通じて同一の部品を指す。図面は必ずしも一定の比率で拡大されているわけではなく、代わりに、本発明の原理を示す際に強調されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態は、環境を浄化するために、および／または環境中の分子種の存在を識別するために、捕獲基板を用いる方法およびシステムをもたらす。そのような実施形態は、環境が、電子部品製作工場処理内にある場合には特に有利である。そのような環境は、指定レベルより低い１つまたは複数の特定の分子種の濃度（例えば、容積に基づき、１つまたは複数の分子種が１００ｐｐｍ未満）を有することとして特徴付けられ得る。
【００１２】
本発明の一実施形態において、環境中の分子種の検出方法が提供される。捕獲基板は、電子基板の製作または処理に用いられる環境に曝露される。この環境は、検出すべき分子種を含む。この環境は、電子基板の製作または処理に必要とされる環境であってもよい。電子基板は、環境中に存在してもよく、存在しなくてもよい。例えば、捕獲基板は、電子基板が存在するかまたは存在しない場合に、分子種（例えば、汚染物質）の検出または除去を行うためのツール環境において用いられることができる。
【００１３】
本発明によれば、電子基板は、電子デバイスであってもよい。好ましい実施形態において、電子基板は、シリコンウェハである。さらに好ましくは、電子基板は、未処理の単結晶シリコンウェハである。分子種は、環境から捕獲基板に移送される。続いて、捕獲基板に移送される分子種の特性が、識別され、それによって分子種を検出する。
【００１４】
そのような実施形態は、多ステップ処理環境において汚染源を識別するのに役立ち、それによってさらに下流側の汚染を防止する可能性がある。ツール環境において１バッチの汚染された基板を処理することは、ツール環境の汚染を生じる結果となり得る。その結果、処理される基板の次のバッチもまた、汚染される恐れがある。捕獲基板を用い、汚染の特性を識別することによって、移送コンテナ中の材料は、ツール環境を汚染する前に処分されてもよい。同様に、汚染された基板は、潜在的に高価な下流側の処理ステップを施す前に処分され得る。そのようなシナリオにおいて、基板が解析される前に、処理領域のいずれにおいても汚染は発生し得る。
【００１５】
捕獲基板を環境に曝すことは、通常、捕獲基板の表面の少なくとも一部を環境と接触させることを伴う。しかし、捕獲基板は、また、環境によって完全に包囲されてもよく、または任意の他の態様で曝露されてもよい。曝露に関して特定の時間制限が必ずしも設定されるわけではないが、本発明の一部の実施形態において、時間制限は少なくとも１つの分子種の移送を可能にするほど十分である。
【００１６】
本発明の一実施形態において、捕獲基板は、処理または製作される電子基板より大きい表面積を有する。好ましくは、電子基板はシリコンウェハである。さらに好ましくは、電子基板は未処理の単結晶シリコンウェハである。一実施形態において、捕獲基板は、処理または製作されるシリコンウェハより大きい表面積を有する。好ましくは、捕獲基板は、シリコンウェハの表面積の少なくとも約１０倍の表面積を有する。さらに好ましくは、捕獲基板は、シリコンウェハの表面積の少なくとも約２５倍の表面積を有する。さらに一層好ましくは、捕獲基板は、シリコンウェハの表面積の少なくとも約１００倍の表面積を有する。別の特定の実施形態において、捕獲基板は、処理または製作される未処理の単結晶シリコンウェハより大きい表面積を有する。好ましくは、捕獲基板は、未処理の単結晶シリコンウェハの表面積の少なくとも約１０倍の表面積を有する。さらに好ましくは、捕獲基板は、未処理の単結晶シリコンウェハの表面積の少なくとも約２５倍の表面積を有する。さらに一層好ましくは、捕獲基板は、未処理の単結晶シリコンウェハの表面積の少なくとも約１００倍の表面積を有する。当業者は、用途および存在する分子種の種類に基づいて、捕獲基板の表面積を調整することができる。例えば、捕獲基板が、未処理の単結晶シリコンウェハのｘ倍の存在に用いられる場合には、未処理の単結晶シリコンウェハの表面積のｘ倍の表面積を有するシリコンウェハが、捕獲基板として用いられることができる。捕獲基板は、結合された未処理の単結晶シリコンウェハの表面積のｘ倍と同一の捕獲能力を有し、シリコン表面に付着する分子汚染物質用のシンクとして作用する。
【００１７】
たとえ、捕獲基板が、電子基板の表面積とは異なる表面積を有していても、捕獲基板のサイズは、製作工程において用いられる設備のおよびコンテナの寸法に基づいて、便宜上、電子基板と同一であることが好ましい。
【００１８】
広い表面積の捕獲基板が、標準的な方法によって生成され得る。例えば、多孔質シリコンウェハをエッチングして広い表面積を実現し、捕獲基板として用いることができる。エッチング手順および必要な設備は、当業者には知られている。
【００１９】
生成される表面積は、標準的な表面積決定技術（例えば、ラングミュアの等温式法またはブルナウア／エメット／テラー（ＢＥＴ）法）を用いることによって決定され得る。電子基板（例えば、シリコンウェハ、未処理のシリコン面）に対する捕獲基板の拡大した表面積により、分子種（例えば、汚染物質）が存在し得る別のサイトを可能にし、分子種を吸着、付着、または結合する捕獲基板の能力を増大する。
【００２０】
広い表面積の捕獲基板は、有利なことに、分子種を保持するための高性能移送領域を提供する。例えば、未処理の単結晶シリコンウェハが、未処理の単結晶シリコンウェハの表面積の２５倍のシリコン表面積を有する捕獲基板の前にある場合には、捕獲基板は、本質的に、未処理のウェハに比べて総捕獲能力に関して、２５枚の未処理のシリコンウェハのように作用する。したがって、捕獲ウェハは、シリコン表面に付着する分子汚染物質用のシンクとして作用し得る。
【００２１】
本発明によれば、捕獲基板の表面積は、また、処理される電子基板の表面積より小さくてもよい。捕獲基板は、環境中の特定の分子種（例えば、汚染物質）用に調整され得る。捕獲基板は、分子種に関して高い捕獲能力を有する材料を含み、それによって、電子部品処理を施される電子基板より分子種の捕獲に関して効率的であるように構成され得る。したがって、捕獲基板は、電子基板より狭い表面積を有すると同時に、依然として分子種に関して高い捕獲能力を有することができる。例えば、金属または金属酸化物コーティングを含む捕獲基板は、アンモニア、塩基性の気体、または酸性の気体の検出または除去のために用いられることができる。炭素質の媒体または炭素ナノチューブのコーティングは、炭化水素気体および溶解しにくい気体の検出または捕獲するために用いられることができる。当業者は、分子種および選択される捕獲基板の性質に応じて、捕獲基板の所望の表面積を容易に決定することができる。
【００２２】
その使用に有利である少なくとも１つの表面特性を備えた捕獲基板が、用いられることが好ましい。本発明によれば、表面特性は、表面の材料組成を表すことができる。表面特性は、また、表面が環境中の分子種と相互作用する態様を表すことができる。１つの特定の実施形態において、捕獲基板は、電子部品処理を施される基板の表面特性を模倣する表面を有する。例えば、シリコンウェハ処理環境において、シリコン表面の品質制御は、表面における特定の分子種の有無を識別することを要求する。したがって、これに関連する適切な捕獲基板は、シリコンウェハまたはシリコンを含むある種の基板であり、その結果、シリコンウェハの表面特性が、ある程度まで模倣される。別の例において、捕獲基板は、銅を含む表面を有する。特に、捕獲基板のシリコン表面の上にある銅の存在は、時間に応じるヘイズの形成を促進することができることから、酸または他の汚染物質種の汚染識別特性として作用し得る（Ｍｕｅｎｔｅｒ、Ｎ．ら著、「Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｉｍｅ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｈａｚｅ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｗａｆｅｒｓ」、Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ，第９２巻（２００３）、１０９−１１２頁参照）。捕獲基板の表面特性の他のタイプもまた、調整することができる（例えば、低いｋの誘電体材料の表面特性）。
【００２３】
捕獲基板における表面の他のタイプは、同一環境で処理される任意の他の基板の特性に関係なく、特定のタイプの分子種または汚染物質（または一連の分子種）を引き付けるように調整される表面を含む。そのような実施形態において、捕獲基板は、１つまたは複数の特定の分子種の存在を識別するために役立つように作用するか、および／または分子種用のシンクとして作用し得る。
【００２４】
捕獲基板は、電子部品製作工程の種々の環境に用いられ得る。環境の例としては、特に種々の工程のチャンバ、または種々の工程間で加工されるデバイスおよび基板を移送するために用いられる移送コンテナ内に包囲される環境が挙げられる。特定の環境は、環境を通って流れる気体を有してもよく（例えば、コンテナを流れるパージガスを有するフロントオープン一体型ポッド）、または環境は、実質的に静止していてもよい。
【００２５】
一部の例示環境を示すために、電子部品製作工場は、通常、種々の機能を行うための一連の工程（例えば、基板のエッチング、マスクの適用、フィルムの成長、層の除去、特徴の形成など）から構成される。図１に概略的に示されているように、仮設的な工場の種々の機能は、複数の工程１１０、１２０において行われる。省略１０１、１０２は、図が、製作工場全体の２つの隣接する中間工程を示しているに過ぎないことを表している。各工程１１０、１２０は、ツール環境１１５、１２５、および対応するミニエンバイロメント１１１、１２１を含む。ミニエンバイロメントは、また、マイクロエンバイロメントとして知られており、通常、工程設備の周囲に構築されるエンクロージャである。ミニエンバイロメントは、通常、基板が存在し、かつ作業者および一般的な工場環境から分離される製作設備に組み込まれて、制御された環境である。１つまたは複数の移送コンテナ１３０が、ポート１１４、１２４を通じてミニエンバイロメント１１１、１２１に接続され得る。したがって、捕獲基板は、ツール環境１１５、１２５、ミニエンバイロメント１１１、１２１、および移送コンテナ１３０において、１つまたは複数の分子種をそれぞれの環境から検出または除去するために用いられ得る。
【００２６】
本発明の特定の実施形態において、捕獲基板は、移送コンテナ内の環境に曝露される。電子部品処理において用いられる移送コンテナとしては、標準メカニカルインターフェイスポッド（ＳＭＩＦポッド）、フロントオープン一体型ポッド（ＦＯＵＰ）、フロントオープン型シッピングボックス（ＦＯＳＢ）、ストッカー、分離ポッド、およびウェハおよび／または電子基板を運搬するための他のコンテナが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。移送コンテナは、通常、工程ステップ間で、基板、デバイス、または中間生成物を移送するために用いられる。移送コンテナは、また、最終製品を遠隔位置に運搬するために用いられてもよく、または未処理のシリコンウェハなどの原材料を工場の初期工程に運搬するために用いられてもよい。
【００２７】
ＦＯＵＰなどの特定の移送コンテナは、非密閉コンテナであり、分子種がコンテナのエンクロージャ内に漏れる可能性があるため、汚染を受ける可能性がある。さらに、移送コンテナは、また、コンテナエンクロージャ内に潜在的な汚染物質の発生気体を生じる、プラスチックまたはエラストマの使用を含み得る。また、処理を施される電子基板または電子デバイス（例えば、シリコンウェハ）を保持する移送コンテナ内に捕獲基板を用いることは、前述したように、下流側の処理中に実体化する損傷を受けたデバイスの形成を生じる結果となり得る、分子種の存在の識別を可能にする。
【００２８】
例えば、図１に概略的に示したように、ＦＯＵＰ１３０には、ツール環境１１５において処理されるシリコンウェハが装填される。ウェハは、ミニエンバイロメント１１１で作業するロボット１１３によって、ＦＯＵＰ１３０内に装填される。捕獲基板も、ＦＯＵＰ１３０内に装填される。ＦＯＵＰ１３０は、閉じられて別の処理のための次の工程１２０まで運搬される（１４０）。運搬中、ＦＯＵＰは、次の工程およびミニエンバイロメントが、ＦＯＵＰの中身を受け入れる準備ができるまで、何時間も捕獲基板およびウェハを保持し得る。したがって、ＦＯＵＰ内のウェハが曝露される汚染は、捕獲基板を検査することによって検出され、一方、ウェハを次のツール環境１２５に曝露する前に、ウェハは、ＦＯＵＰまたはミニエンバイロメント１２１において保持される。
【００２９】
本発明の特定の実施形態は、２６枚以上のウェハ形状の基板を保持するように構成されたＦＯＵＰを用いる。通常のＦＯＵＰは、運搬のために、２５枚のシリコンウェハを保持する。図２に示されているように、ＦＯＵＰ２００は、エンクロージャ２３０および扉２４９を含む。ＦＯＵＰのエンクロージャ２３０は、２６枚のウェハ形状の基板を保持するための固定具２０１、２０２、２２５、２２６を収容する。通常、電子部品処理を施される２５枚のシリコンウェハが、ＦＯＵＰの保持スポットのうちの２５箇所に保持される。２６番目の保持スポットは、捕獲基板用に残される。ウェハの密な梱包は、捕獲基板などの他のウェハ形状の基板用の場所の追加が、通常のＦＯＵＰのサイズを実質的に変更することなく実現され得ることを示している。２６枚用ウェハＦＯＵＰは、２５枚のウェハを保持するＦＯＵＰに基づき、工場処理における通常の計画を変更することなく、診断／浄化という目的のために、捕獲基板をＦＯＵＰに組み込むことを可能にする。
【００３０】
環境から捕獲基板への少なくとも１つの分子種の移送は、移送機構を制限することなく生じる。例えば、環境は、本質的に静止していてもよく、その結果、環境から捕獲基板への分子種の移送は、主に拡散（環境中の気体分子の平均自由行程程度またはそれより小さいサイズの特徴を有する、基板の場合には、フィック型または非フィック型）によって生じる。あるいは、環境は、濃度勾配の他に、何か別の推進力によって移送される分子種を有してもよい（例えば、パージガスは、捕獲基板を収容するＦＯＵＰのエンクロージャを通って流れ得る）。さらに、分子種の移送は、移送される分子種と捕獲基板との間の相互作用に制限を加えるわけではない。したがって、移送時に、分子種は、捕獲基板に付着、吸着、または他の方法で物理的に結合され得る。一部の実施形態において、移送される分子種は、捕獲基板に吸着され、好ましくは基板表面に吸着される。関連実施形態において、捕獲基板は、移送される分子種と相互作用し、分子種の少なくとも一部によって反応を生じる原因となり得る（例えば、基板が触媒として作用する場合）。
【００３１】
環境から捕獲基板に移送される分子種の特性を識別することは、当業者には知られている技術のいずれかを用いて行われ得る。例えば、捕獲基板からの分子種の脱離は、熱源を用いて行われた後、脱離された材料を次に解析してもよい。図３に示されているように、脱離ユニット３００は、捕獲基板上で分子種を識別するために用いられる。ユニット３００は、空気または窒素の入口３５０、および入口ガス用の拡散器３４０を有する。ユニット３００は、基板加熱器３６０を含み、分子種を脱離するために基板を加熱する。分子種の識別は、コンピュータ３３０に接続されたカミナ（Ｋａｍｉｎａ）社の電子ノーズ３２０（ｗｗｗ．ｓｐｅｃｓ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／Ｋａｍｉｎａ／Ｋａｍｉｎａ．ｈｔｍ参照）を用いて行われ、気体解析用の勾配マイクロチップアレイを用いて脱離された種を解析する。種の分子識別情報を特徴付けるために、分光法などの他の識別技術を用いてもよい。同様に、脱離は、識別ステップの一部として必ずしも用いられる必要はない。
【００３２】
本発明の他の実施形態において、電子部品製作環境に曝露される本明細書に述べるような捕獲基板の使用は、また、環境から分子種を除去する結果を生じ、それによって環境を浄化する。特に、環境から捕獲基板への１つまたは複数の分子種の移送は、分子種を環境から除去し、したがって同様に環境も浄化する。環境は、１つまたは複数の分子種に関して特定の濃度レベルまで浄化され得る。同様に、本発明の実施形態は、また、分子種の識別が行われるかどうかに関係なく、電子部品処理環境から分子種を除去することにも向けられてもよい。例示的な実施形態において、環境は、捕獲基板に対して曝露される。それによって、環境から捕獲基板への分子種の移送は、環境から分子種を除去する。したがって、捕獲基板は、場合によっては浄化装置として作用し得る。上述の実施形態は、本明細書に記載される環境のいずれおよび捕獲基板のいずれを用いてもよい。
【００３３】
本発明の関連実施形態は、環境（例えば、電子部品製作環境）における分子種の存在の診断、および／または分子種の存在の浄化のためのシステムに向けられる。システムは、環境を包囲する移送コンテナ、および移送コンテナ内に収容される捕獲基板を含む。特に、移送コンテナは、未処理の単結晶シリコンウェハより大きい表面積を有してもよい。しかし、捕獲基板および移送コンテナは、捕獲基板または移送コンテナに関して、本明細書に記載される特徴のいずれを用いてもよい。
【００３４】
本発明の他の実施形態は、少なくとも２つのミニエンバイロメントの間で稼動する移送コンテナにおける分子種の存在の決定に向けられる。例示の非限定的な実施形態が、図１に概略的に示される。仮説的な工場の種々の機能は、複数の工程１１０、１２０において行われる。省略１０１、１０２は、図が、製作工場全体の２つの隣接する中間工程を示しているに過ぎないことを表している。各工程１１０、１２０は、ツール環境１１５、１２５、およびミニエンバイロメント１１１、１２１を含む。各ミニエンバイロメント１１１、１２１は、処理されるデバイスを操作するためのロボット１１３、１２３を含む。例えば、ロボットは、ＦＯＵＰの外にミニエンバイロメントおよび処理のためのツールにウェハを装填し得る。その工程が終了すると、ウェハは、次の工程ツールに運搬するために、ツールから引き出され、ＦＯＵＰなどの移送コンテナに配置され得る。捕獲基板は、移送コンテナに含まれる。図１に示される工程１１０、１２０に関して、各ミニエンバイロメント１１１、１２１は、脱離ユニット１１２、１２２（例えば、図３に示されるユニット）を含む。したがって、材料が、２つの工程１１０、１２０の間で移動されるとき、処理を施される基板を移送するために用いられるＦＯＵＰ１３０内に存在する捕獲基板は、ＦＯＵＰ１３０の運搬１４０中にＦＯＵＰ環境を汚染した可能性がある分子種の存在（例えば、汚染物質）を決定するために、解析され得る。
【００３５】
したがって、移送コンテナ中の実際の処理済み材料に関する潜在的な汚染に関する実時間情報を得て、ツールの下流側の汚染を防止したり、または既に欠陥のあるウェハまたはデバイスの高価な工程の実施に費用を費やすことを防止したりすることができる。これらの実施形態に関して、本明細書に記載される捕獲基板または移送コンテナのいずれを用いてもよい。
【００３６】
関連実施形態において、解析される捕獲基板は、捕獲基板をＦＯＵＰ環境に曝露した後、実質的に除去される分子種を有してもよい。次に、捕獲基板は、２つの他の工程間の以降の移送において、再利用され得る。これにより、工程間の移送中に同一の捕獲基板を繰返し用いることが可能となる。
【００３７】
本発明は、特に、好ましい実施形態を参照して図示して説明してきたが、当業者には、形態および詳細における種々の変更は、特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱することなく、行うことができることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態による、ツール環境、ロボットおよび脱離ユニットを有するミニエンバイロメント、および２つの工程間で処理済みの基板を移動するためのフロントオープン一体型ポッドを含む、電子部品処理工場において用いられる複数の工程の概略図を示す。
【図２】本発明の実施形態による、２６枚のウェハ形状の基板を保持するためのフロントオープン一体型ポッドの概略図を示す。
【図３】捕獲基板に移送される分子種を解析／識別するための本発明の実施形態と共に用いるための脱離ユニットを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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