(57)【要約】【課題】マスクまたは半導体ウエハが搬送ポッド内に置かれている間、その有効面上に汚染粒子が付着するのを回避することにより、汚染粒子の除去を改善すること。【解決手段】マスクまたは半導体ウエハ２用の本発明の搬送ポッド１は、マスクまたは半導体ウエハ２を受け入れる内部空間４を囲む漏れ防止周辺壁３を備える。熱伝導性の支持手段１１が、マスクまたは半導体ウエハ２を保持する。冷却源８に熱的に結合されたコールドプレート７が、粒子による汚染から保護されるべきマスクまたは半導体ウエハ２の主要面６に向かって温度勾配を発生させる。コールドプレート７は、断熱手段７ｃを含む連結手段７ｂによって保持される。オンボードのエネルギー源９が、冷却源８に電力を供給する。これにより、マスクまたは半導体ウエハ２の主要面６上への汚染粒子の堆積が大幅に減少する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクまたは半導体ウエハ（２）用の搬送ポッド（１）であって、該搬送ポッド（１）が、搬送されるべきマスクまたは半導体ウエハ（２）を受け入れかつ収納する形状の内部空間（４）を囲む漏れ防止周辺壁（３）を備え、該漏れ防止周辺壁が、マスクまたは半導体ウエハ（２）を挿入するまたは取り出すためのポート（５）と、マスクまたは半導体ウエハ（２）を漏れ防止周辺壁（３）に対して固定した位置に保持する支持手段（１１）とを有し、マスクまたは半導体ウエハ（２）が、粒子による汚染から保護されるべき主要面（６）を有し、前記搬送ポッド（１）が、
内部空間（４）に配置された熱伝導材料製のコールドプレート（７）と、
熱結合手段（７ａ）によってコールドプレート（７）に熱的に結合され、かつ搬送ポッド（１）内の周囲温度よりも低い温度にコールドプレート（７）を維持するように構成された冷却源（８）と、
コールドプレート（７）を漏れ防止周辺壁（３）に対して定位置に保持する連結手段（７ｂ）と、
連結手段（７ｂ）に設けられ、かつ漏れ防止周辺壁（３）に対してコールドプレート（７）を熱的に絶縁するように構成された断熱手段（７ｃ）と、
冷却源（８）に電力を供給するオンボードのエネルギー源（９）とを備え、
コールドプレート（７）が、保護されるべき主要面（６）に面しかつ主要面（６）の近くに配置された作用面（１０）を有することを特徴とする搬送ポッド（１）。
【請求項２】
コールドプレート（７）の作用面（１０）が、平面であり、かつ保護されるべき主要面（６）の寸法よりも大きい寸法であることを特徴とする、請求項１に記載の搬送ポッド。
【請求項３】
コールドプレート（７）の作用面（１０）が、保護されるべき主要面（６）と実質的に平行であることを特徴とする、請求項２に記載の搬送ポッド。
【請求項４】
コールドプレート（７）の作用面（１０）が、保護されるべき主要面（６）から定められたわずかな距離（ｄ）のところにあり、前記定められた距離（ｄ）が１ｃｍ未満、有利には約５ｍｍ程度であることを特徴とする、請求項１に記載の搬送ポッド。
【請求項５】
支持手段（１１）が、マスクまたは半導体ウエハ（２）を周囲温度に維持するために熱伝導性であることを特徴とする、請求項１に記載の搬送ポッド。
【請求項６】
冷却源（８）が、コールドプレート（７）と保護されるべき主要面（６）との間で約３℃から１０℃の温度勾配を維持することを特徴とする、請求項１に記載の搬送ポッド。
【請求項７】
コールドプレート（７）が、定期的に搬送ポッド（１）から出して清浄化できるように移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の搬送ポッド。
【請求項８】
搬送ポッド（１）内に約５０Ｐａから１０００Ｐａの真空を生成しかつ維持するポンプ手段（１２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の搬送ポッド。
【請求項９】
ポンプ手段（１２）が、複数の個別の熱遷移ポンプセルを備えることを特徴とする、請求項８に記載の搬送ポッド。
【請求項１０】
冷却源（８）が、１つまたは複数のペルチエ要素冷却源を備えることを特徴とする、請求項１に記載の搬送ポッド。
【請求項１１】
粒子捕捉手段（１３）が、コールドプレート（７）の作用面（１０）上に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の搬送ポッド。
【請求項１２】
コールドプレート（７）が、入射粒子が材料に付着することによりコールドプレート自体が粒子捕捉特性を示す材料から作成されることを特徴とする、請求項１１に記載の搬送ポッド。
【請求項１３】
コールドプレート（７）の作用面（１０）が、該作用面（１０）に粒子捕捉特性を与えるのに適した表面処理を受けていることを特徴とする、請求項１１に記載の搬送ポッド。
【請求項１４】
コールドプレート（７）の作用面（１０）が、コールドプレート（７）に付着した適切な材料の薄い表面層（１３）の外面であることを特徴とする、請求項１１に記載の搬送ポッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、参照により本明細書に組み込まれる、２００４年４月２１日出願の仏国特許出願第０４／５０７４９号に基づき、その恩恵を主張するものである。
【０００２】
本発明は、半導体および微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）を製造するための処理中に、半導体基板またはマスクに施される様々な作業工程間での、クリーンルーム内における半導体基板またはマスクの保存または移動に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体およびＭＥＭＳの製造では、シリコンウエハなどのウエハまたはマスクは、クリーンルームの雰囲気中にさえ存在する汚染物質からそれらを保護する搬送ポッド（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｐｏｄ）またはミニエンバイロメント密封容器（ｍｉｎｉ−ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）に入れられて搬送される。
【０００４】
現在、直径２００ミリメートル（ｍｍ）のシリコンウエハのスタックが、ＳＭＩＦ（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポッドに入れられて搬送される。
【０００５】
直径３００ｍｍのシリコンウエハのスタックは、規格化されたＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ−ｏｐｅｎｉｎｇ  ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｐｏｄ）に入れられて搬送される。
【０００６】
単一の基板ウエハを搬送するように構成された搬送ポッドまたはミニエンバイロメント密封容器が、考案されてきた。
【０００７】
半導体またはその他のウエハは、通常、さまざまな処理工程の間、半導体製造装置内に数週間置かれる。この期間中、半導体またはその他のウエハは、汚染の危険から保護されることを必要とする。そのため、ウエハをミニエンバイロメント密封容器に入れて搬送および保存するという、それらをクリーンルーム内の雰囲気から隔離する措置がとられる。
【０００８】
現在の産業用途では、ミニエンバイロメント密封容器内の雰囲気は、大気圧となっている。したがって、そのような密封容器は、いかなるエネルギー源も必要としない。
【０００９】
最近では、ウエハの隔離および保護を改善するために、低圧の内部雰囲気を生成し維持するという提案がなされてきた。残念ながら、ミニエンバイロメント密封容器は、異なるワークステーション間を移動する工程中、切り離される必要がある。そのような切り離し期間中、ミニエンバイロメント密封容器は、収納している基板の周囲の制御された雰囲気を容器自体で維持しなければならない。それには、ミニエンバイロメント密封容器で利用できるエネルギー源と、非常に低圧で、すなわち加工室に通じる搬送室内および装填室内の圧力と同程度の圧力で、制御された雰囲気を維持するためのポンプシステムとが必要である。
【００１０】
低圧の内部雰囲気を生成し維持する手段をそれらが有するにせよ有さないにせよ、搬送ポッドは、マスクまたは半導体ウエハを挿入するときおよびそれらを取り出すときに、必然的に開けられねばならない。開いている期間中、汚染粒子が搬送ポッド内に入り込み、それにより搬送ポッド内部の雰囲気の質を低下させる恐れがある。そのような粒子は、その後、搬送ポッド内に収納されたマスクまたは半導体ウエハ上に堆積する危険性がある。
【００１１】
そのような汚染は、製造されるマイクロ電子デバイスやマイクロ機械デバイスの品質を損なう欠陥を招くので、半導体産業において有害である。
【００１２】
したがって、半導体ウエハまたはマスクが搬送ポッド内に置かれている間、それらの汚染を低減させる必要がある。
【特許文献１】仏国特許出願公開第０４／５０７４９号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第６１７５７３号明細書
【特許文献３】米国特許第６２１４４２５号明細書
【特許文献４】米国特許第６４２２８２３号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００２／１２４９０６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明によって対処する問題は、マスクまたは半導体ウエハが搬送ポッド内に置かれている間、マスクまたは半導体ウエハの有効面上に汚染粒子が堆積するのを回避することにより、汚染粒子の除去を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的のため、本発明の基本的概念は、密封容器に収納されたマスクまたは半導体ウエハの有効面から汚染粒子を移動させるようにする手段を有する搬送ポッドを提供することである。
【００１５】
汚染粒子を移動させるそのような手段は、有利には、マスクまたは半導体ウエハを保護するために、主要面の近くに配置された作用面を有するコールドプレートとすることができる。したがって、保護されるべき主要面の温度よりも低温面（ｃｏｌｄ  ｆａｃｅ）の温度の方が低ければ、コールドプレートと保護されるべき主要面との間に温度勾配が確立される。温度勾配の効果により、コールドプレートと保護されるべき主要面との間の空間に存在することがあるいかなる汚染粒子も、保護されるべき主要面からコールドプレートに向けて次第に移動する。これにより、汚染粒子が、マスクまたは半導体ウエハの保護されるべき主要面上に堆積する可能性が低くなる。
【００１６】
汚染粒子は、熱泳動（ｔｈｅｒｍｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）効果によって移動される。対象とする汚染粒子と保護されるべき主要面との間にある周囲を取り巻くより熱い気体分子は、粒子とコールドプレートとの間にある周囲を取り巻くより冷たい気体分子が発生させる推力よりも大きな粒子に対する推力を発生させる。この推力間の差によって、粒子がコールドプレートに向けて移動する。
【００１７】
本発明は、マスクまたは半導体ウエハが処理される処理工程間の中間工程中、マスクまたは半導体ウエハを搬送するように構成された搬送ポッド内にこの熱泳動効果を実現する手段を提供する。
【００１８】
したがって、本発明は、マスクまたは半導体ウエハ用の搬送ポッドを提供する。このポッドは、搬送されるマスクまたは半導体ウエハを受け入れかつ収納するよう形状の内部空間を囲む漏れ防止周辺壁を備える。漏れ防止周辺壁は、マスクまたはウエハを挿入または取り出すためのポートと、漏れ防止周辺壁に対して固定した位置にマスクまたは半導体ウエハを保持する支持手段とを有する。マスクまたは半導体ウエハは、粒子による汚染から保護されるべき主要面を有する。この搬送ポッドは、
内部空間に配置された熱伝導材料製のコールドプレートと、
熱結合手段によってコールドプレートに熱的に結合され、搬送ポッド内の周囲温度よりも低い温度にコールドプレートを維持するように構成された冷却源と、
コールドプレートを漏れ防止周辺壁に対して定位置に保持する連結手段と、
連結手段に設けられ、かつ漏れ防止周辺壁に対してコールドプレートを熱的に絶縁するように構成された断熱手段と、
冷却源に電力を供給するオンボードのエネルギー源とを備え、
コールドプレートは、保護されるべき主要面に面しその近くに配置された作用面を有する。
【００１９】
この配置は、保護されるべき主要面の汚染を低減するための熱泳動効果の恩恵を受けることを可能にし、一方、搬送ポッドの他の機能、特に、マスクまたは半導体ウエハを搬送ポッド内に満足できるように保持する必要性、搬送ポッドに挿入するまたは搬送ポッドから取り出すためにマスクまたは半導体ウエハを容易に移動する必要性、および半導体製造設備内でマスクまたは半導体ウエハを搬送しかつ格納する手段として使用できるように、搬送ポッドが切り離し可能となっている必要性との適合性も保っている。
【００２０】
好ましい一実施形態では、コールドプレートの作用面は平面であり、保護されるべき主要面の寸法よりも大きい。
【００２１】
また、コールドプレートの作用面は、好ましい方式で、保護されるべき主要面と実質的に平行である。これにより、熱泳動効果が、確実に、保護されるべき主要面全体に均一に行き渡る。
【００２２】
熱泳動効果は、コールドプレートと保護されるべき主要面との間の温度勾配が、十分に急であるときに効果的である。この目的で、第１の手段は、コールドプレートを冷却するための冷却源および熱結合手段と、前記漏れ防止周辺壁が冷えるのを回避するために、漏れ防止周辺壁に対してコールドプレートを熱的に絶縁する断熱手段とから構成される。別の手段は、熱を伝導する支持手段を設け、それによりマスクまたは半導体ウエハを周囲温度、すなわち漏れ防止周辺壁の温度に維持することによって、マスクまたは半導体ウエハが搬送ポッド内に置かれている間に冷えるのを回避することである。
【００２３】
コールドプレートと保護されるべき主要面の間で、約３℃から１０℃の温度勾配を維持する冷却源を設けることによって良好な結果が得られる。
【００２４】
コールドプレートの作用面は、有利には、保護されるべき主要面から定められたわずかな距離のところに置くことができる。この定められた距離は、有利には、１センチメートル（ｃｍ）未満とすることができ、より有利には、約５ｍｍ程度とすることができる。
【００２５】
コールドプレートは汚染粒子を引きつけるので、コールドプレートは次第に汚染粒子で覆われる。したがって、後になって何らかの汚染粒子がコールドプレートから分離し、保護されるべき主要面に落ちる危険性がある。したがって、定期的にコールドプレートを清浄化するのが有用である。この目的で、コールドプレートが定期的に搬送ポッドから出して清浄化されることができるように、コールドプレートを着脱可能にする措置が取られる。
【００２６】
原理的には、コールドプレートが十分に低い温度である限りは、コールドプレートによって引きつけられた粒子は、充分な期間、すなわち半導体ウエハまたはマスクが格納され搬送される期間、コールドプレートの上またはそのすぐ近くに留まると予想され得る。
【００２７】
しかし、粒子がコールドプレートから分離する危険性は残る。粒子がコールドプレートに接触すると、それらは、はねる、または接線方向に滑る、またはコールドプレートに付着することがある。したがって、充分な期間、すなわち次の清浄化作業まで、粒子が確実にコールドプレートに付着するようにすることが有利と思われる。
【００２８】
コールドプレートへの粒子の付着能力は、いくつかの物理的パラメータによって決まる。具体的には、この付着能力は、コールドプレートが作られている材料、コールドプレートの表面状態、およびコールドプレートの温度に応じることがあり得る。
【００２９】
したがって、本発明では、入射粒子、すなわちコールドプレートに十分に近づくまたはコールドプレートに接触する粒子を保持するように、コールドプレートの作用面を、コールドプレートに粒子捕捉特性を与える構造に確実にすることが有利である。
【００３０】
第１の実施形態では、入射粒子が材料に付着するためそれ自体が粒子捕捉特性を有する材料で、コールドプレートが作成されることができる。
【００３１】
その代わりにまたはそれに加えて使用されることができる別の実施形態では、粒子捕捉特性を与える適切な表面処理を、コールドプレートの作用面に施すことができる。例えば、表面処理が、コールドプレートの表面の粗さを増加させることができる。しかし、表面の粗さは、真空環境中への気体放出（ｄｅｇａｓｓｉｎｇ）という望ましくない現象を増加させることもあることに着目すべきである。
【００３２】
その代わりにまたはそれに加えて、コールドプレートの作用面は、コールドプレートに付着された適切な材料の薄い表面層の外面によって構成されることができる。例えば、金属から成る適切な薄層が堆積されることができる。
【００３３】
５０パスカル（Ｐａ）から１０００Ｐａの範囲内の真空を生成し維持するポンプ手段を、さらに搬送ポッド内に設けることによっても、搬送ポッド内でマスクまたは半導体ウエハの起こり得る汚染が低減されることができる。
【００３４】
切り離されている間も真空を維持でき、かつサイズも小さいミニエンバイロメント密封容器の問題を解決するためには、ミニエンバイロメント密封容器内でオンボードのポンプシステムをオンボードのエネルギー源と共に使用することが適切である。ミニエンバイロメント密封容器は漏れ防止性があるので、ポンプ容量は、所望の切り離し期間全体にわたって適切な真空を維持するのにちょうど十分なように小さくすることができる。したがって、気体圧力が低い限り満足できるように動作する複数の個別の熱遷移セル（ｔｈｅｒｍａｌ  ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ  ｃｅｌｌ）を有するマイクロポンプを備えるポンプ手段の使用を想定することが可能である。そのようなマイクロポンプは、マイクロポンプの放出口と直列に連結され、それ自体が大気に排気する１次ポンプと連結されることができる。それには、マイクロポンプにだけでなく１次ポンプにも電力を供給するのに充分な容量のエネルギー源が必要である。
【００３５】
そのようなマクロポンプは、有利には、複数の個別の熱遷移ポンプセルを備えることができる。そのような熱遷移ポンプセルは、１９００年代にクヌーセン（Ｋｎｕｄｓｅｎ）によって記載された熱遷移効果を利用している。２つの連続する空間（ｖｏｌｕｍｅ）が、横断寸法が非常に小さく、存在する気体分子の平均自由行程の長さよりも短い半径のチャネルによって連結されており、チャネルの両端部が異なる温度であるとき、熱遷移効果によって２つの連続する空間の間に圧力差が確立される。小さい寸法のチャネル内では、分子は分子条件下で移動し、その結果、温度差のため、チャネルの両端で異なる圧力が得られる。分子条件下では、熱平衡に達したとき、チャネルの両端の圧力は、圧力の比が、対応する温度の比の平方根に等しくなるような圧力になる。分子がチャネルの端部に隣接する空間に到達すると、それら分子の運動は、粘性媒体条件にさらされ、分子はもはやチャネル内に戻らない。これによりポンプ効果が生じる。
【００３６】
個々のセルの圧縮比は小さいが、適切な圧縮比およびポンプ容量に達するように、気体を流す目的で直列および／または並列に連結されるセルの数を増やすことが可能である。
【００３７】
したがって、そのようなミニエンバイロメント密封容器は、マイクロポンプが低エネルギー消費であるので、切り離されている間、十分に持ちこたえるのに適している。
【００３８】
そのような状況下では、冷却源は、有利には、１つまたは複数のペルチエ素子冷却源を備えることができ、対応する熱源は、ポッド内に適切な真空を生成しかつ維持するポンプ手段を形成する個々の熱遷移ポンプセル用の加熱要素を構成することができる。
【００３９】
これにより、搬送ポッド内のオンボードのエネルギー源によって供給される電気エネルギーが、コールドプレート用の冷却エネルギーとマイクロポンプ用の加熱エネルギーとに完全に変換されるので、エネルギーがある程度節約される。
【００４０】
それに加えてまたはその代わりに、吸着要素は、ミニエンバイロメント密封容器内部の空洞内の雰囲気と接触して配置されることができる。その場合、吸着要素は、気体分子を吸着することを可能にし、マイクロポンプに加えてまたはマイクロポンプの代わりに内部空洞内の真空を維持することに貢献する。
【００４１】
本発明の他の目的、特徴、および利点は、以下に、添付の図面を参照して示す個々の実施形態の説明から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図１に示す実施形態では、本発明の搬送ポッド１は、半導体ウエハまたはマスクなど半導体産業において使用されるタイプのウエハ２を受け入れかつ収容する形状の内部空洞４を有する。
【００４３】
内部空洞４の寸法は、収容されるウエハ２のサイズに応じて選択される。ウエハ２のまわりの雰囲気が、比較的少ない体積になるようにし、それにより長期間切り離されていても満足できる状態を維持するのが容易になるように、ウエハ２の寸法よりもほんの少しだけ大きくなるように内部空洞４の寸法を設定することが好ましい。
【００４４】
内部空洞４は、有利には、ディスク形状の半導体ウエハ２を収容するように構成された円筒部分を有する形状を示す。
【００４５】
内部空洞４は、周辺部分３ａ、第１の主要部分３ｂ、第２の主要部分３ｃを備える漏れ防止周辺壁３に囲まれている。
【００４６】
漏れ防止周辺壁３の周辺部分３ａは、マスクまたはウエハ２を挿入または取り出すのを可能にする閉鎖可能な側部開口構造５を含む。閉鎖可能な側部開口構造５は、外部の自動開閉手段、およびマスクまたは半導体ウエハ２の挿入または取り出しのためにそれらを扱う手段と協働するように、知られている方法で成形される。
【００４７】
原理上、マスクまたは半導体ウエハ２は、特に粒子による汚染から保護される必要のある主要面６を呈している。これは、半導体構成要素の形状を画定するためにパターンがエッチングされる面である。
【００４８】
マスクまたは半導体ウエハ２は、図では単に概略的に示す支持手段１１、例えばマスクまたは半導体ウエハ用の搬送ポッドで一般に使用されるタイプの従来の支持手段によって、内部空間４内の固定位置に保持される。したがって、支持手段１１は、漏れ防止周辺壁３とマスクまたは半導体ウエハ２との間に配置される。支持手段１１として、静電クランプ装置を使用することが好ましい。
【００４９】
支持手段１１は、マスクまたは半導体ウエハ２を周囲温度または漏れ防止周辺壁３の温度に維持するように、熱を伝導することが好ましい。
【００５０】
熱伝導材料のコールドプレート７は、保護されるべき主要面６に面して内部空間４内に配置される。
【００５１】
コールドプレート７は、連結手段７ｂによって内部空間４内の固定位置に保持される。連結手段７ｂは、コールドプレート７を漏れ防止周辺壁３に機械的に連結する。断熱手段７ｃは、連結手段７ｂ内に設けられ、漏れ防止周辺壁３に対してコールドプレート７を熱的に絶縁するように構成されている。
【００５２】
図に概略的に示す冷却源８は、熱結合手段７ａによって、コールドプレート７と熱的に結合される。冷却源８は、コールドプレート７を搬送ポッド１内の周囲温度よりも低い温度に保つ。
【００５３】
オンボードのエネルギー源９は、温度を低下させるのに必要なエネルギーを与えるように冷却源８に電力を供給する。
【００５４】
コールドプレート７は、保護されるべき主要面６に面してかつその近くに配置された作用面１０を有する。その結果、コールドプレート７とマスクまたは半導体ウエハ２との間で温度勾配が確立される。この勾配は、有利には、約３℃から１０℃とすることができる。
【００５５】
コールドプレート７の作用面１０は、有利には、平面であり、かつ保護されるべき主要面６の寸法よりも大きい寸法にすることができる。同様に、図に示す実施形態の作用面１０は、保護されるべき主要面６と実質的に平行である。
【００５６】
最後に、コールドプレート７の作用面１０は、保護されるべき主要面６から定められた距離ｄのところにある。この定められた距離ｄは、小さくなければならず、１ｃｍ未満であることが好ましい。定められた距離ｄを約５ｍｍ程度にすると、良好な結果を得ることができる。
【００５７】
コールドプレート７は、高い熱伝導率を有する任意の材料製とすることができる。例えば、シリコンまたはアルミニウムを使用することが可能である。真空中で良好な特性を有する金属、特に、気体を放出する傾向がほとんど無く、かつ後で何らかの汚染粒子の望ましくない運動を生じ易くさせる電界が生じる危険性を低減できる金属も選択されることができる。
【００５８】
コールドプレート７と、コールドプレート７よりも高い温度であるマスクまたは半導体ウエハ２との間の温度勾配は、熱泳動効果によって粒子に対する推力を誘発し、それにより粒子をコールドプレート７の方へ、すなわちマスクまたは半導体ウエハ２から離れる方へと向かわせる。この推力は、汚染粒子をマスクまたは半導体ウエハ２に向けて移動させることができる様々な力、例えば静電力、重力、およびブラウン運動に打ち勝つことができる。熱泳動力は、温度の低い領域に向けて粒子を移動させる。
【００５９】
熱泳動効果は、内部空間４の気体圧力の低下と共に低下する。しかし、マスクまたは半導体ウエハの搬送用のポッドで通常用いられる圧力範囲でも、熱泳動効果がまだ非常に効果的であることが実験によって示されている。したがって、距離ｄが約１ｃｍ、温度差が約１０℃、気体圧力が約５Ｐａの場合、直径が０．０３マイクロメートル（μｍ）よりも大きい粒子では、保護されるべき主要面６上の粒子の堆積が約１／１０６に減少すると考えられる。
【００６０】
コールドプレート７は、一時的に搬送ポッドから引き出す、または別のコールドプレートと交換されることができるように、着脱自在に搬送ポッドに取り付けられることが好ましい。閉鎖可能な側部開口構造５からコールドプレートを取り出すことが可能であるべきである。これにより、搬送ポッド１の外で、例えば窒素によって掃気（ｓｗｅｅｐ）されることによって、および／または加熱されることによって、コールドプレート７が定期的に再生または清浄化されることが可能になる。
【００６１】
図１に示した実施形態では、保護されるべき主要面６は上を向いている。そのような状況では、コールドプレート７は、内部空間４の天井を形成している。この配置は、重力によって汚染粒子が、保護されるべき主要面６に向けて移動するので、ある程度の汚染粒子が堆積されるのを促進することがあることが理解されよう。しかし、重力の働きは限られている。
【００６２】
図２に示す第２の実施形態では、粒子による汚染から保護されるべき主要面６は下を向いている。その場合、コールドプレート７は、内部面４の床を形成する。この配置は、保護されるべき主要面６の上に汚染粒子が堆積する可能性を減らすようにする追加手段として、自然重力が作用する点でより好ましいことが理解されよう。
【００６３】
各図に示す諸実施形態では、搬送ポッド１内に適切な真空、例えば約５０Ｐａから１０００Ｐａの真空を生成しかつ維持するポンプ手段１２も設けられる。
【００６４】
ポンプ手段１２は、有利には、複数の個別のポンプセルで構成され、そのうちのいくつかが直列に接続された熱遷移マイクロポンプを備え、複数の直列接続されたサブアセンブリが、所期の用途のために望まれる流速および圧縮比特性を得るように並列に接続される。
【００６５】
個々の熱遷移ポンプセルは、電力を供給されて圧縮効果を発生させるのに適したそれぞれの熱源を有しており、この熱源は、電気抵抗器によって構成されることができる。その場合、電気エネルギー貯蔵手段などのエネルギー供給源、例えば充電式電池が設けられる。エネルギー供給源は、上で述べたオンボードのエネルギー供給源９、または独立したエネルギー供給源によって構成されることができる。
【００６６】
その代わりにまたはそれに加えて、ポンプ手段１２は、気体分子を吸着し、それにより内部空間４内を低圧に維持することに貢献するのに適した吸着要素３０を備えることができる。
【００６７】
ゼオライトは、吸着要素３０を作成するのに適した材料の一例である。ゼオライトは、規則的で大きい微小空洞を有する適当な安定構造の結晶化したアルカリ性のアルミノケイ酸塩である。ゼオライト中では、陽イオンが液体中と同程度に移動し易い。このため、交換能力、吸着力、および触媒能力が生じる。ゼオライトは、分子が吸着されることができる大きい内部空洞を画定する中実構造となっている。これらの空洞は、分子が通過できる開口孔によって相互に連結されている。結晶性であるため、ゼオライトの孔および空洞は、サイズが規則的で非常に類似しており、この構造は、そのような開口孔のサイズに応じて、開口孔のサイズに対応する特定の分子を吸着でき、それよりも大きいサイズの他の分子は受け入れられない。したがって、吸着されるべき気体分子のサイズに応じて、適切なゼオライトが選択される。
【００６８】
あるいは、吸着要素は、従来からゲッタポンプの作成に使用されてきたタイプのその他の材料によって構成されることもできる。
【００６９】
図３および図４の実施形態は、図１および図２の実施形態と同じ基本的手段の大部分を使用している。これらの基本的手段は、同じ参照番号で識別され、したがって再度説明されない。
【００７０】
図３および図４の実施形態は、粒子捕捉手段１３も、コールドプレート７の作用面１０に設けられているという点で異なる。
【００７１】
粒子捕捉手段は、すでに移動してコールドプレートと接触しているか、コールドプレートのごく近くに来ている入射粒子を保持する働きをする。
【００７２】
第１の可能な方法では、コールドプレートは、入射粒子が材料に付着するためそれ自体が粒子捕捉特性を示す材料から作成されることができる。アルミニウム、銅、およびシリコンなどの材料が、この点で良好な特性を示す。
【００７３】
その代わりにまたはそれに加えて使用されることができる第２の可能な方法では、コールドプレートは、コールドプレートに向上した粒子捕捉特性を与えるのに適した表面処理を、その作用面上に受けることができる。例えば、そのような表面処理によって表面粗さを増大させ、それにより表面の粒子保持能力を向上させることができる。しかし、粗い表面によって通常引き起こされる気体放出現象が極端に増加することを回避することが重要である。したがって、低圧の雰囲気に適合する他のタイプの表面処理を使用することが好ましいことがある。
【００７４】
別の可能な方法では、コールドプレートの作用面は、コールドプレートに付着された適切な材料の薄い表面層の外面とすることができる。表面層は、接着またははんだ付けなど何らかの手段によって付着されることができる。この薄い層は、低圧の雰囲気に適合するめっきにすることができる。
【００７５】
入射粒子が材料に付着することによる粒子捕捉特性を実現するのに適した材料は、有利には、高い電子活性度を示す材料から選択されることができる。銅、アルミニウム、およびシリコンはそのような特性を示す。電子部品の製造に処理シリコンウエハを適用する場合、処理されるべきウエハの材料とは異なる材料を供給することによって、シリコンの有効面は、いかなる汚染の危険性をも回避する利点を示すことができる。
【００７６】
熱泳動効果によってコールドプレート７に向けて押しやられる粒子は、層１３に接触しかつ付着する。それによって、その後それらの粒子が移動するのが防止される。
【００７７】
表面層１３は、熱泳動効果を損なわないように薄くなっている。
【００７８】
図１から図４で示した全ての本発明の実施形態で、上述の手段が、同時に、粒子による汚染から保護されるべき主要面６の保護を改善し、かつ、熱泳動手段およびポンプ手段への電力供給のためのエネルギー消費量が小さいため、切り離されている間、搬送ポッドが十分に持ちこたえられることを保証するように働くことが理解されよう。
【００７９】
本発明は、上で明確に説明した諸実施形態に限定されず、当業者の能力の範囲内に含まれる様々な変形形態および一般化形態（ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）を含む。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】保護されるべき主要面が上を向いたマスクまたは半導体ウエハを含む、本発明の一実施形態を構成する搬送ポッドの側方断面図である。
【図２】保護されるべき主要面が下を向いたマスクまたは半導体ウエハを含む、図１の搬送ポッドの変形形態を示す図である。
【図３】表面層を含む図１の搬送ポッドの別の実施形態を示す図である。
【図４】保護されるべき主要面が下を向いた、図３の搬送ポッドの変形形態を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  搬送ポッド
２  ウエハ
３  漏れ防止周辺壁
３ａ  周辺部分
３ｂ  第１の主要部分
３ｃ  第２の主要部分
４  内部空洞
５  側部開口構造
６  主要面
７  コールドプレート
７ａ  熱結合手段
７ｂ  連結手段
７ｃ  断熱手段
８  冷却源
９  オンボードのエネルギー源
１０  作用面
１１  支持手段
１２  ポンプ手段
１３  表面層、粒子捕捉手段
３０  吸着要素
ｄ  距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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