[发明专利]集成式清洁器和干燥器系统

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求2009年6月17日提交的名称为“集成式清洁器和干燥器系统”的美国临时专利申请第61/218,067号的优先权，其内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种用于清洁工件或工件容器(诸如在半导体制造业中使用的晶片载具)的设备和方法。

背景技术

半导体器件的生产要求清洁度，例如控制颗粒、杂质或异物。这些微粒的存在可以影响在加工的晶片中的好器件的产量。因此，这些晶片的传输通常在例如暗盒、载具或托盘、以及可关闭或可密封的容器或盒子(包括前端开口标准盒(FOUP)，前端开口装运箱(FOSB)，标准机械接口(SMIF))的盒或箱的特殊运输容器中执行。FOUP通常在用于支撑晶片的两个相对的长侧部具有梳子状的引导件，并且可以用可移除的盖封闭。没有盖子的FOUP是具有矩形表面积和壶状基本形状的中空容器。

不时地需要清洁FOUP以保持处理半导体晶片所需要的清洁度的标准。可以在特殊的清洁和干燥设备中执行清洁处理。随着对清洁度的要求越来越高，现代化半导体厂中清洁周期的数量增加。存在以下情况：希望在每一次单独使用之后清洁FOUP，以便防止例如从一个晶片装载到下一个晶片装载的交叉污染。

因此，希望缩短完全清洁FOUP所需要的时间。此外，希望使清洁消耗材料尽可能地小，特别是从增加的清洁周期来考虑。另一方面，清洁必须非常彻底，以便满足现代化半导体厂的清洁度要求。

发明内容

本发明公开了用于诸如半导体工件容器的物体的集成式清洁的方法和设备。在一种实施例中，本发明公开了在同一处理室中的顺序湿清洁和真空干燥。该集成式清洁处理可以消除移动部件，改善系统可靠性。该真空干燥处理可以除去干燥气体，减少操作消耗材料。可以包括其它元件，诸如IR(红外线)加热机构和湿度传感器，所述IR加热机构用以辅助干燥处理并防止液体冷冻，所述湿度传感器用以监测干燥过程和结束点。

在一种实施例中，本发明公开了一种集成式清洁方法和系统，该集成式清洁方法和系统提供具有最少液体残余物的有效物体清洁。清洁过程可以包括使用通过超声、浮质或高压喷嘴传送的化学水和去离子水进行清洁，以移除诸如金属污染物的杂质和污染粒子。干燥过程可以包括通过诸如红外灯加热器的加热器进行真空干燥，干燥不具有移动部件的清洁的物体。在一种实施例中，在同一清洁室中连续执行湿清洁和真空干燥处理。还可以在湿清洁过程中执行真空抽吸，以在清洁过程中去除液态蒸汽。

在一方面，本清洁提供最少的液体残余物以帮助真空干燥。例如，清洁和漂洗液体的量可以例如通过雾滴和浮质气泡进行喷射来定量配给。载气可以与液体一起传送混合。可以使用热的气体和热的液体。可以使用诸如酒精的快速蒸发液体，其具有低沸点温度和高蒸发压。可以通过无液体保留和无液体死点的良好的排出装置移除液体。液态蒸汽可以通过排气和低室压被去除，例如通过在液体清洁周期中在清洁室内部保持真空压。可以执行周期的清洁处理用于有效清洁。可以提供热气吹扫(清洁)以减少物体上的液体残余物，帮助随后的干燥处理。进行模拟以使清洁处理最优化，例如使清洁喷嘴的位置和流量最优化。例如，漂洗液体可以集中在清洁表面附近，并定位在要被清洁的物体的角落。可以在容器的内部和外部使用不同的清洁处理。例如，内部清洁可以更集中于挥发性有机成分的金属去污和脱气。此外，内部清洁可以比外部清洁执行得更彻底，减少液态清洁剂消耗。

在一种实施例中，本发明公开了一种具有高处理能力的有效真空干燥方法。该真空干燥不提供移动部件，因此可以与真空环境一起改善系统可靠性，用于在清洁后协助液体残余物的快速蒸发。清洁室可以被设计成提供具有有效抽吸和高抽吸传导性的结构。在抽吸通道中具有最少的障碍物以减少蒸汽冷凝。该真空干燥还可以包括诸如红外加热器的加热机构，用以帮助液体残余物蒸发和防止液体冷冻。可以布置红外加热器的分布以为要被清洁的物体提供均匀的热能，实现液体蒸发和蒸发率的均匀性。例如，还可以包括室壁加热器以使冷凝最小化。

在一种实施例中，该清洁方法和系统可以包括真空去污和/或脱气。可以在集成式清洁器/干燥器室中或在单独的真空室中执行该去污处理。此外，还可以在清洁和干燥处理之后附加执行该去污处理，或可以在没有任何清洁的情况下单独地执行该去污处理。例如，该去污处理可以为新容器提供诸如脱气的塑料老化。