JP6542396B2 - 機器フロントエンドモジュールのための流れ変更固定具 - Google Patents

機器フロントエンドモジュールのための流れ変更固定具 Download PDF

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Description

関連出願
本出願は、２０１５年６月１７日に出願された米国仮特許出願第６２／１８１０１８号、２０１５年１０月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／２４０９２５号、および２０１７年３月９日に出願された米国仮特許出願第６２／３０５６５２号の利益および優先権を主張するものであり、上記仮出願の全体はあらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、一般的には、半導体製造産業用のシリコンウエハおよび他の基板を処理するために使用される自動機器に関し、より詳細には、シリコンウエハおよび他の基板の処理に使用される機器フロントエンドモジュール内のガス流を変更するための固定具に関する。
現代の半導体製造設備（「ファブ」として知られている）は、複数のウエハを処理することができるツールを使用する。ウエハは、典型的には、前面開口一体化ポッド（ＦＯＵＰ）を使用してストッカからツールに配送される。ＦＯＵＰは、ツールとの間で手渡しすることができ、あるいは自動材料ハンドリングシステム（ＡＭＨＳ）またはオーバーヘッドトラック（ＯＨＴ）システムによって配送することができる。ウエハは、ＦＯＵＰから機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）を介してツールに移送される。ＥＦＥＭは、一般に、キャリアを受け取るためのロードポート、移送ユニット、およびフレームもしくは「ミニ環境」を含む。
図１はパージ能力を有する公知のＦＯＵＰ２を示す。ＦＯＵＰ２は、オープンフロント４と、ドア６と、ウエハ収納部分８と、を含む。ウエハＷは、オープンフロント４を通って水平に挿入され、取り外される。ウエハ収納部分８の内側に形成されたスロット（図示せず）がウエハＷを収容する。ドア６は、シールを含むことができ、周囲の雰囲気から隔離された内部環境を形成するようにウエハ収納部分８に密封係合することができる。
図２を参照すると、ＦＯＵＰ２は、パージタワー１０も含むことができる。パージタワー１０は、ウエハ収納部分８の後方に配置されてもよい。パージタワー１０は、パージガスをＦＯＵＰ内に収容されたウエハに向かっておよびウエハから離れるように導くことができるように、ガス状作動流体またはパージガスの基板容器内への流れを容易にする。パージガスは、容器およびその内容物を掃引し、残留水分、酸素および大気微小汚染物質（ＡＭＣ）を拾い、出口ポートまたはドア開口部への微粒子の移動を促す。
パージガスはＦＯＵＰ内部環境に導入され、内部ＦＯＵＰ環境内の低い相対湿度および酸素レベルを達成し維持する。パージの１つの課題は、特にＦＯＵＰドア６が取り外されたときに低い相対湿度および酸素レベルを達成するために、容器内の基板に対してパージガスを迅速かつ効果的に均一に分配することである。
ＦＯＵＰ環境または他の基板容器環境内の低い相対湿度（ＲＨ）条件および／または低酸素レベルを達成し維持するための新しいパージング技術が導入されている。しかしながら、例示的なＦＯＵＰのパージ性能は、ＦＯＵＰドアが開いた状態にあるときに、ＥＦＥＭロードポートとＦＯＵＰ開口部との間の界面におけるガス流に対して非常に敏感であり得る。ＦＯＵＰがＥＦＥＭにドッキングされ、ＦＯＵＰドアがＥＦＥＭロードポートに開放されている場合に、様々なＥＦＥＭ構造によって乱流ガス流が生じることがある。さらに、ＥＦＥＭ内を流れるガスは、開いたＦＯＵＰ内に偏向される可能性がある。ＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面における乱流ガス流およびＦＯＵＰ内部へのガスの偏向の可能性は、ＦＯＵＰのパージ性能を阻害し、微小環境内の不均一な湿度および酸素レベルをもたらし、ＦＯＵＰ内部の低い相対湿度条件を達成し維持することを困難にすることがある。さらに、半導体業界全体で使用される多数のＥＦＥＭ構成が存在する。これは、種々のＥＦＥＭについてＥＦＥＭロードポートとＦＯＵＰ開口部との間の界面における差異のために、単一のＦＯＵＰパージ構成を使用して、様々なＥＦＥＭ構成にわたって均一なＦＯＵＰオープンドアパージ性能を達成することを困難にするおそれがある。
図３は、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）１８に隣接するロードポート１４上にドッキングされた公知の基板容器１２を示す概略図である。基板容器１２は、例えば、前面開口一体化ポッド（ＦＯＵＰ）、前面開口出荷ボックス（ＦＯＳＢ）、または多用途キャリア（ＭＡＣ）などの任意の前面開口基板キャリアであってもよい。簡略化のために、公知のシステムの不具合の説明は、本明細書に記載する実施形態の説明と同様に、図１〜図３に示すＦＯＵＰの文脈で説明される。しかしながら、本明細書に開示した概念の多くが、他の基板容器またはキャリア、より詳細には他の前面開口基板容器またはキャリアに適用可能であることは、当業者には一般に理解されるであろう。
使用時には、基板容器１２がロードポートにドッキングされ、ＥＦＥＭ１８のドア（ここではロードポートまたはロードポート開口部と呼ばれることもある）が開放される。次に、ドアは基板容器１２から外され、ＥＦＥＭ１８内に収容されたロボットアームが処理のために基板容器１２内に収容された半導体ウエハＷにアクセスできるようにする。図３に矢印で示すように、ＥＦＥＭ１８を通ってＥＦＥＭの上部２２からＥＦＥＭの底部２６への方向にガス（例えば、窒素または余分な清浄な乾燥空気）が流れる。基板容器１２の前面開口部３０がＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面を形成するＥＦＥＭ１８のロードポート開口部３４と連結する場合に、ＥＦＥＭ１８を通り、ロードポート開口部３４を横切って流れるガスの一部が、偶然に容器１２の内部３８に導かれて、基板容器１２の微小環境内の相対湿度および／または酸素レベルの上昇を一時的に引き起こすことにより、基板容器１２のパージ能力を潜在的に妨げることがあり、これは望ましくない可能性がある。さらに、すべてのＥＦＥＭが同じ構造を有するわけではない。ＥＦＥＭのサイズおよび寸法ならびにＥＦＥＭの内部構造は、製造業者によって異なる可能性がある。異なる製造業者のＥＦＥＭ間のサイズおよび構造のばらつきは、基板容器１２が種々のＥＦＥＭで利用される場合に、基板容器１２のパージ性能に相違を生じさせることがある。
本開示は、一般的には、半導体製造産業用のシリコンウエハおよび他の基板を処理するために使用される自動機器に関し、より詳細には、シリコンウエハを含む様々な基板の処理に使用される機器フロントエンドモジュール内のガス流を変更するための固定具に関する。
１つの例示的な実施形態では、シリコンウエハの処理に使用される機器フロントエンドモジュール内のガス流を変更するための流れ変更固定具は、機器フロントエンドモジュールの開口部内およびその上方に配置されるように構成された材料のシートを含む。材料のシートは、複数の開口部を含むことができ、あるいはポリマー材料または金属材料の中実シートであってもよい。場合によっては、材料のシートは、均一な形状および寸法の複数の開口部を有するメッシュである。材料のシートは、材料のシートが内壁に隣接して配置された場合にＥＦＥＭの開口部に沿って延在するようにサイズが決められた第１の辺と、ＥＦＥＭの内壁から離れてＥＦＥＭの内部への方向に延在する第２の辺と、を有する。第１の辺は、ＥＦＥＭの開口部の幅に等しいかそれより大きい第１の寸法を有し、第２の辺は、第２の辺がＥＦＥＭ内部まで延在する場合に、機器フロントエンドモジュール内のガス流を変更するのに十分な第２の寸法を有する。
別の実施形態では、流れ変更固定具は、機器フロントエンドモジュールの開口部の上方の内壁に接続されて、内壁から離れて機器フロントエンドモジュールの内部まで、ある角度で延在する材料のシートを含む。材料のシートは、機器フロントエンドモジュールの開口部に沿って延在するようにサイズが決められた第１の辺と、機器フロントエンドモジュールの内部まで延在する第２の辺と、を有する。第１の辺は、機器フロントエンドモジュールのロードポート開口部の幅と少なくとも等しい第１の寸法を有し、第２の辺は、材料のシートが機器フロントエンドモジュールの内部まで延在する場合に、機器フロントエンドモジュールの内部のガス流を変更するのに十分な第２の寸法を有する。
さらに別の実施形態では、シリコンウエハの処理に使用される機器フロントエンドモジュール内のガス流を変更するための流れ変更機構は、機器フロントエンドモジュールの内壁に接続され、その開口部の上方にあるように構成された金属メッシュ固定具を含む。金属メッシュ固定具は、９０度の角度で第２の部分に隣接して配置された第１の部分を含む。第１の部分は、機器フロントエンドモジュールの開口部に沿って延在するようにサイズが決められており、第２の部分は、機器フロントエンドモジュール内部のガス流を変更するのに十分な距離で機器フロントエンドモジュール内部まで延在するようにサイズが決められている。
さらに別の実施形態では、機器フロントエンドモジュールは、機器フロントエンドモジュールの内壁から離れて機器フロントエンドモジュールの内部まで、ある角度で突出する流れ変更機構を含む。流れ変更機構は、機器フロントエンドモジュールの開口部を横切って機器フロントエンドモジュールの上部から底部に流れるガスの流れを変更する。
前述の概要は、本開示に固有の革新的な特徴のいくつかの理解を容易にするために提供されており、完全な説明であることを意図していない。本明細書、特許請求の範囲、図面、および要約の全体を全体として捉えることにより、開示内容の完全な理解を得ることができる。
本開示は、添付の図面に関連する様々な例示的な実施形態の以下の説明を考慮して、より完全に理解することができる。
公知の前面開口ウエハ容器を示す図である。 パージタワーを含む公知の前面開口ウエハ容器を示す図である。 機器フロントエンドモジュールと相互作用する公知の前面開口ウエハキャリアの概略図である。 本開示の一実施形態による前面開口ウエハ容器と機器フロントエンドモジュールとの間の相互作用の拡大概略図である。 本開示の一実施形態による前面開口ウエハ容器と機器フロントエンドモジュールとの間の相互作用の拡大概略図である。 本開示の一実施形態による前面開口ウエハ容器と機器フロントエンドモジュールとの間の相互作用の拡大概略図である。 本開示の一実施形態による前面開口ウエハ容器と機器フロントエンドモジュールとの間の相互作用の拡大概略図である。 本開示の一実施形態による前面開口ウエハ容器と機器フロントエンドモジュールとの間の相互作用の拡大概略図である。 本開示の実施形態による様々な流れ偏向器要素の概略図である。 本開示の実施形態による様々な流れ偏向器要素の概略図である。 本開示の実施形態による様々な流れ偏向器要素の概略図である。 本開示の実施形態による他の流れ偏向器要素の概略図である。 本開示の実施形態による他の流れ偏向器要素の概略図である。 本開示の実施形態による様々な層流要素の概略図である。 本開示の実施形態による様々な層流要素の概略図である。 本開示の実施形態による様々な層流要素の概略図である。 本開示の別の実施形態によるさらに別の層流要素の斜視図である。 本開示の別の実施形態によるさらに別の層流要素の端面図である。 本開示によるさらに別の層流要素の概略図である。 本開示の実施形態による様々な取り付け手段を含む流れ変更固定具の概略図である。 本開示の実施形態による様々な取り付け手段を含む流れ変更固定具の概略図である。 本開示の実施形態による様々な取り付け手段を含む流れ変更固定具の概略図である。 本開示の実施形態による様々な取り付け手段を含む流れ変更固定具の概略図である。 異なるパージ条件下で実施されたパージ性能試験結果を示すグラフである。 異なるパージ条件下で実施されたパージ性能試験結果を示すグラフである。 異なるパージ条件下で実施されたパージ性能試験結果を示すグラフである。 異なるパージ条件下で実施されたパージ性能試験結果を示すグラフである。 異なるパージ条件下で実施されたパージ性能試験結果を示すグラフである。 異なるパージ条件下で実施されたパージ性能試験結果を示すグラフである。 異なるパージ条件下で実施されたパージ性能試験結果を示すグラフである。 異なるパージ条件下で実施されたパージ性能試験結果を示すグラフである。 粒子試験のセットアップを示す概略図である。 各粒子試験構成のスキャン前およびスキャン後のマップを示す図である。 各粒子試験構成のスキャン前およびスキャン後のマップを示す図である。 各粒子試験構成のスキャン前およびスキャン後のマップを示す図である。
本開示は様々な変更および代替形式に従うが、それらの詳細は図面において例として示され、詳細に説明される。しかしながら、本開示の態様を記載された特定の例示的な実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。むしろ、本開示の趣旨および範囲内に入るすべての変形例、等価例、および代替例を含むことを意図するものである。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形（「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」）は、その内容が明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、「または」という用語は、その内容が明確に指示しない限り、「および／または」を含む意味で一般的に使用される。
以下の詳細な説明は、図面を参照して読まれるべきであり、異なる図面における同様の要素には同じ符号が付けられている。詳細な説明および図面は、必ずしも縮尺通りではなく、例示的な実施形態を示しており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。図示する例示的な実施形態は、例示的なものとしてのみ意図されている。任意の例示的な実施形態の選択された特徴は、それとは明らかに反対の場合を除いて、追加の実施形態に組み込むことができる。
上述した問題の緩和として、本開示の様々な実施形態によれば、ＥＦＥＭ１１８、２１８は、ＥＦＥＭ１１８、２１８内を流れるガスの流れを変更する、より詳細には、ＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面においてＥＦＥＭ１１８、２１８のロードポート開口部３４を横切って流れるガスの流れを変更する流れ変更機構を含むことができる。例えばＥＦＥＭ１１８、２１８などのＥＦＥＭ内を流れるガスの流れを変更する流れ変更機構を設けることにより、ロードポートにドッキングされたＦＯＵＰまたは他の基板容器のパージ性能を向上させることができ、かつ／または所与のＦＯＵＰが異なる製造業者の異なるＥＦＥＭで使用される場合にそのＦＯＵＰのパージ性能を均一にすることができる。さらに、ＦＯＵＰが流れ変更機構を有するＥＦＥＭにドッキングされた場合に、ＦＯＵＰ内のより低いパージガス流量を使用することができる。
図４Ａおよび図４Ｂは、流れ変更固定具４２ａ、４２ｂを含むＥＦＥＭ１１８のロードポート開口部３４と連結する、例えばＦＯＵＰなどの基板容器１２の前面開口部３０の概略図を示す。流れ変更固定具４２ａ、４２ｂは、ロードポート開口部３４を通過するガスの流れを変更する限り、ＥＦＥＭ内のどこにでも配置することができる。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、流れ変更固定具４２ａ、４２ｂは、ＥＦＥＭ１１８のロードポート開口部３４にまたはその上方にある内壁２０に隣接して接触するように配置することができる。場合によっては、流れ変更固定具４２ａ、４２ｂは、ロードポート開口部３４のわずかに上方に配置される。他の場合には、固定具４２ａ、４２ｂがロードポート開口部３４の上壁３６の下方に延在するように、流れ変更固定具４２ａ、４２ｂを配置することができる。さらに、流れ変更固定具４２ａ、４２ｂは、ＥＦＥＭ１１８の内壁２０から離れてＥＦＥＭ１１８の内部まで延在して、ＥＦＥＭ１１８内を流れるガスの流れを変更するように、より具体的には、ロードポート開口部３４を通過するガスの流れを変更するように、ＥＦＥＭ１１８内に配置される。いくつかの実施形態では、流れ変更固定具４２ａ、４２ｂは、ＥＦＥＭ１１８の内壁２０に対して９０度の角度αで配置されてもよい。他の実施形態では、流れ変更固定具４２ａ、４２ｂは、ＥＦＥＭの内壁２０に対して約９０度〜約１７０度の範囲の角度で配置されてもよい。流れ変更固定具４２ａ、４２ｂは、ＥＦＥＭ１１８の内壁と一体に形成することができる。あるいは、本明細書でより詳細に説明するように、流れ変更固定具４２ａ、４２ｂは、ＥＦＥＭ１１８の内壁に物理的に接続された別個の要素として設けることができる。
いくつかの実施形態では、図４Ａに示すように、流れ変更固定具４２ａは、ガス流をＥＦＥＭ開口部３４から離し、かつＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面から離すように偏向させて、容器１２の内部３８へのガス流の進入を遅らせる、流れ偏向器要素であってもよい。他の実施形態では、図４Ｂに示すように、流れ変更固定具４２ｂは、ＥＦＥＭ開口部３４を通過し、その結果、ＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面を通過して流れるガスの乱流を層状にする複数の開口部または開放部を有する層流要素である。ＥＦＥＭ開口部を横切る層状ガス流はまた、ＥＦＥＭ１１８からＦＯＵＰ１２に入るガスの量を遅延および／または減少させることができる。
層流要素を形成する開口部は、様々なサイズおよび形状を有することができ、円形の開口部、多角形の開口部（例えば、正方形、長方形、菱形、六角形など）を含むことができる。ある場合には、開口部は、均一なサイズおよび形状を有することができ、層流要素が形成される材料のシートの表面領域の少なくとも一部にわたって均一に分布してもよい。他の場合には、開口部のサイズが変化してもよく、および／または材料のシートに設けられる開口部の数は、層流要素の長さに沿って変化してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、層流要素に設けられる開口部の数は、流れ要素の中間部分において最大であってもよい。他の場合には、流れ要素の中間部分のみに開口部が設けられてもよい。
さらに、特定の場合には、流れ変更固定具は、流れ偏向器要素および層流要素の特徴を組み合わせることができる。
場合によっては、特定のＥＦＥＭは、ＥＦＥＭ開口部３４の上方にオーバーハングを生成する内部構造またはフレームを有することができる。図５Ａ〜図５Ｃは、オーバーハング２２２を含むＥＦＥＭ２１８のロードポート開口部３４と連結する容器１２の前面開口部３０の概略図を示す。流れ変更固定具１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃは、オーバーハング２２２から延在し、ＥＦＥＭ２１８内を流れるガスの流れを変更し、より詳細には、ＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面においてＥＦＥＭ２１８のロードポート開口部３４を横切って流れるガスの流れを変更するように、ＥＦＥＭ２１８内まで延在する。
流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、ＥＦＥＭ２１８の内壁１２０と一体に形成することができる。あるいは、本明細書でより詳細に説明するように、流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、ＥＦＥＭ２１８の内壁１２０に物理的に接続された別個の要素として設けることができる。流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、様々な実施形態による本明細書で説明するように、層流要素または流れ偏向器要素のいずれかとすることができる。場合によっては、流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、流れ偏向器要素および層流要素の特徴を組み合わせることができる。
図５Ａ〜図５Ｃに示すように、流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、オーバーハング２２２によって画定されたＥＦＥＭ２１８の内壁１２０に隣接して接触する。流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、オーバーハング２２２の内壁１２０および底部２２４から離れてＥＦＥＭ２１８の内部まで延在して、ＥＦＥＭ２１８内を流れるガスの流れを変更するように、ＥＦＥＭ２１８内に配置される。
さらに、流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、ロード部分開口部３４のまたはその上方のオーバーハング２２２に隣接して配置される。場合によっては、流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、ＥＦＥＭ開口部３４の上壁３６の下方には延在しない。流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、流れ変更固定具の端部１４４ａ〜１４４ｃが、ロードポート開口部３４の上壁３６とオーバーハング２２２の底部２２４との間に位置するように、ロードポート開口部３４に、またはその上方に配置することができる。流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃの端部１４４ａ〜１４４ｃが開口部３４の上壁３６とオーバーハング２２２の底部２２４との間に、ＥＦＥＭ開口部３４の上壁３６から測定した場合に約５％〜約９５％の範囲の相対距離で位置するように、ロードポート開口部３４に、またはその上方に配置することができる。この相対距離は、上壁３６から測定された距離を、上壁３６とオーバーハング２２２の底部２２４との間で測定された全距離で割ったものを１００倍したものとして定義される。他の実施形態では、流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃの端部１４４ａ〜１４４ｃは、開口部３４の上壁３６とオーバーハング２２２の底部２２４との間に、約１０％〜約９０％、約１０％〜約８０％、約１０％〜約６０％、約１０％〜約４０％、および約１０％〜約２０％の範囲の相対距離で配置される。さらに他の実施形態では、流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃは、流れ変更固定具１４２ａ〜１４２ｃの端部１４４ａ〜１４４ｃが開口部３４の上壁３６とオーバーハング２２２の底部２２４との間のほぼ中間に位置するように、ロードポート開口部３４に、またはその上方に配置することができる。さらに他の実施形態では、流れ変更固定具１４２ａ〜１４２の端部１４４ａ〜１４４ｃは、ロードポートの開口部３４の上壁３６より幾分下方に延在してもよい。
いくつかの実施形態では、図５Ａに示すように、流れ変更固定具１４２ａは、オーバーハング２２２から下方に延在する第１の部分１４６と、ＥＦＥＭ２１８の内部まで延在するように第１の部分１４６に対して９０度の角度で配置された第２の部分１４８と、を有するように、ほぼＬ字状にすることができる。他の実施形態では、流れ変更固定具１４２ｂは、図５Ｂに示すように、オーバーハング２２２から離れて下方方向に延在するように、ＥＦＥＭ２１８の内壁１２０に対して約９０度より大きな角度で配置されてもよい。さらに他の実施形態では、流れ変更固定具１４２は、図５Ｃに示すように、オーバーハングの底部２２４から離れて凸状または凹状に湾曲してもよい。このように湾曲すると、流れ変更固定具１４２ｃは、特に流れ変更固定具１４２ｃが中実要素である場合には、翼形部として機能することができる。
図６Ａ〜図６Ｃは、図４Ａ〜図５Ｃに示すＥＦＥＭ開口部３４などのＥＦＥＭ開口部から離れるようにガス流を偏向するために使用することができる様々な流れ偏向器要素５０ａ〜５０ｃの概略図である。ＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面から離れるようにガスを偏向させ、および／またはＦＯＵＰの内部へのガス流の進入を遅らせることによって、開放されたＦＯＵＰ内の所望の相対湿度および酸素レベルを維持するのを助けることができ、これは、ＦＯＵＰ内に収容されたウエハまたは基板からの製品歩留まりの所望のレベルを増加および／または維持するために望ましい。本明細書で説明するように、流れ偏向器要素５０ａ〜５０ｃは、ＥＦＥＭの内壁と一体に形成することができ、あるいは、様々な取り付け手段を用いてＥＦＥＭの内壁に接続される別個の要素として設けることができる。適切な取り付け手段は、ブラケット、ねじ、接着剤、磁石、およびこれらの組み合わせを含むことができる。流れ偏向器要素５０ａ〜５０ｃは、特定のＥＦＥＭのサイズおよび構成に従ってサイズおよび寸法を決定することができる。言い換えれば、流れ偏向器要素は、サイズ、寸法、および構成（オーバーハングの有無）または特定のＥＦＥＭに従ってカスタマイズすることができる。場合によっては、流れ偏向器要素５０ａ〜５０ｃは、選択されたＥＦＥＭのロードポート開口部の全幅に沿って延在するようにサイズが決められてもよい。流れ偏向器要素５０ａ〜５０ｃは、ロードポート開口部またはオーバーハングの幅の少なくとも一部分にわたって延在するようにサイズが決められてもよい。場合によっては、流れ偏向器要素５０ａ〜５０ｃは、選択されたＥＦＥＭのオーバーハングの全幅に沿って延在するようにサイズが決められてもよい。
一実施形態では、図６Ａに示すように、流れ偏向器要素５０ａは、平面状の材料のシート５４がＥＦＥＭの内壁に隣接して接触し、かつＥＦＥＭのロードポート開口部の上方に配置された場合に、ＥＦＥＭのロードポート開口部の少なくとも一部に沿って延在するように構成された第１の辺５６ａと、ＥＦＥＭの内壁から離れてＥＦＥＭ内部まで延在するように構成された第２の辺５８ａと、を有する金属またはポリマー材料の平面シート５４であってもよい。場合によっては、第１の辺５６ａは、ＥＦＥＭのロードポート開口部の幅に等しいかまたはそれより大きい第１の長寸法を有し、第２の辺５８ａは、ＥＦＥＭのロードポート開口部から離れるようにガスの流れを偏向させるために第２の辺がＥＦＥＭ内部に十分な距離だけ延在できるようにする第２の短寸法を有する。場合によっては、第２の辺５８ａは、ＥＦＥＭの内壁から測定した場合にＥＦＥＭ内部に少なくとも約０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）から約４インチ（１０．１６ｃｍ）までの距離だけ延在することができる。特に、第２の辺５８ａは、ＥＦＥＭの内壁から測定した場合に、ＥＦＥＭ内部に少なくとも約０．５インチ（１．２７ｃｍ）から約３インチ（７．６２ｃｍ）まで、約０．５０インチ（１．２７ｃｍ）から約２インチ（７．６２ｃｍ）まで、より具体的には、約０．５０インチ（１．２７ｃｍ）から約１インチ（２．５４ｃｍ）までの距離だけ延在することができる。多くの場合には、第１の辺５６ａの第１の寸法は、第２の辺５８ａの第２の寸法よりも大きく、材料の平面シート５４はほぼ長方形の形状を有する。場合によっては、材料の平面シートはステンレス鋼の中実シートである。
流れ偏向器要素５０ａは、図５Ａおよび図５Ｂを参照して本明細書で説明したように、ＥＦＥＭの内壁に対して測定した角度でＥＦＥＭの内壁に隣接して配置することができる。場合によっては、流れ偏向器５０ａは、材料の平面シートの上面とＥＦＥＭの内壁との間で測定した９０度の角度で、ＥＦＥＭの内壁に隣接して配置することができる。他の場合では、流れ偏向器要素は、材料の平面シートの上面とＥＦＥＭの内壁との間で測定された９０度〜約１７０度の範囲の角度でＥＦＥＭの内壁に隣接して接触して配置されてもよい。
別の実施形態では、図６Ｂに示すように、流れ偏向器要素５０ｂは、第１の部分６２および第２の部分６４を含むことができる。第１の部分６２は、流れ偏向器要素５０ｂの短軸（ｍ）に沿って第２の部分６４に対してある角度で配置することができる。さらに、流れ偏向器要素５０ｂは、流れ偏向器要素５０ｂがＥＦＥＭの内壁に隣接し、かつＥＦＥＭのロードポート開口部の上方に配置された場合に、ＥＦＥＭのロードポート開口部に沿って延在するように構成された第１の辺５６ｂと、ＥＦＥＭの内壁から離れる方向にＥＦＥＭ内部まで延在するように構成された第２の辺５８ｂと、を含む。図５Ｂに示す実施形態では、第１の辺５６ｂは、ＥＦＥＭのロードポート開口部の幅よりも大きい第１の寸法を有し、したがって、ＥＦＥＭの内壁に隣接して配置された傾斜した第１の部分６２および第２の部分６４を収容する。この実施形態では、流れ偏向器要素５０ｂは、第１の辺５６ｂがロードポート開口部を含む内壁に配置された状態で、ＥＦＥＭの２つの対向する内壁に対して支持されるか、あるいはそれによって支持され得るように構成される。使用時には、ＥＦＥＭ内を下方に流れるガスが流れ偏向器要素５０ｂのアポジ６６に衝突する。流れ偏向器５０ｂ要素のアポジ６６は、図６Ｂの矢印で示すように、ガス流を２つの異なる方向に分流し、ガスがロードポート開口部（例えば、図４Ａ〜図５Ｃに示すロードポート開口部３４）の左側および右側から離れて流れるようにする。ロード部分開口部３４の側面から離れるようにガス流を分流することは、ＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面から離れるようにガスを偏向させ、および／またはロードポートにドッキングされたＦＯＵＰの内部へのガス流の進入を遅らせる別の有用な方法であり得る。別個のアポジ６６で示されているが、流れ偏向器要素５０ｂは、ほぼ半円形状に丸くしてもよいことも想定されている。
図６Ｃは、偏向器要素５０ｃのさらに別の実施形態を示す。図６Ａおよび図６Ｂを参照して上述した流れ偏向器要素５０ａ、５０ｂと同様に、流れ偏向器要素５０ｃは、流れ偏向器要素５０ｃがＥＦＥＭの内壁に隣接して配置された場合に、ＥＦＥＭのロードポート開口部の幅に少なくとも部分的に沿って延在するように構成された第１の辺５６ｃと、ＥＦＥＭの内壁から離れる方向にＥＦＥＭ内部まで延在するように構成された第２の辺５８ｃと、を含む。図５Ｃに示す実施形態では、流れ偏向器要素５０ｃはまた、偏向器要素５０ｃの長軸（ｌ）に沿って第２の部分７０に対してある角度で配置された第１の部分６８を含む。第１の部分６８と第２の部分７０との間で測定される角度αは、約９０度より小さくてもよい。場合によっては、第１の部分６８と第２の部分７０との間で測定される角度αは、約４５度である。この実施形態では、第１の辺５６ｃを含む第１の部分６８は、ＥＦＥＭの内壁に隣接し接触して配置され、第２の部分７０が内壁から離れて、第１の部分６８と第２の部分７０との間で測定された角度でＥＦＥＭの内部まで延在する。場合によっては、第１の部分６８は、第２の部分７０がＥＦＥＭ内部に下向きの角度で延在するように、内壁に隣接し、かつＥＦＥＭのロード部分開口部の上方に配置することができる。他の場合には、第１の部分６８は、第２の部分７０がＥＦＥＭ内部に上向きの角度で延在するように、内壁に隣接し、かつＥＦＥＭのロードポート開口部の上方に配置することができる。さらに、場合によっては、第１の辺５６ｃは、ＥＦＥＭのロードポート開口部の幅に等しいかまたはそれより大きい第１の寸法を有し、第２の辺５８ｃは、第２の部分７０が第１の部分６８に対してある角度で配置されている場合であっても、ＥＦＥＭのロードポート開口部から離れるようにガスの流れを偏向させるために第２の辺がＥＦＥＭ内部に十分な距離だけ延在できるようにする第２の寸法を有する。場合によっては、第２の辺５８ｃは、ＥＦＥＭの内壁から測定した場合にＥＦＥＭ内部に少なくとも約０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）から約４インチ（１０．１６ｃｍ）までの距離だけ延在することができる。特に、第２の辺５８ｃは、ＥＦＥＭの内壁から測定した場合に、ＥＦＥＭ内部に少なくとも約０．５インチ（１．２７ｃｍ）から約３インチ（７．６２ｃｍ）まで、約０．５０インチ（１．２７ｃｍ）から約２インチ（７．６２ｃｍ）まで、より具体的には、約０．５０インチ（１．２７ｃｍ）から約１インチ（２．５４ｃｍ）までの距離だけ延在することができる。
図７Ａおよび図７Ｂは、流れ偏向器１５０ａ、１５０ｂの他の実施形態を示す。図７Ａおよび図７Ｂに示す実施形態では、流れ偏向器要素１５０ａ、１５０ｂは湾曲しており、場合によっては、ロードポート開口部およびＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面から離れるようにガス流を偏向させる翼形部として働くことができる。流れ偏向器要素１５０ａ、１５０ｂの各々は、流れ偏向器要素１５０ａ、１５０ｂがＥＦＥＭの内壁に隣接して配置された場合に、ＥＦＥＭのロードポート開口部に少なくとも部分的に沿って延在するようにサイズおよび寸法が決められた第１の辺１５４と、ＥＦＥＭの内壁から離れる方向にＥＦＥＭ内部まで延在するように構成された第２の辺１５８と、を有する。図７Ａに示す実施形態では、流れ偏向器要素１５０ａは、凹状に湾曲している。図７Ｂに示す描写では、流れ偏向器１５０ｂは凸状に湾曲している。流れ偏向器要素１５０ａ、１５０ｂは、金属またはプラスチック材料の中実シートから製造することができる。いくつかの実施形態では、流れ偏向器要素１５０ａ、１５０ｂは、ステンレス鋼の中実シートから製造される。
図８Ａ〜図８Ｃは、ＥＦＥＭ開口部を横切って流れるガスの乱流を層状にするために使用することができる様々な層流要素８０ａ〜８０ｃの概略図である。ＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面での層状化されたガス流は、オープンＦＯＵＰに入るガスの量を減少させることができ、開放されたＦＯＵＰ内の所望の相対湿度および酸素レベルを維持するのを助けることができ、これは、ＦＯＵＰ内に収容されたウエハまたは他の基板からの製品歩留まりの所望のレベルを増加および／または維持するために望ましい。本明細書で説明するように、層状要素８０ａ〜８０ｃは、ＥＦＥＭの内壁と一体に形成することができ、あるいは、様々な取り付け手段を用いてＥＦＥＭの内壁に接続される別個の要素として設けることができる。適切な取り付け手段は、ブラケット、ねじ、接着剤、磁石、およびこれらの組み合わせを含むことができる。
一実施形態では、図８Ａに示すように、層流要素８０ａは、層流要素８０ａを通るガスの流れを層状にする複数の開口部または開放部８２を含む金属またはポリマー材料の平面シート８４であってもよい。層流要素８０ａを形成する開口部８２は、様々なサイズおよび形状を有することができ、円形の開口部、多角形の開口部（例えば、正方形、長方形、六角形、八角形など）、スロットまたはスリットを含むことができる。開口部８２は、均一なサイズおよび形状を有することができ、層流要素８０ａが形成される材料のシート８４の表面領域の少なくとも一部にわたって均一に分布してもよい。場合によっては、開口部８２は、層流要素８０ａが形成される材料のシート８４の表面積の少なくとも２５％にわたって、より具体的には、層流要素８０ａが形成される材料のシート８４の表面積の少なくとも５０％〜１００％にわたって分布される。他の場合には、開口部８２のサイズが変化してもよく、および／または材料のシート８４に設けられる開口部の数は、層流要素８０ａの長さに沿って変化してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、層流要素８０ａに設けられる開口部８２の数は、流れ要素８０ａの中間部分において最大であってもよい。
一実施形態では、層流要素は、均一な形状および寸法を有するメッシュから形成される。メッシュは、織られたメッシュであってもよいし、穿孔されたメッシュであってもよい。メッシュサイズは、特定のＥＦＥＭ、ＥＦＥＭの内部構造、およびＥＦＥＭ内を流れるガスの速度などのＥＦＥＭ内の条件に基づいて選択することができる。織られたメッシュの場合、メッシュサイズは、多くの場合、メッシュを形成するために使用されるワイヤまたはフィラメントの直径の変形である。ワイヤの直径にかかわらず、メッシュサイズは１直線インチ当たりの開口部の数として定義することができる。より低いメッシュサイズ（例えば、サイズ２または４）はより大きな開口部を有し、ＥＦＥＭ内のガス流のより高い速度に適している。より高いメッシュサイズ（例えば、１０または１２）は、より小さい開口部を有し、ＥＦＥＭ内のガス流のより低い速度に適している。場合によっては、図８Ａ〜図８ｃに示す層流要素８０ａ〜８０ｃの少なくとも一部を形成するために使用されるメッシュサイズは、１直線インチ当たり２〜４０個の開口部の範囲とすることができる。他の場合には、メッシュサイズは、１直線インチ当たり６〜１２個の開口部、より具体的には、１直線インチ当たり８〜１０個の開口部の範囲であってもよい。
メッシュは、耐腐食性金属または金属合金から形成することができる。場合によっては、メッシュは耐腐食性コーティングでコーティングされる。一実施形態では、メッシュはステンレス鋼メッシュである。
層流要素８０ａは、材料の平面シート８４がＥＦＥＭの内壁に隣接し、かつＥＦＥＭのロードポート開口部に、またはその上方に配置された場合に、ＥＦＥＭのロードポート開口部の少なくとも一部に沿って延在するように構成された第１の辺８６ａと、ＥＦＥＭの内壁から離れる方向にＥＦＥＭ内部まで延在するように構成された第２の辺８８ａと、を含む。場合によっては、第１の辺８６ａは、ＥＦＥＭのロードポート開口部の幅に等しいかまたはそれより大きい第１の寸法を有し、第２の辺８８ａは、ＥＦＥＭ内でＥＦＥＭ開口部を横切るガスの流れを層状にするために第２の辺８８ａがＥＦＥＭ内部に十分な距離だけ延在できるようにする第２の寸法を有する。場合によっては、第２の辺８８ａは、ＥＦＥＭの内壁から測定した場合にＥＦＥＭ内部に少なくとも約０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）から約４インチ（１０．１６ｃｍ）までの距離だけ延在することができる。特に、第２の辺８８ａは、ＥＦＥＭの内壁から測定した場合に、ＥＦＥＭ内部に少なくとも約０．５インチ（１．２７ｃｍ）から約３インチ（７．６２ｃｍ）まで、約０．５０インチ（１．２７ｃｍ）から約２インチ（７．６２ｃｍ）まで、より具体的には、約０．５０インチ（１．２７ｃｍ）から約１インチ（２．５４ｃｍ）までの距離だけ延在することができる。多くの場合には、第１の辺８６ａの第１の寸法は、第２の辺８８ａの第２の寸法よりも大きく、層流要素８０ａはほぼ長方形の形状を有する。
層流要素５８ａは、図５Ａおよび図５Ｂを参照して本明細書で説明したように、ＥＦＥＭの内壁に対して測定した角度でＥＦＥＭの内壁に隣接して配置することができる。場合によっては、層流要素８０ａは、材料の平面シート８４の上面とＥＦＥＭの内壁との間で測定した９０度の角度で、ＥＦＥＭの内壁に隣接して配置することができる。他の場合では、層流要素は、材料の平面シート８４の上面とＥＦＥＭの内壁との間で測定された９０度〜約１７０度の範囲の角度でＥＦＥＭの内壁に隣接して接触して配置されてもよい。
別の実施形態では、図８Ｂに示すように、層流要素８０ｂは、図８Ａを参照して本明細書で説明するように、複数の開口部を有する材料から形成される。場合によっては、層流要素８０ｂは、例えばステンレス鋼の金属メッシュなどの金属メッシュから形成される。メッシュサイズは、１直線インチ当たり２〜４０個の開口部、１直線インチ当たり６〜１２個の開口部、より詳細には１直線インチ当たり８〜１０個の開口部の範囲であってもよい。層流要素８０ｂは、層流要素８０ｂがＥＦＥＭの内壁に隣接し接触して配置された場合に、ＥＦＥＭのロードポート開口部に沿って延在するように構成された第１の辺８６ｂと、ＥＦＥＭの内壁から離れる方向にＥＦＥＭ内部まで延在するように構成された第２の辺８８ｂと、を含むことができる。場合によっては、第１の辺８６ｂは、ＥＦＥＭのロードポート開口部の幅に等しいかまたはそれより大きい第１の寸法を有し、第２の辺８８ｂは、ＥＦＥＭ内のガスの流れを層状にするために第２の辺がＥＦＥＭ内部に十分な距離だけ延在できるようにする第２の寸法を有する。場合によっては、第２の辺８８ｂは、ＥＦＥＭの内壁から測定した場合にＥＦＥＭ内部に少なくとも約０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）から約４インチ（１０．１６ｃｍ）までの距離だけ延在することができる。特に、第２の辺８８ｂは、ＥＦＥＭの内壁から測定した場合に、ＥＦＥＭ内部に少なくとも約０．５インチ（１．２７ｃｍ）から約３インチ（７．６２ｃｍ）まで、約０．５０インチ（１．２７ｃｍ）から約２インチ（７．６２ｃｍ）まで、より具体的には、約０．５０インチ（１．２７ｃｍ）から約１インチ（２．５４ｃｍ）までの距離だけ延在することができる。
さらに、図８Ｂに示すように、層流要素８０ｂは、第１の部分９２および第２の部分９４を含む。第１の部分９２は、層流要素８０ｂの長軸（ｌ）に沿って第２の部分９４に対してある角度で配置することができる。場合によっては、第１の部分９２は、第２の部分９４に対して約９０度から約１７０度の範囲の角度で配置される。より具体的には、第１の部分９２は、層流要素８０ｂがほぼＬ字形になるように、第２の部分９４に対して９０度の角度で配置することができる。場合によっては、第１部分９２は、層流要素８０ｂをＥＦＥＭのロードポート開口部の上方のＥＦＥＭの内壁に結合するための取り付けフランジとして使用することができる。第１の部分９２は、複数の開口部を含むように描かれているが、あるいは、中実材料で形成されてもよい。
図８Ｃは、層流要素８０ｃのさらに別の実施形態を示す。本明細書で説明する層流要素８０および８０ｂと同様に、層流要素８０ｃは、層流要素８０ｃがＥＦＥＭの内壁に隣接して配置された場合に、ＥＦＥＭのロードポート開口部に沿って延在するように構成された第１の辺８６ｃと、ＥＦＥＭの内壁から離れる方向にＥＦＥＭ内部まで延在するように構成された第２の辺８８ｃと、を含むことができる。第１の辺８６ｃは、ＥＦＥＭのロードポート開口部の幅に等しいかまたはそれより大きい第１の寸法を有し、第２の辺８８ｃは、ＥＦＥＭ内のガスの流れを層状にするために第２の辺がＥＦＥＭ内部に十分な距離だけ延在できるようにする第２の寸法を有する。多くの場合に、第１の寸法は第２の寸法よりも大きい。さらに、図８Ｃに示すように、層流要素８０ｃは、図８Ａおよび８Ｂを参照して本明細書で説明するように、複数の開口部を有する材料で形成された層流部分１０２と、材料の中実シートで形成されたガイドプレート部分１０４と、を含む。場合によっては、層流部分１０２は、均一な形状およびサイズの開口部を有する金属メッシュから形成される。一実施形態では、層流部分１２０は、６〜１２、より具体的には８〜１０の範囲のメッシュサイズを有するステンレス鋼メッシュから形成される。ガイドプレート部分１０４は、第１の辺８６ｃと反対側に位置する層流要素８０ｃの辺１０６に結合することができ、ガイドプレート部分１０４は、層流要素８０ｃが取り付けられ、ＥＦＥＭ内部に配置される内壁から離れて配置される。ＥＦＥＭの上部から底部へ下方方向に流れるガス流がガイドプレート部分１０４に当たると、ガイドプレート部分は、パージ流の流速を増加させ、ガス流を層流要素８０ｃの層流部分１０２の方に導く。次に、これは流速を増加させ、ＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面においてロードポート開口部を横切るガス流を層状にすることができる。ＦＯＵＰ−ＥＦＥＭ界面での流れの増加および／または流れの層状化によって、オープンＦＯＵＰに入るガスの量を減少させることができ、開放されたＦＯＵＰ内の所望の相対湿度および酸素レベルを維持するのを助けることができ、これは、ＦＯＵＰ内に収容されたウエハからの製品歩留まりの所望のレベルを増加および／または維持するために望ましい。
図９Ａ〜図９Ｂは、流れ変更固定具２１０のさらに別の実施形態の異なる図を示す。図９Ａおよび図９Ｂに示すように、流れ変更固定具２１０は、流れ偏向器要素および層流要素の特徴を組み合わせる。流れ変更固定具２１０は、ＥＦＥＭのロードポート開口部に沿って延在するように構成された第１の側壁２３０と、１つまたは複数の開口部２４８を有し、第１の側壁２３０に対向する第２の側壁２３２と、流れ変更固定具２１０がＥＦＥＭの内壁に隣接し接触するように配置された場合に、ＥＦＥＭの内壁から離れる方向にＥＦＥＭ内部まで延在するように構成された第１および第２の端壁２３４ａ、２３４と、を含む。図示するように、流れ変更固定具２１０は、第１および第２の端壁２３４ａ、２３４ｂ、第１および第２の側壁２３０、２３２、ならびに上面２４０および下面２４４によって画定される３次元固定具であり、上面２４０および下面２４４は、上面２４０と下面２４４との間のガスの流れを可能にする内部２４６を画定する。固定具２１０の上面２４０は複数の開口部２５２を含み、下面２４４は中実である。固定具２１０の少なくとも１つの側壁２４６には、ガスが固定具２１０の内部空間から流出することを可能にするために、複数の開口部２４８が設けられている。開口部２４８、２５３のサイズおよび形状は、特定のＥＦＥＭおよびＥＦＥＭ内の流れ条件に基づいて選択することができる。場合によっては、上面２４０は、均一なサイズおよび形状の開口部を有するメッシュから形成される。側壁２３２の開口部２４８は、図９Ａに描かれたスロットまたはスリットであってもよい。あるいは、側壁２３２は、均一なサイズおよび形状の開口部を有するメッシュから形成されてもよい。使用時には、ガスは、固定具２１０の上面２４０の開口部２５２を通って内部空間内に流れる。固定具２１０の内部空間内で、ガス流が中実下面２４４によって偏向され、ガスが側壁２３２の開口部２４８を通って固定具２１０の内部空間から漏れるようになる。流れ固定具２１０は、耐腐食性の金属または金属合金から形成することができ、場合によっては、耐腐食性のコーティングを含むことができる。一実施形態では、流れ固定具２１０はステンレス鋼から形成される。
図１１は、流れ変更固定具２６０のさらに別の実施形態の斜視図を示す。図９Ａおよび図９Ｂを参照して上述した流れ変更固定具２１０と同様に、流れ変更固定具２６０もまた３次元固定具であり、ガス流を層状化するために互いに離間した複数の下方に延在するブレードまたはフィン２６２を含む。ＥＦＥＭ内を流れるガスは、各フィン２６２の間に画定された空隙２６４内を流れる。場合によっては、ブレードまたはフィン２６２は、個々のフィン２６２の底部に向かってテーパが付けられている。各フィン２６２の間の距離は、特定のＥＦＥＭおよびＥＦＥＭ内の条件（例えば、ガス流速）に基づいて選択することができる。ＥＦＥＭ内のより高い流速については、より近接して離間した多数のフィンを有する流れ変更固定具を選択することができる。低い流速を有するＥＦＥＭでは、より大きな距離で互いに離間した少数のフィンを有する流れ変更固定具がより適切であり得る。場合によっては、個々のフィンの幅が変化することができ、フィン間の間隔とフィンの数に影響を及ぼすことがある。流れ変更固定具２６０は、耐腐食性の金属および金属合金を含む様々な材料から形成することができ、耐腐食性コーティングを含むことができる。一実施形態では、流れ変更固定具２６０はステンレス鋼から形成される。
様々な取り付け手段を使用して、様々な実施形態による本明細書で説明するように、流れ変更固定具をＥＦＥＭの内壁に固定することができる。例示的な取り付け手段には、接着剤、接着剤ストリップ、磁石、ブラケット、および／またはねじなどが含まれる。場合によっては、図１１Ａ〜図１１Ｄに示すように、流れ変更固定具１１０（層流要素として示す）は、固定具１１０の第１の辺１２０に沿って設けられた取り付けフランジ１１４（図１１Ａおよび図１１Ｃ）または複数の取り付けタブ１１６（図１１Ｂおよび図１１Ｄ）を含むことができる。場合によっては、取り付けフランジ１１４および／または取り付けタブ１１６は、流れ変更固定具の残りの部分と一体に形成されてもよい。他の場合には、それらは別個の要素として形成され、流れ変更固定具に融着または溶接されてもよい。それらはガス流に曝されないので、取り付けフランジおよび／またはタブは同じ材料構成を有する必要はない。例えば、固定具が金属メッシュを含む層流要素である場合には、取り付けフランジおよび／または取り付けタブはメッシュで形成される必要はない。むしろ、それらは中実金属材料から形成されてもよい。いくつかの実施形態では、固定具１１０をＥＦＥＭの内壁に接着剤で取り付けられるように、取り付けフランジ１１４（図１１Ａ）または取り付けタブ１１６の裏側に接着剤１２４を設けることができる。他の場合には、固定具１１０を磁気的に引き付けてＥＦＥＭの内壁に固定するように、磁気要素１２６（図１１Ｂ）を取り付けフランジ１１４または取り付けタブ１１６の裏側に固定することができる。さらに他の実施形態では、図１１Ｃに示すように、固定具１１０をＥＦＥＭの内壁に固定するために、１つまたは複数のねじ１２８または他の留め具を使用することができる。またさらに他の実施形態では、取り付けフランジ１１４またはタブ１１６は、固定具１１０が取り付けられるＥＦＥＭの内壁から外向きに突出する対応する構造に係合してそれを受け入れるように構成された１つまたは複数の開口部１３２を含むことができる。
Ｅｎｔｅｇｒｉｓ社が製造販売しているＳＰＥＣＴＲＡ（商標）ＦＯＵＰのパージ性能に及ぼす流れ変更固定具の効果を、２つの異なる機器フロントエンドモジュールまたはロードポート（ＥＦＥＭ）を使用して異なるパージ条件で評価した。ＦＯＵＰには２５枚の半導体ウエハが装填された。ＦＯＵＰ内部の相対湿度を測定するための相対湿度センサーを、ウエハの表側、裏側、右側および左側のウエハ番号１、１３および２５に設置した。異なる場所での相対湿度（％ＲＨ）レベルを、ＥＦＥＭ内部にメッシュ流れ変更要素が存在する場合および存在しない場合の２つのＥＦＥＭＳのそれぞれにドッキングされたＦＯＵＰについて異なるパージ条件（例えば、毎分リットル（ｌｐｍ）で測定したガス流量およびガス）で記録した。図１２〜図１９は、異なる条件で実施された各パージ性能試験の各々についての試験結果を示すグラフである。図１２〜図１９に示す各試験結果に関連する試験条件を表１に要約する。
図１２〜図１５は、ＳＩＮＦＯＮＩＡ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（商標）社のＥＦＥＭ（Ｓｉｎｆｏｎｉａ ＬＰ）にドッキングされたＦＯＵＰ内に収容されたウエハ番号１、１３、２５（以下、ウエハ１、ウエハ１３、ウエハ２５と呼ぶ）の前側、左側、右側、および後側で記録された相対湿度（％ＲＨ）を示す。ＥＦＥＭ内部にメッシュ流れ変更要素が存在する場合および存在しない場合について、異なる場所でのパーセント相対湿度を異なるパージ条件（例えば、ガス流量およびガス）で記録した。
図１２は、１５ｌｐｍ／ポートの流量でＥＦＥＭ内を流れる余分な清浄な乾燥空気（ＸＣＤＡ）を有するＥＦＥＭにドッキングされたＦＯＵＰについて記録された開放ドアパージ結果を示す。ＦＯＵＰ内のパーセント相対湿度（％ＲＨ）を、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１、ウエハ１３、ウエハ２５の前側、左側、右側、および後側で記録した。図１２は、メッシュ層流要素がＥＦＥＭ（Ｓｉｎｆｏｎｉａ ＬＰ）内に存在する場合に、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１の前側および右側で測定されたパーセント相対湿度（％ＲＨ）が低下することを示す。パーセント相対湿度（％ＲＨ）の同様の減少が、ウエハ１３の前側で観察される。ウエハ１３は、ＦＯＵＰのほぼ中央に配置されている。ウエハ２５では、パーセント相対湿度の有意な変化は観察されない。
ウエハ１は、ＦＯＵＰの上部に位置するため、ＦＯＵＰへのガスの偏向およびＦＯＵＰ開口部を通過するガスの乱流によって影響を受ける可能性が最も高いウエハである。このように、パーセント相対湿度の最も顕著な減少は、ウエハ１において観察される。ウエハ２５は、ＦＯＵＰの底部に位置しており、ＦＯＵＰへのガスの偏向およびＦＯＵＰ開口部を通過するガスの乱流によって最も影響されにくい。このように、現在の相対湿度の顕著な変化がウエハ２５の様々な位置（例えば、前、左、右および後）で観察されなかったことは驚くべきことではない。
図１３は、２０ｌｐｍ／ポートの流量でＥＦＥＭ内を流れる余分な清浄な乾燥空気（ＸＣＤＡ）を用いて、ＥＦＥＭにドッキングされたＦＯＵＰについて記録された開放ドアパージ結果を示す。ＦＯＵＰ内のパーセント相対湿度（％ＲＨ）を、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１、ウエハ１３、ウエハ２５の前側、左側、右側、および後側で記録した。図１３は、Ｓｉｎｆｏｎｉａ ＬＰのＥＦＥＭ内にメッシュ層流要素が存在する場合に、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１３の前側で測定されたパーセント相対湿度（％ＲＨ）が低下することを示す。ウエハ１および２５では、パーセント相対湿度（％ＲＨ）の有意な変化は観察されない。
図１４は、４０ｌｐｍ／ポートの流量でＥＦＥＭ内を流れる窒素ガス（Ｎ２）を用いて、ＥＦＥＭにドッキングされたＦＯＵＰについて記録された開放ドアパージ結果を示す。ＦＯＵＰ内のパーセント相対湿度（％ＲＨ）を、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ番号ウエハ１、ウエハ１３、ウエハ２５の前側、左側、右側、および後側で記録した。図１４は、Ｓｉｎｆｏｎｉａ ＬＰ ＥＦＥＭ内にメッシュ層流要素が存在する場合に、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１の４つのすべての場所で測定されたパーセント相対湿度（％ＲＨ）が低下することを示す。メッシュ層流要素がＥＦＥＭ内に含まれている場合には、Ｗａｆｅｒ １３ではパーセント相対湿度の中程度の低下が観察される。ウエハ２５では、パーセント相対湿度の有意な変化は観察されない。
図１５は、５０ｌｐｍ／ポートの流量でＥＦＥＭ内を流れる窒素ガス（Ｎ２）を用いて、ＥＦＥＭにドッキングされたＦＯＵＰについて記録された開放ドアパージ結果を示す。ＦＯＵＰ内のパーセント相対湿度（％ＲＨ）を、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１、ウエハ１３、ウエハ２５の前側、左側、右側、および後側で記録した。図１５は、Ｓｉｎｆｏｎｉａ ＬＰ ＥＦＥＭ内にメッシュ層流要素が存在する場合に、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１の４つのすべての場所で測定されたパーセント相対湿度（％ＲＨ）が低下することを示す。パーセント相対湿度（％ＲＨ）の同様の減少は、ＦＯＵＰのほぼ中央に位置するウエハ１３の４つのすべての場所で観察される。ウエハ２５では、パーセント相対湿度の有意な変化は観察されない。
図１２〜図１５に示す結果から、メッシュ層流要素をＥＦＥＭ内に組み込むことは、より高い流量における相対湿度に対するより大きな影響を有するという結論を開始することができる。
図１６〜図１９は、Ｂｒｏｏｋｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ社のロードポート（Ｂｒｏｏｋｓ ＬＰ）にドッキングされたＦＯＵＰ内に収容されたウエハ１、１３、２５の前側、左側、右側、および後側で記録されたパーセント相対湿度（％ＲＨ）を示す。ＥＦＥＭ内部にメッシュ流れ変更要素が存在する場合および存在しない場合について、異なる場所での相対湿度を異なるパージ条件（例えば、ガス流量およびガス）で記録した。
図１６は、３０ｌｐｍ／ポートの流量でＥＦＥＭ内を流れる余分な清浄な乾燥空気（ＸＣＤＡ）を用いて、ＢｒｏｏｋｓのＥＦＥＭにドッキングされたＦＯＵＰについて記録された開放ドアパージ結果を示す。ＦＯＵＰ内のパーセント相対湿度（％ＲＨ）を、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１、ウエハ１３、ウエハ２５の前側、左側、右側、および後側で記録した。図１６は、メッシュ層流要素がＢｒｏｏｋｓのＥＦＥＭ内に存在する場合に、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１の前側および右側で測定されたパーセント相対湿度（％ＲＨ）が低下することを示す。パーセント相対湿度（％ＲＨ）の減少がまた、ウエハ１３の前側で観察される。ウエハ１３は、ＦＯＵＰのほぼ中央に配置されている。ウエハ２５では、パーセント相対湿度の有意な変化は観察されない。
ウエハ１は、ＦＯＵＰの上部に位置するため、ＦＯＵＰへのガスの偏向およびＦＯＵＰ開口部を通過するガスの乱流によって影響を受ける可能性が最も高いウエハである。このように、パーセント相対湿度の最も顕著な減少は、ウエハ１において観察される。ウエハ２５は、ＦＯＵＰの底部に位置しており、ＦＯＵＰへのガスの偏向およびＦＯＵＰ開口部を通過するガスの乱流によって最も影響されにくい。このように、現在の相対湿度の顕著な変化がウエハ２５の様々な位置（例えば、前、左、右および後）で観察されなかったことは驚くべきことではない。
図１７は、４０ｌｐｍ／ポートの流量でＥＦＥＭ内を流れる余分な清浄な乾燥空気（ＸＣＤＡ）を用いて、ＢｒｏｏｋｓのＥＦＥＭにドッキングされたＦＯＵＰについて記録された開放ドアパージ結果を示す。ＦＯＵＰ内のパーセント相対湿度（％ＲＨ）を、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１、ウエハ１３、ウエハ２５の前側、左側、右側、および後側で記録した。ウエハ１、１３、２５のいずれの位置でも、パーセント相対湿度（％ＲＨ）の有意な変化は観察されない。
図１８は、４０ｌｐｍ／ポートの流量でＥＦＥＭ内を流れる窒素ガス（Ｎ２）を用いて、ＢｒｏｏｋｓのＥＦＥＭにドッキングされたＦＯＵＰについて記録された開放ドアパージ結果を示す。ＦＯＵＰ内のパーセント相対湿度（％ＲＨ）を、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ番号ウエハ１、ウエハ１３、ウエハ２５の前側、左側、右側、および後側で記録した。図１８は、ＢｒｏｏｋｓのＥＦＥＭ内にメッシュ層流要素が存在する場合に、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１の４つのすべての場所で測定されたパーセント相対湿度（％ＲＨ）が低下することを示す。メッシュ層流要素がＥＦＥＭ内に含まれている場合には、Ｗａｆｅｒ １３の前側および右側ではパーセント相対湿度の中程度の低下が観察される。ウエハ２５では、パーセント相対湿度の有意な変化は観察されない。
図１９は、５０ｌｐｍ／ポートの流量でＥＦＥＭ内を流れる窒素ガス（Ｎ２）を用いて、ＢｒｏｏｋｓのＥＦＥＭにドッキングされたＦＯＵＰについて記録された開放ドアパージ結果を示す。ＦＯＵＰ内のパーセント相対湿度（％ＲＨ）を、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１、ウエハ１３、ウエハ２５の前側、左側、右側、および後側で記録した。図９は、ＢｒｏｏｋｓのＥＦＥＭ内にメッシュ層流要素が存在する場合に、ＦＯＵＰ内に配置されたウエハ１の４つのすべての場所で測定されたパーセント相対湿度（％ＲＨ）が低下することを示す。ＦＯＵＰのほぼ中央に位置するウエハ１３の前側および後側では、パーセント相対湿度（％ＲＨ）の中程度の低下が観察される。ウエハ２５では、パーセント相対湿度の有意な変化は観察されない。
図１２〜図１９に示す試験結果から明らかなように、メッシュ層流要素がＥＦＥＭ内に存在する場合に、いずれのガスについてもまた異なる流量においても両方のＥＦＥＭで、全パージ性能ＦＯＵＰが改善される。
粒子試験
ＦＯＵＰパージは、ＥＦＥＭ内の損傷したＦＦＵまたは可動部品から発生する可能性がある粒子またはＡＭＣがＦＯＵＰ内に浸入するのを防止することでも知られている。図２０は、粒子汚染からのウエハ保護に対するＥＦＣ効果を評価するための試験設定２００を示す。この試験は、ＥＦＣ／ディフューザパージの有り／無しの場合について、ウエハ上の粒子加算器を測定することによって、ＥＦＣ粒子防止効率を評価するものである。１００ｎｍのＰＳＬ粒子が、ＣＤＡパージ（４０ｓｌｐｍ／ポート）の間に３０秒間アトマイザ２０４によって生成された。ウエハ１および２５上の粒子加算器は、スキャン前およびスキャン後（ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ、ＳＰ１−ＴＢＩ）に９０〜１２０ｎｍサイズのビンにおける粒子数を比較することによって測定した。（１）ＥＦＣを用いたディフューザパージ、（２）ディフューザパージのみ、（３）パージもＥＦＣも無し、の３つの試験条件を評価した。
以下の表２は、３つの異なる試験条件に対する粒子加算器および粒子防止効率を示すＥＦＣ粒子試験結果を示す。結果に示すように、ＥＦＣは、ウエハ１では６７％（ディフューザのみ）から９９％（ディフューザ＋ＥＦＣ）に、ウエハ２５では８９％から９７％に粒子防止効率を向上させることができる。
図２１Ａ〜図２１Ｃは、各試験構成についてのスキャン前／スキャン後のマップを示し、１００ｎｍＰＳＬ粒子の堆積がマップで明確に観察される（マップではオレンジ色、９０〜１２０ｎｍサイズのビン）。ディフューザのみの構成の粒子堆積は、主にウエハ前側位置に集中しているが、パージ無し／ＥＦＣ無しの構成は、ウエハ１のウエハ前側の堆積およびウエハ２５のウエハ後側の堆積を示している。これは、パージすることなく、ＥＦＥＭ空気がＦＯＵＰの下部スロットに浸透し、より高いスロットの背面から出るためである。
本開示のいくつかの例示的な実施形態をこのように記載してきたが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲内でさらに他の実施形態を作製および使用できることを容易に理解するであろう。この文書に含まれる開示の多くの利点は、上記の説明に記載されている。しかしながら、この開示は、多くの点において例示的なものに過ぎないことが理解されるであろう。本開示の範囲を逸脱することなく、特に部品の形状、サイズ、および配置の事項について、詳細な変更を行うことができる。本開示の範囲は、言うまでもなく、添付の特許請求の範囲が表現される文言で規定される。

Claims (8)

  1. 機器フロントエンドモジュールの開口部の上方の内壁に接続されて、前記内壁から離れて前記機器フロントエンドモジュールの内部まで、ある角度で延在する金属メッシュを含む材料のシートを含み、前記シートは、前記機器フロントエンドモジュールの前記開口部に沿って延在するようにサイズが決められた第１の辺であって、前記機器フロントエンドモジュールのロードポート開口部の幅と少なくとも等しい第１の寸法を有する第１の辺と、前記機器フロントエンドモジュールの前記内部まで延在する第２の辺であって、前記材料のシートが前記機器フロントエンドモジュールの前記内部まで延在する場合に、前記機器フロントエンドモジュールの内部のガス流を変更する第２の寸法を有する第２の辺と、を有する、流れ変更固定具。
  2. 前記固定具は、前記機器フロントエンドモジュールの内壁と一体に形成されている、請求項１に記載の流れ変更固定具。
  3. 前記固定具は、前記機器フロントエンドモジュールの前記内壁に物理的に接続されている、請求項１に記載の流れ変更固定具。
  4. 前記固定具は、前記内壁に対して測定された角度で前記機器フロントエンドモジュールの前記内部まで延在する、請求項１に記載の流れ変更固定具。
  5. 前記角度は、前記内壁に対して測定された９０度の角度である、請求項４に記載の流れ変更固定具。
  6. 前記角度は、前記内壁の上方側に対して測定された角度が９０度よりも大きい、請求項４に記載の流れ変更固定具。
  7. 機器フロントエンドモジュールであって、
    前記流れ変更固定具が前記機器フロントエンドモジュールの前記内壁から離れて前記機器フロントエンドモジュールの内部まで、ある角度で突出するように、前記機器フロントエンドモジュールの開口部の上方の内壁に結合された請求項１に記載の前記流れ変更固定具を含み、前記流れ変更固定具は、前記機器フロントエンドモジュールの開口部を横切って前記機器フロントエンドモジュールの上部から底部に流れるガスの流れを変更する、機器フロントエンドモジュール。
  8. 機器フロントエンドモジュール内の空気流を変更する方法であって、前記流れ変更固定具が前記機器フロントエンドモジュールの内壁から離れて前記機器フロントエンドモジュールの内部まで、ある角度で突出するように、請求項１に記載の前記流れ変更固定具を前記機器フロントエンドモジュールの開口部の上方に配置するステップを含み、前記流れ変更固定具は、前記機器フロントエンドモジュールの開口部を横切って前記機器フロントエンドモジュールの上部から底部に流れるガスの流れを変更する、方法。
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