[发明专利]半导体系统中的湿度控制

说明书

一种用于形成具有低湿度水平(115)的用于半导体基板(380)的清洁环境(100)的方法，包括步骤：使用湿度传感器(110)测量环境(100)中的湿度水平(115)，以将环境(100)保持在湿度设定点(140)附近的预定区间内或湿度设定点(140)处，并且向环境(100)提供气体(120)，直到湿度水平(115)降低到设定点(140)附近的预定区间内的值或设定点(140)。

背景技术

半导体器件的生产要求诸如晶圆、光罩(reticle)和玻璃基板的基板以及用于存储和转移这些基板的容器和用于存储这些基板的堆叠器的清洁。微粒和其它污染物的存在会对产量产生负面影响。半导体基板的运输通常在容器(诸如盒子、载体、托盘、前开式晶圆盒(FOUP)、前开式运送箱(FOSB)、标准机械接口(SMIF)、晶盒(pod)和箱子)中进行。例如，FOUP通常包括定位在外壳内用于支撑基板的一个或多个梳状引导结构。FOUP还包括可以从外壳移除并允许基板搬运机器人从外壳接近基板的门。通常将半导体基板存储在储料器中，储料器包括用于保持大量基板的存储腔室。

用于存储和转移半导体基板的容器(诸如FOUP)需要定期清洁，以防止基板污染并维持基板所需的清洁标准。此外，可以向容器的内部提供净化气体，以进一步防止脱气和可能污染基板。

储料器可以用于存储半导体基板，诸如存储裸露的基板(例如，无容器的基板)或部署在诸如FOUP之类的容器中的基板。除了维持储料器内的清洁，还可以在储料器内提供净化气体，以防止污染。

有必要改善容器和储料器的清洁。

具体实施方式

本发明公开了形成用于半导体基板的清洁环境的方法和系统，其包括形成具有低湿度水平的环境。湿度传感器可以用于检测环境中的湿度水平，以将环境保持在预定湿度设定点附近的预定区间内或预定湿度设定点处。可以将气体提供给环境，直到湿度水平降低至设定点附近的预定区间内的值或设定点。

根据优选实施例，环境中的气体可以被再循环，例如以减少气体的消耗。

有利地，可以将湿度降低组件连接到再循环的气流，以降低返回气流中的湿度水平。

此外，当湿度水平超过预定阈值时，可以优选地添加新鲜干燥气体。新鲜干燥气体可以例如直接添加到环境或再循环的气流。预定阈值例如可以是设定点附近的预定区间的边界之一。

湿度水平可以有利地从环境中的气体或者从所提供的气体的排气中或再循环的气流中的气体测量。

湿度水平还可以优选地从压力降低的速率测量，例如，环境内的气体可以被抽空，高湿度气体比低湿度气体抽空更慢。

在一些实施例中，在清洁之后，容器可以隶属于用于去除污染物的腔室。该腔室可以是用于对来自容器的污染物脱气(outgasing)的真空腔室。该腔室可以是用于从容器去除污染物的净化腔室。真空腔室中的气体的抽空或净化腔室中的气体的净化可以连接到湿度水平传感器，使得当容器中的湿度水平达到设定点时(诸如低于10％或低于5％相对湿度，或在5和10％湿度之间)处理可以停止或继续进行不同的处理模式。在一些实施例中，容器的内部可以用低湿度气体(诸如干燥空气或干燥氮气)来净化，直到容器中的湿度水平达到设定点(诸如低于10％或低于5％相对湿度，或者5％和10％湿度之间)。然后净化气体可以被再循环，例如基于湿度反馈添加新鲜干燥气体以维持恒定的湿度水平。

在一些实施例中，储料器可以具有再循环气体，以维持清洁水平。储料器可以具有反馈回路，以维持恒定的湿度水平。例如，当储料器中的湿度超过设定点时，可以添加新鲜干燥气体。再循环气体可以在储料器内部和其中存储半导体基板的存储模块外部提供。净化气体可以提供给存储模块以维持低微粒环境。到存储模块的净化气体可以被再循环，并基于湿度反馈添加新鲜干燥气体。