TW201826337A - 光罩隔室及擴散板 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種光罩隔室定義了一封閉內部(12)適用於儲存至少二光罩(22)於光罩儲存部(14)中，包含入艙口(16)，沖洗氣體可通過其進入封閉內部(12)，與出艙口(18)，沖洗氣體可通過其離開封閉內部(12)，其中光罩隔室進一步包含第一擴散板(24)配置於入艙口(16)與光罩儲存部分(14)之間的封閉內部，其中第一擴散板(24)提供開口(25a，25b)，沖洗氣體可通過其流動，開口(25a)位於第一擴散板(24)的中心部位，提供了較大的獨立開口面積，且／或提供比第一擴散板的周圍部位中的開口(25b)較大的單位總開口面積。

Description

光罩隔室及擴散板
本發明涉及一種光罩隔室和適用於光罩隔室內部的一擴散板。
在半導體技術中，光罩或遮光膜均被大量地使用於積體電路裝置的產件上。光罩是一個帶有孔或的不透明板或透明板，讓光以明確的圖案發光。
眾所周知，任何類型的污染，例如：黏附在光罩上的灰塵顆粒或有機材料都可能導致投影圖案的質量下降。因此，在一個絕對乾淨的環境中儲存和處理光罩是非常重要的。
已知儲存光罩在所謂的分隔儲存器中，其可儲存多達數千個獨立光罩。這種儲存器內的光罩，例如：儲存在指定的光罩隔室，其被設計為容納多個光罩，例如：1個、2個、4個、6個、8個或10個。
從美國專利號US 8,403,143 B2得知一種光罩儲存分隔室。這個分隔室被設計為儲存一個光罩。為了減少在分隔室中潛在地汙染顆粒，其揭露了兩種方法，即透過沖洗源的方法將乾淨氣體填充光罩隔室，或者，透過真空幫浦的方法將抽完分隔室中的氣體。
優異地沖洗氣體係包含乾淨的氣體的恆定流動通過分隔室，氣體透過分隔室的入艙口進入，而透過分隔室的出艙口離開。
典型的沖洗氣體，例如：非常乾淨且乾燥的空氣和氮氣。提供這樣的氣體是一個成本因素，因此減少流過光罩隔室的氣體量同時足以進行有效沖洗將是有利的。
在光罩隔室適用於儲存多個的光罩的情況下，這個觀點變得更加重要。在習知技術沖洗氣體入口和出口的情況下，發生在流經分隔室的沖洗氣體的湍流產生，導致需要更高的沖洗氣體的流通量。
本發明試圖提供一種光罩隔室適用於儲存在其中的沖洗清潔光罩，以使沖洗氣體的流通量減到最少。
該目的是透過申請專利範圍第1項的光罩隔室與申請專利範圍第12項的擴散板來達成。根據本發明的光罩隔室的有效實施例即為申請專利範圍之附屬項。
根據本發明的光罩隔室確保更多一致且更少混亂的沖洗氣體通過此封閉內部，其儲存了大量的光罩。這尤其是透過擴散板配置在入艙口與光罩儲存處之部分光罩內部之間的設計來實現。假設擴散板的開口，其在中心部位比在周圍部位具有較大的獨立的開口面積，且／或使得中心部位中的開口每單位區域提供比周邊部位中的開口較大的總開口面積，比較先前技術設計的擴散板例如：整個擴散板具有統一的開口尺寸，實質上建立了更一致的流動。根據本發明擴散板的設計實質上也減少了分隔室內的湍流。
較佳地，從擴散板的中心部位到至少一個周圍部位的獨立開口的開口面積逐漸變小。另外或此外，透過減少每單位區域的開口數量，擴散板從中心部位到至少一個周圍部分的每單位區域的總開口面積可逐漸變小。例如：在中心部位，每個適當地定義的單位區域可提供4個開口，且在周圍部位中每個單位區域可提供3、2或1個開口。可結合從中心部位到周圍部位的單位區域的獨立的開口面積和總開口面積減小。例如：在中心部位中具有第一獨立的開口面積每個單位區域可提供4個開口，且周圍部位具有第二獨立的開口面積每個單位區域可提供3、2或1個開口。第二單獨開口面積小於第一單獨開口面積。
根據光罩隔室的有效實施例，這裡提供了在光罩儲存部與光罩隔室的出艙口之間配置的第二擴散板。光罩隔室的外側上提供其第二擴散板，進一步提高流動的一致性並減少湍流。較佳地，其與擴散板均平行延伸。
較佳地，第二擴散板實質上被設計如第一擴散板一樣，即，包含在中心部位的開口，具有比周圍部位的開口較大的獨立的開口面積。而且，如上所述，每單位區域的開口數量可被修改。透過以相同方式設計擴散板，特別是在其位置以及各個開口的尺寸或開口面積彼此對齊的情況下，沖洗氣體流動的一致性可進一步被提高，並減少湍流。或者，可提供相較第一擴散板具有不同設計的第二擴散板。例如：與第一擴散板相比，第二擴散板至少一部位可包含獨立的開口和／或獨立的開口不同的配置，包含不同的獨立的開口面積和／或不同的每單位區域的總開口面積。
較佳地，光罩儲存部提供以儲存光罩使得每個光罩實質上延伸垂直於第一擴散板和／或第二擴散板。儲存的光罩的正交配置關係到擴散板確保沖洗氣體沿著每個儲存的光罩的一致且平穩的流動，穩定的流動實質上確保了沖洗氣體的最小量足以保證最佳沖洗效果。
根據本發明的較佳實施例，其光罩隔室至少一部分由至少一種金屬材質製成。透過材料的選擇，釋放（除氣）其溶解、困住和吸收於此材料之光罩隔室的氣體可被最小化。在習知技術的光罩隔室中，用於製造的主要材料是塑料材料，其中放氣效果明顯更顯著。較佳的金屬材料是鋁和/或不銹鋼。或者，光罩隔室的主體部件和蓋子可以由鋁製成，而擴散板由不銹鋼製成。
方便地，根據本發明之光罩隔室包含在固定器元件上或之間可放置光罩，尤其是槽或脊。透過提供這種固定器元件適當的數量，光罩隔室可特別適用於儲存所需數量的光罩。
較佳地，固定器元件，提供具有例如熱塑性材料或其複合物的聚合物材料製成的插入件和/或內襯。由於插入件和/或內襯整體上與光罩隔室相比具有更小的容積和／或表面積，除氣效應因此插入件和/或內襯的被降低。合適的聚合物材料包括但不限於聚苯並咪唑（PBI）、聚亞醯胺（PI）、共聚醯胺醯亞胺（PAI）、聚四氟乙烯（PTEE）、聚三氟氯乙烯（PCTEE）、聚醚醚酮（PEEK）、聚對苯二甲酸（PET-P）、聚碳酸脂（PC）、縮醛和複合材料（例如，玻璃和/或碳纖維複合材料）及其組合。在一些實施例中，與其它聚合物材料相比，選擇聚合物材料以具有相對低的除氣效果。
根據本發明的光罩隔室是有利地適用於在乾淨的環境中有效地儲存多個光罩，其中特別是2、3、4、5、6、7、8、9、10或以上的光罩皆可被儲存。
根據較佳實施例，第一擴散板的開口和／或第二擴散板的開口至少提供兩個，特別是2、3、4、5或6個不同的獨立開口面積，開口面積從第一和／或第二擴散板的中心部位中最大的獨立開口面積縮減到第一和／或第二擴散板的邊緣或周圍部位附近的最小的獨立開口面積。這尤其意味著第一和/或第二擴散板的周邊部位或邊緣部位的開口，即，最周圍部位提供最小的開口面積，開口的開口面積朝向第一擴散板和/或第二擴散板的中央部分增大。例如：可提供中心部位中的開口具有第一開口面積，例如每個大於約15mm2 且在邊緣附近的開口，即在第一和／或第二擴散板的周圍部位中，具有第二開口面積每個小於約15mm2 。在一些實施例中，中間部位的開口，即第一和／或第二擴散板的周圍部位和中心部位之間，可提供第三開口面積其為第一開口面積和第二開口面積之間的面積。例如，在一些實施例中，第一開口面積每個約為19mm2 到22mm2 ，第二開口面積每個約為11mm2 到14mm2 ，而第三開口面積每個約為15mm2 到18mm2 。在一些實施例中，中心部位的總開口面積大於約450mm2 且周圍部位的總開口面積小於約450mm2 。例如，中心部位的總開口面積可約為500mm2 到600mm2 ，中間部位的總開口面積可約為400mm2 到500mm2 而周圍部位的總開口面積可約為300mm2 到400mm2 。
根據較佳實施例，所有第一和／或第二擴散板的最外圍周圍開口其獨立的開口面積小於中心部位中的開口。
方便地，獨立的開口包括圓形和/或橢圓形和／或正方形和／或三角形和／或矩形和／或蛋形和／或月牙形和／或狹縫形和／或多邊形的開口面積。
第1圖示意性簡化的示出根據本發明光罩隔室的較佳實施例，整體上標示為10。
定義了封閉內部12，包含光罩儲存部14，其中可儲存多個光罩22。第1圖中未示出光罩與分隔室之間的實際相互作用。特別是，未示出用於托住各自光罩的固定器元件。
光罩隔室包含入艙口16，沖洗氣體（由箭頭16’表示）通過其進入光罩隔室的封閉內部12。它進一步包含出艙口18，通過其離開光罩隔室的封閉內部12，由箭頭18’表示。
為了確保沖洗氣體的一致和實質上任意湍流流動地穿過整個光罩儲存部14的容積，第一擴散板12被配置於光罩儲存部14和入艙口16之間。第一擴散板24包含多個開口25，沖洗氣體可通過其進入光罩儲存部14。如第1圖的示意性示出，而特別是第2圖可看出，在第一擴散板24的中心部位中的開口25a均較大，即提供具有比在周圍部位中的開口25b較大的開口面積或較大的半徑。
光罩儲存部14與出艙口18之間，係提供第二擴散板26，其亦有提供開口27a和27b。有利地，開口27a和27b的圖案對應於第一擴散板24的圖案，即中心部位的開口27a具有比周圍部位的開口27b較大的開口面積。
如第1圖進一步可見，儲存在光罩儲存部14中的光罩22相對於第一擴散板24和第二擴散板26正交地配置。這種配置確保流經光罩隔室從入艙口16到出艙口18的沖洗氣體提供一致性的流動，使得所有光罩22實質上均勻地暴露於沖洗氣體並由此以最佳方式清除。通過開口25a、25b、27a、27b的圖案尤其增強了這種一致性的流動，其確保沖洗氣體的流動沿著更周圍配置的光罩（例如：如第1圖指示的光罩22b）實質上對應於沿著更中心的光罩（例如：如第1圖指示的光罩22a）。
典型地，光罩隔室包含主體構件，提供有用於托住各自光罩的固定器元件與適用於關閉透過主體構件定義的容積的蓋子。這種主體構件和蓋子的較佳實施例分別在第3圖和第4圖中示出。需要指出的是，參考第1圖和第2圖已經描述的相同或相似的部件在第3圖和第4圖中具有相同的附圖標記。
第3圖示出主體構件10a。主體構件10a包含在主體構件10a的相對的內壁上的複數個固定器元件11。固定器元件適用於托住各自的光罩。為了說明這一點，在第3圖中示出了一個光罩22，其具有兩個相對側，擱置在相應的固定器元件11上。如可立即看到，固定器元件11適於水平儲存光罩22。根據第3圖實施例的固定器元件11被提供為脊。
主體元件10a由金屬材料製成，例如：鋁或不銹鋼。
為了避免主體元件10a或光罩隔室與儲存在其中的光罩22之間的靜電效應，每個固定器元件11提供有由聚合物材料製成的插入件13。因此，光罩儲存在光罩隔室10中固定器元件11上，不會直接接觸固定器元件，而是透過插入件13與其絕緣。插入件13也可提供於本體構件10a的內壁上。這種電絕緣進一步降低了光罩吸附汙染諸如光罩隔室內的灰塵顆粒的情勢。插入件13亦用於防止光罩的划痕。
如第3圖所示，類似於第1圖的實施例，主體構件10a的後側提供擴散板26與出艙口（第3圖中未見）。擴散板26的中心部位中的開口27a提供大於在周圍部位的開口27b的開口面積。
為了便於在儲存分隔室內處理，主體構件10a提供腳部10b。
如第4圖所示的蓋子10c適用於與主體構件10a相互作用，即緊密地閉合由主體構件10a定義的容積以提供光罩隔室10的封閉內部。
蓋子10c提供上鎖機構17，其提供在主體構件10a的外壁（參見圖3）中適用於與凹槽19相互作用。蓋子的內側邊緣41和／或主體構件10a的開口處的邊緣31提供密封構件，使得透過上鎖機構17與凹槽19的相互作用，實現蓋子與主體構件之間氣密連接。
蓋子提供擴散板24。入艙口16亦提供於蓋子10c上，在第4圖中未見。
如上所述，擴散板24的中心部位的開口25a被提供具有比在周圍部位或邊緣部位的開口25b較大的開口面積。尤其是，擴散板24的至少一些邊緣附近的開口被提供具有最小的開口面積。在一些實施例中，僅擴散板的上和／或下邊緣部位被提供最小的開口面積。在其它的實施例中，所有的擴散板24的邊緣部位均提供最小的開口面積。
蓋子10c是由金屬材料製造，例如鋁和／或不鏽鋼。
擴散板24、26最好用不鏽鋼製成。然而，鋁也是可使用的。
如參考第3圖所解釋的，所示的光罩隔室適用於水平儲存光罩。
較有利地，光罩相對於擴散板正交儲存。光罩隔室內的垂直存儲也是可能的。在這種情況下，固定器元件有利地被提供為凹槽，以確保安全的定位和處理。
光罩容器10包含主體構建10a和蓋子10c適用於將光罩儲存於光罩儲存器內。為了插入或拔出光罩，將蓋子10c從主體構件取下。
在光罩儲存器中正常儲存情形下，入艙口16連接至加壓沖洗氣體源。在上述方法流經光罩隔室之後，沖洗氣體被排放進入光罩儲存器中，透過真空裝置從光罩儲存器中抽出。
在第5圖中，根據本發明所示進一步設計擴散板的較佳實施例。第5圖所示的擴散板，可用如上述的第一和/或第二擴散板。也可利用這些擴散板中之一不同的設計分別作為第一和第二擴散板。根據第5a圖的設計包含在中心部位中實質上是方形的開口50，而在周圍部位中是狹縫狀的開口52。在這個實施例中，方形的開口50提供比狹縫狀的開口52較大的每單位區域的總開口面積。作為範例，一個適當的單位區域大小在第5a圖中被標記為80。在第5圖的其它實施例中未示出這樣的單元區域。
根據第5b圖的實施例，提供三角形的開口54。這些三角形開口54基本上位於擴散板的中心部位，且間朝向周圍部位上下。再者，比較中心部位與周圍部位上下，中心部位中的單位區域的總開口面積較大。
根據第5c圖的實施例，在擴散板的中心部位中提供較大的方形開口56，且在周圍部位中提供較小的方形開口58。再者，在中心部位中的單位區域的總開口面積較大。
根據第5d圖的實施例，提供了多個矩形或長方形的開口58。在中心部位中的開口較周圍部位左右中的開口大，開口面積從中心部位到這些周圍部位從而減少。
根據第5e圖擴散板的實施例與第5c圖的實施例具有相似之處。然而，這裡所有方形開口60具有相同的開口面積。然而，在中心部位中的開口密度大於在周圍部位中的開口。因此，中心部位具有相較於周圍部位較大的單位區域的總開口面積。
根據第5f圖的實施例，提供了矩形或長方形的開口62，其開口面積朝向擴散板的周圍部位左右減小。
根據第5g圖的實施例，提供了多個橢圓形開口64。在中心部位中的橢圓形開口64相較於在周圍部位左右中的開口具有較大的開口面積。
根據第5h圖的實施例，提供了多個三角形開口66、68。再次，與第5b圖相似，三角形開口基本上位於中心部位中，以及在擴散板中周圍部位的開口尖端。因此，在中心部位中的每單位區域的總開口面積大於在周圍部位中的總開口面積。
根據第5i圖的實施例，提供了多個長方形或矩形開口70，其開口面積從中心部位朝向周圍部位左右與上下減小。
如此將理解為，並如同上述部分，所有這些擴散板設計被提供的開口具有較大的獨立的開口面積，和／或在它們的中心部位中提供相較於在周圍部位中較大的每單位區域的總開口面積。
10‧‧‧光罩隔室
10a‧‧‧主體構件
10b‧‧‧腳部
10c‧‧‧蓋子
11‧‧‧固定器元件
12‧‧‧封閉內部
13‧‧‧插入件
14‧‧‧光罩儲存部
17‧‧‧上鎖機構
16‧‧‧入艙口
16’、 18’‧‧‧沖洗氣體
18‧‧‧出艙口
19‧‧‧凹槽
22、22a、22b‧‧‧光罩
24‧‧‧第一擴散板
25a、25b、27a、27b、50、52、54、56、58、60、62、64、68、70‧‧‧開口
26‧‧‧擴散板
31‧‧‧邊緣
41‧‧‧內側邊緣
80‧‧‧單位區域
將參考附圖更進一步描述本發明的較佳實施例。
第1圖示出根據本發明光罩隔室的第一實施例之示意性簡化的側截面圖。
第2圖示出根據本發明擴散板的較佳實施例的平面圖。
第3圖示出根據本發明光罩隔室的主體構件的較佳實施例的透視圖。
第4圖示出根據本發明光罩隔室的蓋子的較佳實施例，其與根據第3圖的主體一起形成光罩隔室。
第5圖示出根據本發明擴散板的各種進一步的較佳實施例的平面圖。

Claims (13)

  1. 一種光罩隔室定義了一封閉內部(12)適用於儲存至少二光罩(22)在一光罩儲存部(14)中，其包含一入艙口(16)，一沖洗氣體可通過其進入一封閉內部(12)，和一出艙口(18)，該沖洗氣體可通過其離開該封閉內部(12)； 其中該光罩隔室進一步包含一第一擴散板(24)，配置在該入艙口(16)與該光罩儲存部(14)之間的該封閉內部中，其中該第一擴散板(24)提供至少二開口(25a，25b)，該沖洗氣體可通過其流動，在該第一擴散板(24)的中心部位中的該開口(25a)提供較大的獨立的一開口面積且／或提供比該第一擴散板(24)的周圍部位中的該開口(25b)較大的一單位總開口面積。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩隔室，其中該光罩儲存部(14)與該出艙口(18)之間配置的一第二擴散板(26)。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光罩隔室，其中該第二擴散板(26)提供至少二開口(27a,27b)，該沖洗氣體可通過其流動，在該第二擴散板(26)的中心部位的該開口(27a)提供較大的獨立的一開口面積且／或提供比該第二擴散板(26)的周圍部位中的該開口(27b)較大的一單位總開口面積。
  4. 如申請專利範圍前述任一項所述之光罩隔室，其中該光罩儲存部(14)提供以儲存至少二該光罩使得每一光罩實質上延伸垂直於該第一擴散板(24)和／或該第二擴散板(26)。
  5. 如申請專利範圍前述任一項所述之光罩隔室，其至少部分由至少一種金屬材料製成，該金屬材料特別包含鋁和/或不銹鋼。
  6. 如申請專利範圍前述任一項所述之光罩隔室，其包含一固定器元件，其主要為槽或脊，在該固定器元件上或之間可放置該光罩。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光罩隔室，其中該固定器元件提供由一聚合物材料製成的一插入件和/或一內襯。
  8. 如申請專利範圍前述任一項所述之光罩隔室，適用於儲存2、3、4、5、6、7、8、9、10或以上的該光罩(22)。
  9. 如申請專利範圍前述任一項所述之光罩隔室，其中至少二該第一擴散板(24)的該開口(25a、25b)和／或第二擴散板(26)的該開口(27a、27b)，尤其是2、3、4、5或6個不同的獨立的該開口面積，該開口面積從該第一擴散板和／或該第二擴散板的中心部位中開口的最大的獨立的該開口面積，減小成該第一擴散板和／或該第二擴散板的周圍部分附近的最小的該開口面積。
  10. 如申請專利範圍前述任一項所述之光罩隔室，其中所有最外邊周圍之該開口的各自開口面積均小於位於中心部位的該開口。
  11. 如申請專利範圍前述任一項所述之光罩隔室，其中獨立該開口包含圓形和／或橢圓形和／或方形和／或三角形和／或矩形和／或蛋形和／或新月形和／或狹縫形和／或多邊形的開口面積。
  12. 提供開口的該擴散板進一步可適用於該光罩隔室的一內部中，其位於該光罩隔室的該入艙口與該光罩隔室的該光罩儲存部之間，和／或該光罩隔室的該光罩儲存部與該光罩隔室的該出艙口之間，在該擴散板的該中心部位的開口提供較大的獨立的該開口面積，且／或提供比該擴散板的該周圍部位的開口較大的該單位總開口面積。
  13. 如申請專利範圍第1項到第11項所述之擴散板，適用於使用在一光罩隔室。
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