TW201827919A - 光罩盒 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種光罩盒，係用以容置一光罩，該光罩盒包括一基座；一上蓋板；以及至少一支撐模組。當該光罩承載於該光罩盒中時，該支撐模組係以一凸部抵靠該光罩；其中，該光罩與該凸部之間的最大靜摩擦力係恆大於該光罩對於該支撐模組產生的水平的力。

Description

光罩盒
本發明係關於一種光罩盒，尤指一種具有複數個限位裝置以穩固光罩之光罩盒。
於半導體產業中，微影技術(Lithography)係其中重要的製備程序之一，而於微影製程中用於圖形化的光罩須保持潔淨，任何附著於光罩上的塵埃或刮傷皆會導致投影成像的品質劣化，故光罩無論是在製造、加工、裝運、運輸、儲存的過程中，皆需要避免光罩的汙染，以及避免因碰撞或摩擦等產生微粒影響光罩的潔淨度。
一般而言，光罩須放置於光罩盒中再進行運輸，以保護光罩不受汙染。也因此，光罩盒需能夠穩定地固定光罩，避免光罩於光罩盒中產生摩擦或位移造成損傷，以及光罩盒與光罩接觸面積應越小越好，以避免光罩與光罩盒中的固定件或支撐件之間接觸或摩擦造成損壞。
舉例而言，台灣專利公告號I391304揭露了一種光罩盒，其基座具有一帶有凸起物之平坦、經拋光之表面，其上蓋板具有一滾珠以接觸光罩，因此當光罩放置於該光罩盒中時，該基座之凸起物係自該光罩下方支撐該光罩並導正該光罩的放置位置，而該上蓋板的滾珠係於該光罩上方接觸該光罩。然而，於搬運光罩盒的過程中，該光罩與該凸起物或該滾珠之間產生移動時容易造成微粒而影響光罩的潔淨度。
因此，目前急需一種新穎的光罩盒，具有一種新穎的支撐裝置可吸收光罩盒於運輸過程中所造成的震動，降低光罩盒與光罩接觸時因材料磨耗產生微粒而影響光罩的潔淨度。
為解決上述之問題，本發明提供了一種光罩盒，係用以容置一光罩，該光罩盒包括一基座；一上蓋板，相對於該基座而可與該基座組配；以及至少一支撐模組，設置於該基座之上，包括：一盒體，具有一開口；一支撐件，具有一凸部以及一本體部，設置於該盒體中，部分之該凸部經由該開口突出該盒體；以及複數個移動件，設置於該盒體以及該本體部之間；該支撐件藉由所述移動件於橫向方向上相對於該盒體移動，當該光罩承載於該光罩盒中時，該支撐模組係以該凸部抵靠該光罩；其中，該光罩與該凸部之間的最大靜摩擦力係恆大於該光罩對於該凸部產生的水平的力。
於一實施態樣中，該凸部與該光罩間的摩擦係數μ係0.5~6，該凸部之中心線平均粗糙度Ra係8~25 μm。
於一實施態樣中，該凸部與該光罩之間無相對摩擦或位移。
於一實施態樣中，該支撐件之材料係由一塑膠材料所構成，該塑膠材料可選自由聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚醯胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、酚醛樹脂(PF)、尿素樹脂(UF)、三聚氰胺樹脂(MF)、不飽和聚酯(UP)、環氧樹脂(EP)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸丁酯(PBT)、耐隆66(PA-66)、耐隆6(PA-6)、聚縮醛(POM)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺醯亞胺(PEI)、聚醚醯亞胺(PAI)、聚醚亞胺(PI)及其混合物所組成之群組。而其中，該支撐件之材料係以聚醚醚酮(PEEK)為較佳。
於一實施態樣中，該支撐件更包括一接觸元件，設置於該凸部之頂端以接觸該光罩，該接觸元件與該光罩間的摩擦係數μ係0.5~6，該接觸元件之中心線平均粗糙度Ra係8~25 μm。
於一實施態樣中，該接觸元件係由矽膠所構成。
於一實施態樣中，該光罩承載於該光罩盒中時，該光罩與該基座不接觸，並保持0.05~0.3 mm之一間距。而其中，該光罩與該基座間之間距較佳為0.1 mm。
於一實施態樣中，所述移動件係各自為一滾珠，該盒體或該支撐件之本體部上相對每一所述滾珠處具有一滾珠槽，供所述滾珠嵌入其中。
於一實施態樣中，所述移動件係一圓柱，該盒體或該支撐件之本體部上相對每一所述圓柱處具有一圓柱槽，供所述圓柱嵌入其中。
於一實施態樣中，所述移動件係一滾輪，固設於該盒體或該本體部上並介於該盒體及該支撐件之間。
於一實施態樣中，該盒體更包括複數個排塵通道，所述排塵通道係穿過該盒體之一底側。
於一實施態樣中，該光罩盒更包括一過濾膜，設置於該盒體之底側，並自下方覆蓋所述排塵通道。
於一實施態樣中，所述移動件係各自由彼此相對之一第一磁性件以及一第二磁性件所構成，其中，每一移動件之該第一磁性件與該第二磁性件係彼此磁性相吸或相斥，且使得該本體部與該盒體不接觸。
於一實施態樣中，所述移動件係一液體，該液體係容置於該盒體中，且更包括一密封件，設置於該盒體之該開口處，使得該液體不會由該開口處溢出。
於一實施態樣中，該液體係選自由液壓油、潤滑油、汞、及其混合物所組成之群組。
於一實施態樣中，該支撐件更包括至少一間隔片，形成於該本體部之一側表面上，並接觸該盒體，以間隔該本體部以及該盒體。
於一實施態樣中，該間隔片係由一彈性材料所構成。
技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。惟需注意的是，以下圖式均為簡化之示意圖，圖式中之元件數目、形狀及尺寸可依實際實施狀況而隨意變更，且元件佈局狀態可更為複雜。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
[實施例1]
本發明之一較佳實施態樣之光罩盒1000係如圖1所示，該光罩盒1000包括一基座1、一上蓋板2、四個支撐裝置3、一光罩4、四個限位裝置5、以及八個定位件6。其中，該光罩4係放置於該基座1上，並由分別設置於該基座1之四個頂角部11之四個限位裝置5以及八個定位件6固定其放置位置，此外，該上蓋板2係相對於該基座1而可與該基座1組配，以容置該光罩4。
詳細而言，所述支撐裝置3以及所述限位裝置5係如圖2所示、其爆炸圖係如圖3所示、以及其截面示意圖係如圖4所示。該支撐裝置3包括一盒體31、一支撐件32、複數個移動件33，其中，該盒體31係具有一蓋體311、一主體312、以及形成於該蓋體311上之一開口313，該支撐件32則具有一凸部321、一本體部322、以及六個間隔片323，其中該凸部321係形成於該本體部322之一表面上，而所述間隔片323係形成於該本體部322之側表面上。該支撐件32係容置於該盒體31內，而該支撐件32之部分凸部321係突出該盒體31之開口313，並超過該基座1約0.1 mm。而該支撐件32之本體部322與該盒體31之間設置有複數個移動件33，詳細而言，該支撐件32之本體部322與該盒體31之主體312之間以及與該盒體31之蓋體311之間設置有複數個滾珠33作為移動件，且該支撐件32之本體部322上表面形成有複數個第一凹槽3221，以及該盒體31之主體312內部之底側形成有複數個第二凹槽3121，以供滾珠33設置於其中，每一第二凹槽3121下方更形成有複數個排塵通道314，連通對應之該第二凹槽3121，並延伸穿透該主體312內部之底側。此外，該間隔片323中遠離該本體部322之一端係抵靠該盒體31內側表面，以保持該本體部322與該盒體31於橫向方向上的間距。另外，所述定位件6係以兩個為一組而設置於該盒體31之蓋體311上。
再者，該限位裝置5設置於該支撐裝置3之一蓋體311上，且包括一軟件51、一抵掣件52、一彈性件53、以及一殼體54，其中，該殼體54具有一第一開口541以及一第二開口542，該第一開口541係朝向該光罩4，該軟件51設置於該殼體54中，且部分自該第一開口541顯露，而部分之該軟件51係由該殼體54自其上方所覆蓋。此外，該抵掣件52係設置於該軟件51之上方，可與該軟件51接觸，且部分之該抵掣件52係由該殼體54之第二開口542突出該殼體54。再者，該軟件51為中空結構，受力時會產生形變，而該彈性件53係設置於該軟件51內，且可於縱向方向上被壓縮。
上述之該支撐件32更包括一接觸元件3211，係設置於該凸部321之頂端並與該光罩4接觸，為了避免該支撐件32與光罩4之間的位移而產生微粒，該接觸元件3211較佳係使用具高靜摩擦係數μ之材料，使得該接觸元件3211與該光罩4之間的靜摩擦力恆大於該光罩4對於該支撐件32產生的水平的力。而於本實施例中，該支撐件32係由聚醚醚酮(PEEK)所構成，然該接觸元件3211係由矽膠所構成，其中心線平均粗糙度Ra係8~25 μm。
然而，於其他實施例中，該支撐件32不一定包括該接觸元件3211，如圖6~圖9所示，可直接由該凸部321與該光罩4接觸，而該凸部321與該光罩4接觸的區域之間的靜摩擦力也必須恆大於該光罩4對於該支撐件32產生的水平的力，其中心線平均粗糙度Ra亦為8~25 μm。
根據上述之結構，設置於每一所述頂角部11上的兩個定位件6係分別接觸該光罩4的兩個側邊以確保該光罩4被放置於一預定位置。如圖5所示，當該光罩4放置於該基座1上時，該光罩4並未直接與該基座1接觸，而是由設置於四個頂角部11之四個支撐裝置3與該光罩4接觸並支撐該光罩4。請參照圖6所示的支撐裝置3的局部放大圖，該支撐裝置3係以該凸部321接觸該光罩4，並使得該光罩4與該基座1之間保持0.1 mm之一間距L，以避免該光罩4與該基座1直接接觸。再者，該支撐件32之本體部322與該盒體31之間設置了複數個滾珠33作為移動件使得該支撐件32可相對於該盒體31於橫向方向上移動，以及，所述間隔片323可保持該支撐件32與該盒體31之間的間隙，不彼此碰撞。藉此，若該光罩4容置於該光罩盒1000內部時，若因碰撞產生位移時，與該光罩4接觸之該支撐件32可隨著該光罩4於橫向方向上小幅度地移動，如此一來，可避免因該支撐件32之凸部321與該光罩4產生摩擦而造成光罩4的損壞或產生微粒汙染。
另外，當所述滾珠33於第一或第二凹槽3121、3221滾動時，滾珠33與凹槽(3121、3221)之間的摩擦可能會產生微粒，此時，產生的微粒可藉由所述排塵通道314而排出至光罩盒1000之外，避免產生的微粒汙染光罩4的表面。
再者，如圖7所示，所述排塵通道314的出口處可更設置一過濾膜315，以隔絕該光罩盒1000的外部以及與所述排塵通道314連通的該光罩盒1000內部，避免該光罩盒1000外的汙染物進入該光罩盒1000內部。
此外，當該上蓋板2由該光罩4上方覆蓋該光罩4並與該基座1組配時，該上蓋板2接觸該抵掣件52，並提供一向下壓力於該抵掣件52上，其方向如圖中箭頭所指，該抵掣件52接著於縱向方向上施加一壓力以壓縮於該軟件51以及該軟件51中的彈性件53，經壓縮變形的該軟件51於一橫向方向延伸而接觸該光罩4，其於橫向方向之伸長量大約為0.1至3.0 mm。因此，設置於四個頂角部11的四個軟件51分別於該光罩4的四個頂角接觸該光罩4，並提供一推力以穩固該光罩4，且由於該軟件51為軟性的材料，故可提供該光罩4緩衝的作用，避免光罩盒1000在搬運過程中造成震動而導致光罩4的位移或碰撞。
於本實施例中，該上蓋板2更包括複數個頂抵件(圖未示)，當該上蓋板2由該光罩4上方覆蓋該光罩4並與該基座組配時，該頂抵件係由該光罩上方抵掣並固定該光罩4，該光罩之重量為0.6 kg，而由該頂抵件提供之下壓力為3 kg，故自該光罩4施加於該支撐件32之總重量為3.6 kg。而一般而言，該光罩4於水平方向受力的加速度最高達到40 m/s2 時，光罩4與該支撐件32之間不得產生滑動。因此，依牛頓第二運動定律F = ma ，以及摩擦力計算公式fs = μ N ，可求得該接觸元件3211與該光罩4最小摩擦係數μ ＞ 4.08。然而，於其他實施態樣中，該光罩4之重量以及由該頂抵件所提供的下壓力可能不同，故該摩擦係數μ 的範圍並不受限於μ ＞ 4.08，而較佳係於 0.5至6之間。
然而，於其他實施態樣中，亦可使用滾輪、圓柱、或其他可使得該本體部與該盒體之間有相對位移的元件來做為該移動件。舉例而言，當使用滾輪作為移動件時，滾輪可設置於該本體部與該盒體之間，且該本體部或該盒體上可對應該滾輪而形成滾槽，使得滾輪可於該滾槽中滾動，故該本體部與該盒體可藉由該滾輪而相對移動；又或者，當使用圓柱作為移動件時，該本體部或該盒體上可形成複數個溝槽，以供該圓柱容置於其中，使得該圓柱可於該溝槽中滾動，故該本體部與該盒體可藉由該圓柱而相對移動。
[實施例2]
本實施例之光罩盒大致上與實施例1所揭露之光罩盒相同，其不同在於，本實施例之該支撐裝置3中，該支撐件32之本體部322與該盒體31相對的兩表面上係對應設置了第一磁性件331以及第二磁性件332做為移動件，舉例而言，如圖8所示，該支撐件32之本體部322上係設置三個第一磁性件331，該盒體31上相對所述第一磁性件331之處係設置三個第二磁性件332，其中，所述第一磁性件331與對應之所述第二磁性件332係彼此磁性相斥，或者，於其他實施態樣中，所述第一磁性件331與對應之所述第二磁性件332可為彼此磁性相吸，並無特別的限制。藉由所述第一磁性件331與所述第二磁性件332之間的排斥力，以及所述間隔片323保持該支撐件32與該盒體31之間的間隙，可使得該支撐件32與該盒體31之間不接觸及不彼此碰撞，且該支撐件32可小幅度地相對於該盒體31於橫向方向上移動。如此一來，可避免光罩盒4在搬運過程中造成震動而導致光罩4的位移或碰撞，且可避免由位移或碰撞而產生污染微粒。
[實施例3]
本實施例之光罩盒大致上與實施例1所揭露之光罩盒相同，其不同在於，本實施例之該支撐裝置3中，該盒體31與該支撐件32之間係填充一液體333作為移動件，如圖9所示，該液體333係充滿該盒體31，且於該盒體31之該開口313處係設置有一密封件316，圍繞該開口313並與該凸部321緊靠，以避免該液體333溢出。於本實施例中，所使用的液體333可為液壓油、潤滑油、汞、或其混合物。搭配設置於該本體部322側邊之間隔片323，可使得該本體部322之側邊與該盒體31保持一間隔，該本體部322與該盒體31之間有液體333介於其中，提供一潤滑的效果，故該支撐件32可小幅度地相對於該盒體31於橫向方向上移動。如此一來，亦可避免光罩盒於搬運過程中因震動而導致光罩4的位移或碰撞，以及避免光罩4與光罩盒因碰撞而產生的污染微粒。
綜上，本發明所提供之光罩盒可準確地定位且固定光罩於光罩盒中的位置，且可避免於運輸過程中，光罩因震動所造成橫向或縱向方向上的位移，並可有效降低光罩盒與光罩接觸時因材料磨耗所產生微粒而影響光罩的潔淨度，以確保光罩的品質。
上述的實施例僅用來例舉本創作的實施態樣，以及闡釋本創作的技術特徵，並非用來限制本創作的保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本創作所主張的範圍，本創作的權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
1000‧‧‧光罩盒
1‧‧‧基座
11‧‧‧頂角部
2‧‧‧上蓋板
3‧‧‧支撐裝置
31‧‧‧盒體
311‧‧‧蓋體
312‧‧‧主體
3121‧‧‧第二凹槽
313‧‧‧開口
314‧‧‧排塵通道
315‧‧‧過濾膜
316‧‧‧密封件
32‧‧‧支撐件
321‧‧‧凸部
322‧‧‧本體部
3211‧‧‧接觸元件
3221‧‧‧第一凹槽
323‧‧‧間隔片
33‧‧‧移動件
331‧‧‧第一磁性件
332‧‧‧第二磁性件
333‧‧‧液體
4‧‧‧光罩
5‧‧‧限位裝置
51‧‧‧軟件
52‧‧‧抵掣件
53‧‧‧彈性件
54‧‧‧殼體
541‧‧‧第一開口
542‧‧‧第二開口
6‧‧‧定位件
圖1係本發明一實施態樣之光罩盒之立體示意圖。 圖2係本發明一實施態樣之支撐裝置以及限位裝置之立體示意圖。 圖3係本發明一實施態樣之支撐裝置以及限位裝置之爆炸圖。 圖4係本發明一實施態樣之支撐裝置以及限位裝置之截面圖。 圖5係本發明一實施態樣之支撐裝置以及限位裝置之截面圖。 圖6係本發明一實施態樣之支撐裝置之示意圖。 圖7係本發明另一實施態樣之支撐裝置之示意圖。 圖8係本發明又一實施態樣之支撐裝置之示意圖。 圖9係本發明又一實施態樣之支撐裝置之示意圖。

Claims (20)

  1. 一種光罩盒，用以容置一光罩，該光罩盒包括： 一基座； 一上蓋板，相對於該基座而可與該基座組配；以及 至少一支撐模組，設置於該基座之上，包括：一盒體，具有一開口；一支撐件，具有一凸部以及一本體部，設置於該盒體中，部分之該凸部經由該開口突出該盒體；以及複數個移動件，設置於該盒體以及該本體部之間；該支撐件藉由所述移動件於橫向方向上相對於該盒體移動，當該光罩承載於該光罩盒中時，該支撐模組係以該凸部抵靠該光罩； 其中，該光罩與該凸部之間的最大靜摩擦力係恆大於該光罩對於該凸部產生的水平的力。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，該凸部與該光罩間的摩擦係數μ係0.5~6。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，該凸部之中心線平均粗糙度Ra係8~25 μm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，該凸部與該光罩之間無相對摩擦或位移。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，該支撐件之材料係由一塑膠材料所構成，該塑膠材料可選自由聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚醯胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、酚醛樹脂(PF)、尿素樹脂(UF)、三聚氰胺樹脂(MF)、不飽和聚酯(UP)、環氧樹脂(EP)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸丁酯(PBT)、耐隆66(PA-66)、耐隆6(PA-6)、聚縮醛(POM)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺醯亞胺(PEI)、聚醚醯亞胺(PAI)、聚醚亞胺(PI)及其混合物所組成之群組。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之光罩盒，其中，該支撐件之材料為聚醚醚酮(PEEK)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，該支撐件更包括一接觸元件，設置於該凸部之頂端以接觸該光罩，該接觸元件與該光罩間的摩擦係數μ係0.5~6，該接觸元件之中心線平均粗糙度Ra係8~25 μm。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光罩盒，其中，該接觸元件係由矽膠所構成。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，該光罩承載於該光罩盒中時，該光罩與該基座不接觸，並保持0.05~0.3 mm之一間距。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之光罩盒，其中，該光罩與該基座之間距係0.1 mm。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，所述移動件係各自為一滾珠，該盒體或該支撐件之本體部上相對每一所述滾珠處具有一滾珠槽，供所述滾珠嵌入其中。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，所述移動件係一圓柱，該盒體或該支撐件之本體部上相對每一所述圓柱處具有一圓柱槽，供所述圓柱嵌入其中。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，所述移動件係一滾輪，固設於該盒體或該本體部上並介於該盒體及該支撐件之間。
  14. 如申請專利範圍第11至第13項中任一項所述之光罩盒，其中，該盒體更包括複數個排塵通道，所述排塵通道係穿過該盒體之一底側。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之光罩盒，更包括一過濾膜，設置於該盒體之底側，並自下方覆蓋所述排塵通道。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，所述移動件係一液體，該液體係容置於該盒體中，且更包括一密封件，設置於該盒體之該開口處，使得該液體不會由該開口處溢出。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之光罩盒，其中，該液體係選自由液壓油、潤滑油、汞及其混合物所組成之群組。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，所述移動件係各自由彼此相對之一第一磁性件以及一第二磁性件所構成，其中，每一移動件之該第一磁性件與該第二磁性件係彼此磁性相吸或相斥，且使得該本體部與該盒體不接觸。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其中，該支撐件更包括至少一間隔片，形成於該本體部之一側表面上，並接觸該盒體，以間隔該本體部以及該盒體。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之光罩盒，其中，該間隔片係由一彈性材料所構成。
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