TW201910903A - 設置以裝載或卸下光罩盒的設備 - Google Patents

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Abstract

設置以裝載或卸下光罩盒的設備，包括：第一裝載埠支撐物；以及第二裝載埠支撐物，與第一裝載埠支撐物相隔。第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物各自包含L型矩形棱柱的至少部份。第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物位於矩形區的對角線上，其中第一裝載埠支撐物的第一內側壁與第二裝載埠支撐物的第二內側壁劃定矩形區的邊界，且其中矩形區的第一寬度等於光罩盒的第二寬度，且矩形區的第一長度等於光罩盒的第二長度。

Description

設置以裝載或卸下光罩盒的設備
本發明實施例關於裝載與卸下光罩盒的設備，更特別關於避免損傷光罩盒中光罩的裝置與方法。
光微影通常指的是用以轉移幾何圖案至基板或基板上的層狀物之光學製程。舉多光微影技術採用光敏材料(一般稱作光阻)以產生幾何圖案。舉例來說，光罩可置於光阻上，接著以射線束如紫外線或準分子雷射曝光光阻。可進行烘烤或硬化步驟以硬化光阻，且可採用顯影劑移除光阻的曝光部份或未曝光部份，端視光阻為正型或負型而定。如此一來，對應光罩的圖案將形成於光阻中，而圖案化的光阻可作為遮罩層，以將圖案轉移至下方層。
本發明一實施例提供之設置以裝載或卸下光罩盒的設備，包括：第一裝載埠支撐物；以及第二裝載埠支撐物，與第一裝載埠支撐物相隔，其中第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物各自包含L型矩形棱柱的至少部份，其中第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物位於矩形區的對角線上，其中第一裝載埠支撐物的第一內側壁與第二裝載埠支撐物的第二內側壁劃定矩形區的邊界，且其中矩形區的第一寬度等於光罩盒的第二寬度，且矩形區的第一長度等於光罩盒的第二長度。
α、β‧‧‧角度
H1、H2、H3、H4‧‧‧高度
H5‧‧‧差距
L1、L2、L3‧‧‧長度
S1、S3、S4、W3、W5、H6‧‧‧距離
T1、T2、T3‧‧‧傳輸時間
S2、S5、W1、W2、W2'、W3'、W4、W4'、W5'、W6、W7、W8、W9、W10、W11‧‧‧寬度
100、200、300、400‧‧‧裝載埠
101、215、315‧‧‧上表面
102‧‧‧開口
103、231、329‧‧‧倒角
105、105A、105B、211、213、311、313‧‧‧內側壁
107、107A、107B、220、224‧‧‧外側壁
110‧‧‧可動基底
112、112A、112B、114、114A、114B‧‧‧感測器
113‧‧‧上下方向
115‧‧‧正上方
117‧‧‧方向
150‧‧‧光罩盒
151‧‧‧把手
153‧‧‧上側光罩盒
155‧‧‧下側光罩盒
157‧‧‧支撐物
160‧‧‧光罩
180‧‧‧控制單元
210、210A、210B、310、310A、310B、350、350A、350B、380‧‧‧裝載埠支撐物
225、235‧‧‧側壁
217‧‧‧下表面
219、229‧‧‧傾斜表面
221‧‧‧第一底延伸物
223‧‧‧第二底延伸物
302‧‧‧矩形區
401、501、501A、501B‧‧‧第一光學感測器
403、503、503A、503B‧‧‧鎖定裝置
405、505、505A、505B‧‧‧第二光學感測器
500‧‧‧智慧型裝載埠
507‧‧‧第一部份
509‧‧‧第二部份
561‧‧‧軸
1010、1020、1030‧‧‧步驟
第1A與1B圖分別為一些實施例中，裝載埠的透視圖與平面圖。
第2A與2B圖分別為一些實施例中，開啟狀態與關閉狀態中的光罩盒其圖式。
第3圖係一些實施例中，自裝載埠卸下光罩盒的剖視圖。
第4圖係一些實施例中，裝載埠以及與其相連之裝載埠支撐物的透視圖。
第5A與5B圖分別為一些實施例中，裝載埠支撐物的透視圖與平面圖。
第6圖係一些實施例中，另一裝載埠支撐物的透視圖。
第7圖係一些實施例中，包含裝載埠支撐物的裝載埠其透視圖。
第8圖係一些實施例中，第7圖中的裝載埠支撐物的透視圖。
第9圖係一些實施例中，另一裝載埠支撐物的透視圖。
第10圖係一些實施例中，具有感應器的智慧型裝載埠其透視圖。
第11圖係一些實施例中，具有感應器的智慧型裝載埠其透視圖。
第12至15圖係一些實施例中，採用智慧型裝載埠偵測光罩盒的異常狀況之方法的剖視圖。
第16與17圖係一些實施例中，用以鎖定智慧型裝載埠的裝 置之多種設計。
第18A與18B圖係一些實施例中，採用智慧型裝載埠偵測光罩盒的異常狀況之方法的剖視圖。
第19A與19B圖係一些實施例中，採用智慧型裝載埠偵測光罩盒的異常狀況之方法的剖視圖。
第20A與20B圖係一些實施例中，採用智慧型裝載埠偵測光罩盒的異常狀況之方法的剖視圖。
第21A與21B圖係一些實施例中，採用智慧型裝載埠偵測光罩盒的異常狀況之方法的剖視圖。
第22圖係一些實施例中，在裝載埠支撐物中與裝載埠基底上表面上均具有感測器之裝載埠的剖視圖。
第23A與23B圖係一些實施例中，鎖定用於智慧型裝載埠中的裝置之設計。
第24A與24B圖係一些實施例中，鎖定用於智慧型裝載埠中的裝置之設計。
第25圖係一些實施例中，自裝載埠移除光罩盒之方法的流程圖。
下述內容提供的不同實施例或實例可實施本發明的不同結構。特定構件與排列的例子係用以簡化本發明而非侷限本發明。舉例來說，形成第一構件於第二構件上的敘述包含兩者直接接觸，或兩者之間隔有其他額外構件而非直接接觸。此外，空間性的相對用語如「下方」、「其下」、「較下方」、「上方」、「較上方」、或類似用語可用於簡化說明某一元件 與另一元件在圖示中的相對關係。空間性的相對用語可延伸至以其他方向使用之元件，而非侷限於圖示方向。元件亦可轉動90°或其他角度，因此方向性用語僅用以說明圖示中的方向。下述內容除了特別說明外，類似標號將用於標示類似部份。
本發明實施例關於裝載埠設計，以及自裝載埠移除光罩盒。實施例包含裝載埠支撐物，其可與裝載埠相連或獨立使用。感測器與鎖定裝置埋置於揭露的裝載埠中。依據感測器的輸出值，控制單元可偵測光罩盒的異常狀況，並啟動鎖定裝置以限制光罩盒移動，進而避免損傷光罩盒承載的光罩。
第1A圖係用於半導體製程之光微影工具中的裝載埠100之剖視圖，其可用以裝載與卸下光罩(未圖示)。如第1A圖所示，裝載埠100的形狀為具有倒角103的矩形環，而倒角103位於裝載埠的上表面101及內側壁105之間。在本發明實施例中，倒角103亦可稱作斜邊。
裝載埠100之組成可為剛性材料如鋼或鋁鈦合金以保持預定尺寸，且其預定尺寸符合裝載至裝載埠100中的光罩盒尺寸。裝載埠100的表面可塗佈材料以防刮。塗佈的材料可包含鉻或鎢。舉例來說，塗佈的材料能降低或避免在裝載與卸下光罩盒時，刮下裝載埠100的材料粒子並污染光罩盒中承載的光罩。
在一些實施例中，裝載埠的寬度W1介於約235mm至約255mm之間。裝載埠100的長度L1可介於約255mm至約465mm之間。在一些實施例中，外側壁107的高度H1介於約15mm至約25mm之間，而內側壁105的高度H2介於約10mm至約 15mm之間。
第1B圖係第1圖的裝載埠100其平面圖。開口102位於裝載埠100的中央。在例示性的實施例中，裝載埠100的上表面101具有寬度W2(沿著X方向)與寬度W4(沿著Y方向)。此外，外側壁107A與對應的內側壁105A之間隔有距離W3(沿著X方向)。此外，外側壁107B與對應的內側壁105B之間隔有距離W5(沿著Y方向)。
在一些實施例中，寬度W2介於約5mm至約70mm之間，而寬度W4介於約50mm至約70mm之間。在一些實施例中，距離W3介於約15mm至約85mm之間，而距離W5介於約60mm至約85mm之間。開口102的寬度W6介於約215mm至295mm之間，而開口102之長度L2可與寬度W6相同。上述尺寸僅用以舉例。其他實施例亦可採用其他尺寸，且仍包含於本發明範疇中。
第2A與2B圖分別為開啟狀態與關閉狀態中的光罩盒150之側視圖。如第2A圖所示，光罩盒150具有上側部份(如蓋子)與下側部份(如基底)，上側部份稱作上側光罩盒153，而下側部份稱作下側光罩盒155。上側光罩盒153亦具有把手151，而操作者(如操作員)可採用把手151將光罩盒150裝載至裝載埠100中，或將光罩盒150自光裝載埠1100卸下(見第3圖)。
下側光罩盒155可作為承載光罩160的基底。下側光罩盒155可具有一或多個支撐物157，而光罩160平放其上。支撐物157之組成可為合適材料，比如硬質且可抵抗半導體製程環境中的熱或化學品，但又不會硬到刮傷光罩。舉例來說，聚醚醚酮可作為支撐物157的材料。
第2B圖為關閉狀態中的光罩盒150，其中下側光罩盒155經由光罩盒150的鎖定機制(未圖示)鎖定在上側光罩盒153中。在正常情況下傳輸光罩160時(比如裝載至微影工具中或者自微影工具卸下)，光罩160將承載於關閉狀態的光罩盒150中，以避免灰塵落在光罩160上及/或光罩160損傷(如刮傷)。在平面圖中，光罩盒150可為矩形，且其尺寸符合裝載埠100的開口102(見第1B圖)其尺寸。
第3圖係一些實施例中，將光罩盒150裝載至裝載埠100中，及/或自裝載埠100卸下光罩盒150。此處所述的「裝載或卸下光罩」與「裝載或卸下光罩盒」可互換使用，因為裝載與卸下步驟中的光罩盒150承載光罩160。
如第3圖所示，裝載埠100的可動基底110可沿著上下方向113移動，且可動基底110與裝載埠100對接。為了將光罩160裝載至微影工具中，需將具有光罩160於其中的光罩盒150裝載至可動基底110上。之後可動基底110向下移動如電梯，以將光罩盒150承載至位於裝載埠100下的微影工具(未圖示)中。一旦將光罩盒150置入微影工具中即開啟光罩盒150，並將光罩160自光罩盒150移出以用於光微影製程的微影工具。
在完成光微影製程後，將光罩160移回光罩盒150中，關閉光罩盒150，且可動基底110向上移動如電梯，以將光罩盒150承載至裝載埠100。一旦可動基底110停靠至裝載埠100，比如可動基底110到達第3圖所示的位置，則將光罩盒150自裝載埠100移出，因此可移出並儲存光罩160及/或將新的光罩裝至光罩盒150中以用於另一光微影製程。
卸下光罩盒150的步驟可由自動化機械完成。然而在半導體製程中，可能發生異常狀態或緊急情況(如停電)，因此可由操作員卸下光罩盒150。在適當的卸下步驟中，自裝載埠100移出光罩盒150的動作應朝正上方115，比如垂直於可動基底110之上表面的方向。然而操作員自裝載埠100卸下光罩盒150時，光罩盒150可能不朝正上方115移動，而是朝方向117移動。方向117並未垂直於可動基底110的上表面。在本發明實施例中，未垂直於可動基底110的上表面之方向117亦可稱作非垂直方向，而光罩盒150沿著未垂直方向的移動可稱作未垂直移動。當光罩盒150自裝載埠100卸下的方向沿著未垂直方向時，可能會損傷光罩160、光罩盒150、及/或裝載埠100，如後續詳述內容。
裝載埠100具有倒角103，使光罩盒150易於嵌入裝載埠100的開口102。然而倒角103將裝載埠100的內側壁高度降低至高度H2。由於裝載埠100的內側壁105限制光罩盒150的橫向移動，倒角103降低了內側壁105的作用如限制光罩盒150的橫向移動。一旦自可動基底110移動光罩盒150的距離超過高度H2，則倒角103與光罩盒150之間的間隙可讓光罩盒150橫向移動，因此操作員可能造成光學盒150的非垂直移動。
沿著非垂直方向卸下光罩盒150時，光罩盒150與裝載埠100之間可能產生多餘接觸如碰撞或刮傷，此將損傷光罩盒150、裝載埠100、甚至是光罩盒150中的光罩。此外，因刮傷光罩盒150及/或裝載埠100而鬆脫的粒子可能污染光罩160。在異常狀況下，上側光罩盒153無法與下側光罩盒155鎖 定。因此自裝載埠100卸下光罩盒150時，可能會分離上側光罩盒153與下側光罩盒155。若光罩盒150在裝載埠100中向上移動時，上側光罩盒153自下側光罩盒155分離，則裝載埠100與光罩盒150之間的緊密配合所產生的吸力，以及向上移動的上側光罩盒153，可能造成光罩160飛出裝載埠100並嚴重損傷光罩160。本發明實施例採用多種設計結構解決上述問題。
第4圖係一些實施例中，裝載埠200的透視圖。第4圖中的裝載埠200包含第1A圖中的裝載埠100與兩個裝載埠支撐物210沿著對角線貼合至裝載埠100的兩個角落。如第4圖所示，裝載埠支撐物210的形狀實質上為L型棱柱，而L型棱柱的底部調整以符合裝載埠100其上表面101與倒角103的輪廓。
裝載埠支撐物210的組成為剛性材如鋼、鋁鈦合金、或聚醚醚酮。在一些實施例中，裝載埠支撐物210的硬度大於或等於裝載埠100的硬度，可降低在裝載與卸下光罩盒150時刮傷裝載埠支撐物210的風險。裝載埠支撐物210經由任何合適方法(如螺絲)安穩地貼合(如固定)至裝載埠100。裝載埠支撐物210的表面可塗佈有塗佈材料如鉻或鎢，以降低或避免刮傷。
如第4圖所示，每一裝載埠支撐物210具有兩個內側壁211與213，其與裝載埠100的內側壁105齊平。在平面圖中，兩個裝載埠支撐物210的四個內側壁(每一裝載埠210各自具有兩個內側壁)可定義或劃定矩形區，其與裝載埠100的開口102(見第1B圖)相同或重疊。
如第4圖所示，兩個裝載埠支撐物210使裝載埠200其內側壁的有效高度增加至H1+H3，其中高度H1為裝載埠100 的外側壁高度，而高度H3為裝載埠100的上表面101與裝載埠支撐物210的L型上表面之間的高度。如此一來，較長的距離如高度H1+H3可減少或避免光罩盒150的橫向移動(如非垂直移動)。由於光罩盒150必需朝上移動較長距離(如高度H1+H3)才能橫向移動，即使上側光罩盒153自下側光罩盒155分離，光罩160也較不會飛出裝載埠200，以降低嚴重損傷光罩160的風險。
第5A與5B圖分別為第4圖之裝載埠支撐物210的透視圖與平面圖。如第5A圖所示，裝載埠支撐物210的形狀包含L型的矩形棱柱，其第一底延伸物221與第二底延伸物223貼合至裝載埠支撐物210的下表面217(如第5A圖所示的邊緣)。換言之，第5A圖中的裝載埠支撐物210不計第一底延伸物221與第二底延伸物223的話，將具有L型棱柱形狀，其具有L型的上表面215、L型的下表面217、以及六個矩形側壁。然而裝載埠支撐物210具有第一底延伸物221與第二底延伸物223，因此裝載埠支撐物210的側壁225與235之形狀為矩形與三角形的組合，而其他四個側壁(如內側壁211與213)仍為矩形。此外，裝載埠支撐物210的表面添加兩個傾斜表面219與229，造成裝載埠支撐物210一共具有十個表面(如上表面、下表面、六個側壁表面、與兩個傾斜表面)。
如第5A圖所示，第一底延伸物221低於下表面217，而沿著側壁225的第一底延伸物221具有三角形的形狀，且此三角形低於側壁225上的虛線。第一底延伸物221的傾斜表面219如第5A圖所示的邊緣，其與裝載埠支撐物210的下表面217之間具有角度α。角度α可介於90度至約180度之間，比如135 度。在一些實施例中，角度α等於裝載埠100的上表面101與倒角103之間的角度(見第4圖)。由於裝載埠支撐物210的下表面217與傾斜表面219分別接觸裝載埠100的上表面101與倒角103，角度α符合上表面101與倒角103之間的角度可確保裝載埠支撐物210與裝載埠100之間的良好嵌合。同樣地，第二底延伸物223亦具有三角形的剖面於側壁235處。此外，第二底延伸物223的傾斜表面229與下表面217之間具有角度α。在一些實施例中，裝載埠支撐物210的高度H3(見第5A圖)如上表面215與下表面217之間的距離，可介於約30mm至約100mm之間。
第5B圖為裝載埠支撐物210的平面圖，其第一底延伸物221與第二底延伸物223以虛線表示。如第5B圖所示，裝載埠支撐物210的上表面215具有外側壁220與內側壁211之間的寬度W3'，以及介於外側壁224與內側壁213之間的寬度W5'。此外，裝載埠支撐物210的下表面217具有外側壁220與傾斜表面219之間的寬度W2'，以及外側壁224與傾斜表面229之間的寬度W4'。
在一些實施例中，寬度W3'介於約15mm至約55mm之間。寬度W5'可介於約40mm至約60mm之間。寬度W2'可介於約5mm至約50mm之間，且寬度W4'可介於約30mm至約50mm之間。在一些實施例中，寬度W3'與寬度W5'分別與第1B圖中的寬度W3與寬度W5相同。在一些實施例中，寬度W2'與寬度W4'分別與第1B圖中的寬度W2與寬度W4相同。內側壁211的寬度W8介於約50mm至約70mm之間，而內側壁213的寬度W10介於約35mm至約55mm之間。
第6圖顯示一實施例中的另一裝載埠支撐物210，其可用於取代或搭配第5A圖中的裝載埠支撐物210。第6圖中的裝載埠支撐物210與第5A圖中的裝載埠支撐物210類似，除了上表面215與內側壁211/213之間具有額外的兩個倒角231。每一倒角231與裝載埠支撐物210的上表面215之間具有角度β。在一些實施例中，角度β與第一底延伸物221的斜向表面219與下表面217之間的角度α相同，不過角度β與角度α亦可不同。藉由倒角231，更易於將光罩盒150裝載至裝載埠200中。
在一些實施例中，第6圖中的裝載埠支撐物210其上表面215的寬度W7介於約30mm至約50mm之間，而上表面215的寬度W9介於約5mm至約50mm之間。在一些實施例中，寬度W7及寬度W9分別與第5B圖中的寬度W2'及W4'相同。
雖然第4圖僅顯示兩個裝載埠支撐物210，但可採用超過兩個裝載埠支撐物，比如三個或四個裝載埠支撐物。舉例來說，一或兩個額外的裝載埠支撐物210可貼合至裝載埠100其閒置的角落(比如第4圖中的左下角及/或右上角)。在採用兩個裝載埠支撐物的實施例中，裝載埠支撐物可貼合至任何對角線上的兩個角落。舉例來說，除了第4圖所示的左上角與右下角外，兩個裝置埠支撐物210可貼合至裝載埠100的左下角與右上角。裝載埠200的上述設計或其他變化均屬於本發明實施例的範疇。
第7圖係一實施例中的另一裝載埠300。在第7圖中，裝載埠300包含兩個裝載埠支撐物310，且第4圖中的環狀裝載埠100並未用於裝載埠300。每一裝載埠支撐物310具有L 型的矩形棱柱之形狀。裝載埠支撐物310的材料可與裝載埠支撐物210的材料類似，不再詳述於此。裝載埠支撐物310的高度H4大於裝載埠100的高度H1(見第4圖)，因此更可控制裝置盒150的橫向移動，並在卸下裝置盒150時讓裝置盒150維持直線向上的移動。較高的裝載埠支撐物310亦可在上側光罩盒自下側光罩盒分離時，降低光罩160飛出裝載埠300的風險。
如第7圖所示，兩個裝載埠支撐物310的四個內側壁311/313定義或劃定的矩形區302，具有寬度W11與長度L3。在一些實施例中，矩形區302的尺寸(如寬度W11與長度L3)符合光罩盒150的尺寸，或者符合裝載埠100的開口102其尺寸(見第1B圖)。裝載埠300的優點為藉由調整兩個裝載埠支撐物310之間的距離，即可重置相同的裝載埠支撐物310以形成不同尺寸(如寬度W11與長度L3)的裝載埠300，其可適應不同尺寸的光罩盒150。
第8圖係第7圖中的裝載埠支撐物310的透視圖。在一些實施例中，裝載埠支撐物310的高度H4介於約30mm至約50mm之間。裝載埠支撐物310的其他尺寸可與第5A及5B圖中的裝載埠支撐物210的對應尺寸類似，不再詳述於此。
第9圖係一實施例中，另一裝載埠支撐物310的透視圖，其可取代或搭配第8圖中的裝載埠支撐物310。第9圖中的裝載埠支撐物310與第8圖中的裝載埠支撐物310類似，差別在於其具有兩個倒角329於上表面315與兩個內側壁311及313之間。倒角329有利於將光罩盒150裝載至裝載埠300中。
雖然第4圖僅顯示兩個裝載埠支撐物310，但可採 用超過兩個裝載埠支撐物，比如三個或四個裝載埠支撐物。舉例來說，一或兩個額外的裝載埠支撐物310可貼合至矩形區302其閒置的角落(比如第7圖中的左下角及/或右上角)。在採用兩個裝載埠支撐物310的實施例中，裝載埠支撐物310可貼合至任何對角線上的兩個角落。舉例來說，除了第7圖所示的左上角與右下角外，兩個裝置埠支撐物310可貼合至矩形區302的左下角與右上角。裝載埠300的上述設計或其他變化均屬於本發明實施例的範疇。
第10圖係一實施例中，裝載埠400的透視圖。裝載埠400與第4圖中的裝載埠200類似，差別在於多個感測器(如第一光學感測器401與第二光學感測器405)及鎖定裝置(如鎖定裝置403)埋置於裝載埠400中。特別的是對每一裝載埠支撐物210(如裝載埠支撐物210A或210B)而言，第一光學感測器401埋置於裝載埠支撐物210其內側壁211及或內側壁213中，而第二光學感測器405埋置於裝載埠100其內側壁105中且低於第一光學感測器401。光學感測器如第一光學感測器401與第二光學感測器405的外側壁，可與內側壁211及/或內側壁213齊平，或者自內側壁211及/或內側壁213凹陷，使光學感測器如第一光學感測器401與第二光學感測器405不受裝載埠400內的光罩盒150其移動(比如向上或向下移動)干擾。
對每一裝載埠支撐物210而言，鎖定裝置403埋置於內側壁211及/或內側壁213中，且位於第一光學感測器401與第二光學感測器405之間。當鎖定裝置403在未啟動狀態中(比如未執行鎖定裝置403)，則鎖定裝置403的外表面將與內側壁 211及/或內側壁213齊平，或者自內側壁211及/或內側壁213凹陷。因此鎖定裝置403不會干擾裝置埠400中光罩盒150的移動。當鎖定裝置403在啟動狀態中(比如執行鎖定裝置403)，則鎖定裝置403或其部份將凸起至裝載埠400的開口102中，以限制或阻擋裝載埠400中的光罩盒150移動。下述內容將詳述進一步說明。
在第10圖中，裝載埠支撐物210A中的第一光學感測器401與第二光學感測器405，亦可用於裝載埠支撐物210B中的一對光學感測器(未圖示於第10圖中)。舉例來說，裝載埠支撐物210A中的第一光學感測器401可為光學發射器，且裝載埠支撐物210B中的第一光學感測器401可為光學接收器，反之亦然。如此一來，兩個對應的光學感測器(比如裝載埠支撐物210A中的第一光學感測器401與裝載埠支撐物210B中的第一光學感測器401)可組成一對光學感測器，其可由一光學感測器發射光學訊號並由另一光學感測器接收光學訊號。本發明實施例在一對光學發射器與光學接收器的位置(比如在裝載埠支撐物210A或210B)上具有極大彈性。舉例來說，裝載埠支撐物210A中的第一光學感測器401與第二光學感測器405均可為光學發射器。在另一例中，裝載埠支撐物210A中的第一光學感測器401與第二光學感測器405均可為光學接收器。在又一例中，裝載埠支撐物210A中的第一光學感測器401與第二光學感測器405包含一光學發射器與光學接收器。
第一光學感測器401與第二光學感測器405可發射或接收雷射訊號、紅外線訊號、或其他方向性的訊號，因此一 對光學感測器之間的訊號傳輸不會影響另一對光學感測器之間的訊號傳輸。舉例來說，雷射訊號可用以建立一對光學感測器之間的直視通訊通道。接收光學感測器接收的訊號，經處理可偵測光罩盒的異常狀況，並執行鎖定裝置403以避免損傷光罩。下述內容將搭配第12至17圖進一步說明。在本發明實施例中，具有感測器的裝載埠亦可稱作智慧型裝載埠。
第10圖所示的裝載埠支撐物210可具有倒角形成於上表面215及內側壁211/213之間，其與第6圖中的倒角231類似。第10圖所示的第一光學感測器401、第二光學感測器405、與鎖定裝置403埋置於裝載埠210的內側壁211及213中。第一光學感測器401與第二光學感測器405及/或鎖定裝置403可埋置於內側壁(如內側壁211或213)中，或埋置於內側壁211與213彼此相接的邊緣中，端視第一光學感測器401、第二光學感測器405、與鎖定裝置403的尺寸而定。此外，圖式中的第二光學感測器405埋置於裝載埠100的內側壁105中，但其亦可埋置於內側壁211及/或裝載埠支撐物210的內側壁213中。此外，第一光學感測器401與第二光學感測器405的位置及/或鎖定裝置403的位置(比如第一光學感測器401及第二光學感測器405、鎖定裝置403、以及裝載埠100的下表面之間的距離)可依多種參數變化，比如光罩盒150的尺寸、裝載埠100的尺寸、與裝載埠支撐物210的尺寸。裝載埠400的上述設計或其他變化均屬於本發明實施例的範疇。
第11圖係一實施例中，智慧型裝載埠500的透視圖。智慧型裝載埠500與第7圖所示的裝載埠300類似，差別在 於第一光學感測器501、第二光學感測器505、與鎖定裝置503埋置於裝載埠支撐物310的內側壁311及313中。特別的是對每一裝載埠支撐物310而言，第一光學感測器501、鎖定裝置503、與第二光學感測器505埋置於裝載埠支撐物310的內側壁311及/或內側壁313中，而鎖定裝置503位於第一光學感測器501與第二光學感測器505之間。對應的光學感測器位於一對裝載埠支撐物中，比如裝載埠支撐物310A中的第一光學感測器501與裝載埠支撐物310B中的第一光學感測器501(未圖示於第11圖中)，可形成一對光學感測器。在第11圖的例子中，可形成兩對光學感測器，比如裝載埠支撐物310A中的第一光學感測器501與裝載埠支撐物310B中的第一光學感測器501，以及裝載埠支撐物310A中的第二光學感測器505與裝載埠支撐物310B中的第二光學感測器505。每一對的光學感測器包含光學發射器與光學接收器。方向性的訊號(如雷射或紅外線)可用以維持每一對光學感測器之間的方向性通訊連結，而不會干擾其他對的光學感測器。第一光學感測器501、第二光學感測易505、與鎖定裝置503的細節分別與第10圖中的第一光學感測器401、第二光學感測器405、與鎖定裝置403類似，此處不再詳述。
智慧型裝載埠500可能具有其他調整。舉例來說，倒角可形成於裝載埠支撐物310的上表面與內側壁311/313之間，與第9圖中的倒角329類似。第一光學感測器501、第二光學感測器505、與鎖定裝置503的位置可依多種參數調整，比如光罩盒150的尺寸與裝載埠支撐物310的尺寸。智慧型裝載埠500的上述設計或其他變化均屬於本發明實施例的範疇。
第12至15圖係一些實施例中，自智慧型裝載埠移動光罩盒的方法。第11圖的智慧型裝載埠500係用以舉例，但亦可採用其他智慧型裝載埠如第10圖所示的智慧型裝載埠400而不偏離本發明精神。
第12圖係智慧型裝載埠500、智慧型裝載埠500的可動基底110、與光罩盒150的剖視圖。為簡化圖式，並未圖示下側光罩盒與光罩盒150中承載的光罩。如第12圖所示，控制單元180耦接至裝載埠支撐物310A中的第一光學感測器501A、第二光學感測器505A、與鎖定裝置503A。控制單元180亦耦接至裝載埠支撐物310B中的第一光學感測器501B、第二光學感測器505B、與鎖定裝置503B。控制單元180可為微控制器、中央處理器、特定應用積體電路、或其他合適的控制器。控制單元180與第一光學感測器501、第二光學感測器505、與鎖定裝置503之間的耦合可為線路(如銅線、同軸電纜、或光纖)或無線通道(如WiFi、藍牙、或其他標準或專屬無線通訊協定)。為簡化圖式，控制單元180以及控制單元180與第一光學感測器501、第二光學感測器505、與鎖定裝置503之間的耦合並未圖示於第13至17圖中，但應理解第13至17圖中仍存有控制單元180及其耦合。
下述內容不失一般性而只是為了方便說明，裝載埠支撐物310A中的第一光學感測器501A與第二光學感測器503A假定為光學發射器，而裝載埠支撐物310B中的第一光學感測器501B與第二光學感測器503B假定為光學接收器。
如第12圖所示，在開始卸下光罩盒150時，光罩160 (未圖示)位於光罩盒150中。光罩盒150位於可動基底110上，且準備自智慧型裝載埠500卸下。控制單元180發送指令給光學發射器(如第一光學感測器501A與第二光學感測器505A)以發射光學訊號，並檢查光學接收器(如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B)的輸出值。由於光罩盒150位於第一對的第一光學感測器501A與501B以及第二對的第二光學感測器505A與505B之間，光罩盒150將阻擋發射的光學訊號，因此光學接收器(如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B)的輸出值顯示其未接收到光學訊號。符號「1」與「0」分別為「接收到光學訊號」與「未接收到光學訊號」，且二元的雙位元字符[B1B0]指的是光學接收器(如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B)的輸出值，其中B1與B0分別對應第一光學感測器501B與第二光學感測器505B的輸出值。在第12圖中的光學接收器如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B的輸出值可表示為二元字符[00]。二元字符[B1B0]的數值亦可稱作光學接收器如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B的狀態。依照慣例，位元B1可視作二元字符的最高有效位，而位元B0可視作二元字符的最低有效位，且第12圖中的光學接收器如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B其狀態為0。
接著如第13圖所示，光罩盒150向上移動，清空第二對的光學感測器(如第二光學感測器505A與第二光學感測器505B)之間的通訊路徑，但仍阻擋第一對的光學感測器(如第一光學感測器501A與第一光學感測器501B)之間的通訊路徑。如此一來，光學接收器如第二光學感測器505B的輸出值應為「接 收到光學訊號」，而光學接收器如第一光學感測器501B的輸出值應為「未接收到光學訊號」。因此第13圖中的光學接收器如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B的輸出值可為二元字符[01]，且第13圖中的光學接收器如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B的狀態為1。
接著如第14圖所示，光罩盒150更往上移動，並清空第二對的光學感測器(如第二光學感測器505A與第二光學感測器505B)之間的通訊路徑以及第一對的光學感測器(如第一光學感測器501A與第一光學感測器501B)。如此一來，光學接收器如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B的輸出值均為「接收到光學訊號」。因此第14圖中的光學接收器如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B的輸出值可為二元字符[11]，且第14圖中的光學接收器如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B的狀態為3。
第12至14圖顯示自智慧型裝載埠卸下光罩盒150的正常操作狀況。如此一來，第12至14圖所示的光學接收器如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B其狀態，依序變化如0→1→3。
第15圖顯示光罩盒150的異常狀況。在卸下光罩盒150時，上側光罩盒153自下側光罩盒155分離。如第15圖所示，下側光罩盒155自上側光罩盒153分離後，下側光罩盒155與光罩160遺留在可動基底110上，而上側光罩盒153向上移動。如此一來，將清空(未阻擋)第一對的光學感測器(如第一光學感測器501A與501B)之間的通訊路徑。下側光罩盒155仍阻擋第二對 的光學感測器(如第二光學感測器505A與505B)之間的通訊路徑。如此一來，一些實施例中的上側光罩盒153向上移動，使光學接收器(如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B)的輸出值自[00]改變成[10]。換言之，異常狀況下的光學接收器(如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B)其狀態依序變化如0→2。應注意正常狀況下的光學接收器(如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B)其狀態不會出現2，因此控制單元180可採用狀態2偵測異常狀況。在一些實施例中，當光學接收器(如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B)其狀態為2時，控制單元180可確認光罩盒150發生異常狀況。
在一些實施例中，控制單元180監測光學接收器(如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B)的狀態轉換(比如0→1→3或0→2)，並分析狀態順序以確認更多細節如異常狀況如何且何時發生。舉例來說，若下側光罩盒155自上側光罩盒153分離之前即移動至第二對的光學感測器(第二光學感測器505A與505B)上，接著再落回可動基底110上，則狀態轉換的順序為0→1→0→2。控制單元180可持續監測光學接收器(如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B)的狀態，比如在整個卸下製程中依取樣頻率取樣光學接收器(如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B)的輸出值。光學接收器的輸出值取樣時戳，可提供異常狀況(比如上側光罩盒自下側光罩盒分離)何時發生。採用光學接收器如第一光學感測器501B與第二光學感測器505B的輸出值取樣，可重建具有完整時間資訊的異常狀況。上述重建可用以改善操作流程，並避免再發生異常狀 況。
在一些實施例中，控制單元180啟動或執行鎖定裝置503A與503B以回應偵測到的異常狀況。啟動的鎖定裝置503A與503B將自裝載埠支撐物310的側壁，凸起至裝載埠支撐物310之內側壁311與313(見第11圖)劃定的空間中。在一些實施例中，啟動的鎖定裝置503A與503B限制了下側光罩盒155的移動，比如避免其向上穿過鎖定裝置503A與503B。以降低光罩160摔出裝載埠支撐物310及損傷的風險。控制單元180可觸發警告訊號如光或聲音，使操作員得以適當地處理並解決異常狀況。
在第15圖的例子中，鎖定裝置503A與503B之間的距離S1大於光罩160的寬度S2，但小於下側光罩盒155的寬度S5。如此一來，在限制下側光罩盒155移動時，鎖定裝置503A與503B可接觸下側光罩盒155而不接觸光罩160。
第16與17圖顯示在光罩盒150的異常狀況下，鎖定裝置503限制較下側光罩盒155及/或光罩160的兩個例子。第16及17圖與第15圖類似，差別在於鎖定裝置503的形狀及/或尺寸不同。
在第16圖中，鎖定裝置503A與503B之間的距離S1小於光罩160的寬度S2(見第15圖)，且亦小於下側光罩盒155的寬度S5(見第15圖)。如此一來，在限制下側光罩盒155移動時，鎖定裝置503A與503B可接觸光罩160。此設計可確保光罩160不會移動至鎖定裝置503上並摔出裝載埠支撐物310。鎖定裝置503或其接觸光罩160的部份之材料，可為合適材料如聚醚醚酮 以避免刮傷光罩160。
在第17圖中，鎖定裝置503A與503B在剖視圖中為階梯狀。特別的是每一鎖定裝置503包含第一部份507與第二部份509。第二部份509的下表面比第一部份507的下表面更靠近下側光罩盒155。鎖定裝置503A與503B的第一部份507之間的距離S3小於光罩160的寬度S2(見第15圖)，而第二部份509之間的距離S4大於光罩160的寬度S2。如此一來，在限制下側光罩核155向上移動時，第二部份509可接觸下側光罩盒155，而第一部份507可接觸光罩160。
如第17圖所示的一些實施例中，第一部份507的下表面與第二部份509的下表面之間的差距H5，大於或等於光罩160的上表面與下側光罩盒155的上表面之間的距離H6。上述設計可確保在限制下側光罩盒155與光罩160向上移動時，第二部份509的下表面接觸下側光罩盒155的時點，早於或等於第一部份507接觸光罩160的時點。如此一來，光罩160不會獨自吸收鎖定裝置503與下側光罩盒155/光罩160之間的衝擊力。若差距H5大於距離H6，下側光罩盒155反而可吸收大部份的衝擊力。若差距H5等於距離H6，下側光罩盒155與光罩160可分擔衝擊力。第17圖中的設計可降低光罩160承受的衝擊力，進而降低鎖定裝置503執行時損傷光罩160的風險。為了進一步降低光罩160損傷的風險，第一部份507的材料可比第二部份509的材料軟。舉例來說，第一部份507的組成可為鋁鈦合金或聚醚醚酮，而第二部份509的組成可為鋼或鋁鈦合金。在其他實施例中，第一部份507與第二部份509可由相同材料組成。
第18A至21B圖係採用智慧型裝載埠卸下光罩盒150時，避免光罩盒150的非垂直移動之方法的多種實施例。如第18A圖所示之智慧型裝載埠的剖視圖，其包含裝載埠支撐物350(如裝載埠支撐物350A與350B)、可動基底110、與感測器112及114。每一裝載埠支撐物350具有鎖定裝置503(如鎖定裝置503A或503B)於其中。第18圖亦顯示可動基底110，其可設置以將光罩盒150移入與移除微影工具(未圖示)。可動基底110的上表面上為兩個感測器112與114，其與可動基底110的左端及右端相鄰。感測器112與114設置以偵測光罩盒150的位置，比如自可動基底110上拉的光罩盒150其位置。感測器112與114及鎖定裝置503耦接至控制單元180。控制單元180即時監測感測器112與114的輸出值，並即時確認光罩盒150是否沿著直線方向上拉。當感測器112/114偵測到光罩盒150處於傾斜位置中(比如依非垂直方向上拉)，控制單元180將執行鎖定裝置503以限制裝置盒150移動(比如停止光罩盒150)，並糾正此傾斜狀況。
感測器112與114可為任何合適的感測器，其可偵測光罩盒150的位置。在第18A圖的例子中，感測器112與114為兩個壓力感測器。在一些實施例中，當光罩盒150平置於可動基底110上時，感測器112與114的輸出值實質上相同。在光罩盒150平置於可動基底110上時，感測器112與114可能因靈敏度不同而造成輸出值(如壓力值)之間的微小差異。然而感測器112與114的輸出值之間的微小差異很小且處於預定臨界值內。藉由分析感測器112與114之間的靈敏度差異，或者經由重複實驗及確認輸出值差異的分佈，可確認預定臨界值。在一些 實施例中，當感測器112與114的輸出值之間的差異處於預定臨界值中，則控制單元180可確認光罩盒150在平置位置中(比如光罩盒150的下表面平行於可動基底110的上表面)。預定臨界值不等於0，有助於減少錯誤警報(比如錯誤地偵測光罩盒150的傾斜位置)。
第18B圖顯示自可動基底110上拉的光罩盒150在傾斜的位置中(非垂直方向)。第18B圖中的光罩盒150其傾斜程度較誇大以達說明目的。為簡化圖式，控制單元180以及與其耦接的感測器112與114及鎖定裝置503均未圖示於第18B至21B圖中。然而應理解控制單元180，以及控制單元180與感測器及鎖定裝置之間的耦接依然存在。
在第18B圖中，光罩盒150的右側上拉，而左側仍接觸可動基底110及感測器112。如此一來，感測器112的輸出值大於感測器114的輸出值，且感測器112與114的輸出值差異將大於預定臨界值。在一些實施例中，當感測器112與114的輸出值差異大於預定臨界值時，控制單元180可確認光罩盒150發生非垂直移動。
當偵測到光罩盒150沿著非垂直方向朝上方移動時，控制單元180執行一或多個鎖定裝置503以回應上述偵測。鎖定裝置503在執行時，將凸起至智慧型裝載埠中以停止光罩盒150的非垂直移動。產生警告訊號如光或聲音以警告操作員上述狀況，使其執行動作以糾正此狀況。在一些實施例中，執行鎖定裝置503A與503B以停止光罩盒150。在其他實施例中，控制單元180依據感測器112與114的輸出值確認光罩盒150的 哪一邊朝上傾斜(比如左邊或右邊)，並執行單一鎖定裝置503而非兩個鎖定裝置503以停止光罩盒150。舉例來說，右側偵測器114的輸出值(如壓力值)較小。如此一來，控制單元180確認光罩盒150的右側朝上傾斜，因此執行右側的鎖定裝置503B以停止光罩盒150。
第19A與19B圖係另一實施例中，採用智慧型裝載埠卸下光罩盒150時，避免光罩盒150非垂直移動的方法。第19A及19B圖中的智慧型裝載埠與第18A及18B圖中的智慧型裝載埠類似，差別在於感測器112及114不同。特別的是第19A與19B圖中的感測器112及114設置以量測感測器與光罩盒150之間的距離，比如直接位於感測器上的光罩盒150其下表面與感測器之間的距離。舉例來說，感測器112與114可為測距儀如雷射測距儀或超音波測距儀。
在一些實施例中，感測器112(或114)朝光罩盒150發射訊號(如雷射訊號或超音波訊號)，並接收光罩盒150反射的訊號，以量測訊號反彈回感測器112(或114)所需的時間。藉由上述訊號發射後反彈所需的時間(或其一半)以及訊號的傳輸速度，可確認感測器112(或114)與光罩盒150之間的距離。當光罩盒150平置於可動基底110上時，感測器112與114量測到的距離實質上相同。感測器112與114的輸出值差異的預定臨界值，需考慮參數如感測器之間的靈敏度差異以減少錯誤警報。預定臨界值的考量細節可與第18A圖的相關內容類似，不再詳述於此。在一些實施例中，當感測器112與114的輸出值差異在預定臨界值中，則控制單元180可確認光罩盒150處於平置狀態。
如第19B圖所示，當光罩盒150朝非垂直方向上拉時，光罩盒150的下表面將傾斜。在例示性的例子中，右側上的感測器114之輸出值(如距離)大於左側上的感測器112的輸出值。在一些實施例中，當感測器112與114的輸出值差異大於預定臨界值時，控制單元180將確認光罩盒150發生非垂直移動。在一些實施例中，執行鎖定裝置503A與503B以回應偵測到的光罩盒150其非垂直移動。在其他實施例中，執行單一鎖定裝置(如鎖定裝置503B)而非兩個鎖定裝置(如鎖定裝置503A與503B)，使光罩盒150的一側停止向上傾斜。
第20A與20B圖係另一實施例中，採用智慧型裝載埠卸下光罩盒150時，避免光罩盒150非垂直移動的方法。第20A及20B圖中的智慧型裝載埠與第18A及18B圖中的智慧型裝載埠類似，差別在感測器112及114不同。特別的是，第20A與20B圖中的感測器112與114為一對感測器，其設置以量測感測器121與114之間傳輸訊號所需的傳輸時間。舉例來說，感測器112可為聲音發射器，而感測器114可為聲音接收器，反之亦然。
在一些實施例中，控制單元180計算發射機(如感測器112)發出聲音訊號118到聲音接收器(如感測器114)接收聲音訊號118所需的傳輸時間。在一些實施例中，聲音訊號沿著遮罩盒150與可動基底110之間的界面傳輸。值得注意的是，不同介質中的音速不同。由於感測器112與114之間的距離固定，且光罩盒150及可動基底110的材料已知，因此可計算或量測當光罩盒150平置於可動基底110上時的傳輸時間T1。
如第20B圖所示，當光罩盒150上拉且傾斜時，即 光罩盒150的一側仍接觸可動基底110，聲波傳輸路徑將包含一些氣隙。由於空氣中的音速遠小於固體材料中的音速，因此第20B圖中光罩盒150傾斜時，傳輸時間T2將大於傳輸時間T1。然而增加的傳輸時間T2，仍小於自可動基底110沿著直線方向(見第3圖的方向115)上拉光罩盒150的傳輸時間T3，因為後者的聲波傳輸路徑包含更多氣隙。傳輸時間T3可由量測與實驗而定。如此一來，大於傳輸時間T1但小於傳輸時間T3的傳輸時間T2，可用以偵測光罩盒150上拉且傾斜的狀況。
在一些實施例中，控制單元180計算傳輸時間T2與T1之間的差距，並比較計算值差異與預定臨界值。預定臨界值可由量測及實驗決定。預定臨界值可考慮參數如感測器的靈敏度，以降低錯誤警報的機率(比如光罩盒150傾斜的錯誤警報)。在一些實施例中，當計算的差異(比如T2-T1)小於預定臨界值時，控制單元180會認定光罩盒150位於水平位置中，如第20A圖所示。在一些實施例中，當計算的差異大於預定臨界值時，且傳輸時間T2小於傳輸時間T3，則控制單元180會認定偵測到光罩盒150傾斜。為回應偵測到的光罩盒150傾斜，控制單元180執行鎖定裝置503使光罩盒150停止繼續向上。在一些實施例中，一旦開始偵測到光罩盒150傾斜，則控制單元180將等待一段預定時間，並重複上述操作以偵測光罩盒150的傾斜程度。若再次偵測到光罩盒150傾斜，則控制單元180將執行鎖定裝置503。上述的延遲偵測可進一步減少錯誤警報的比例。一旦確認偵測到光學盒150傾斜，則可產生警告訊號如光或聲音以警告操作員，使其進行動作以糾正傾斜狀態。在一些實施例中， 執行鎖定裝置503A與503B以回應偵測到的光學盒150其非垂直移動。
第21A與21B圖係另一實施例中，採用智慧型裝載埠以避免光罩盒150於卸下製程中的非垂直移動之方法。第21A及21B圖所示的智慧型裝載埠與第18A及18B圖所示者類似，差別在於採用不同感測器。特別的是，第20A與20B圖中的感測器包含第一對感測器112A/112B與第二對感測器114A/114B，其設置以量測壓力可調的參數。舉例來說，第一對感測器112A/112B與第二對感測器114A/114B可為電流感測器。如第21A圖所示，每一對的感測器(如感測器112A/112B)堆疊在一起，且位於可動基底110的上表面上。在一些實施例中，每一對感測器(如感測器112A/112B)包含兩個電極彼此接觸。當施加至兩個電極上的壓力改變時，亦改變兩個電極之間的電阻，造成流經電極之間的電流改變。舉例來說，當壓力增加時，兩個電極將被壓得更緊，造成電阻較小且電流較大，反之亦然。流經電極之間的電流經量測後，轉為一對感測器的輸出值。
如第21A圖所示，當光罩盒150平置於可動基底110上時，自第一對感測器112A/112B與第二對感測器114A/114B量測到的電流實質上相同。第一對感測器112A/112B的輸出值與第二對感測器114A/114B的輸出值之間的差異，其預定臨界值可取決於參數如感測器之間的靈敏度差異，以降低錯誤警報的機率。預定臨界值的整體考量如第18A圖的相關內容所述，因此不重述於此。在一些實施例中，當第一對感測器112A/112B與第二對感測器114A/114B之輸出值差異在預定臨界值內時， 控制單元180可確認光罩盒150處於水平位置。
如第21B圖所示，當光罩盒150沿著非直線方向上拉時，其下表面將傾斜。在例示性的例子中，右側上的第二對感測器114A/114B的輸出值(如電流值)小於左側上的第一對感測器112A/112B的輸出值，因為第二對感測器114A/114B上的壓力較小。在一些實施例中，當第一對感測器112A/112B與第二對感測器114A/114B之間的輸出值差異大於預定臨界值時，控制單元180將確認光罩盒150發生非垂直移動。在一些實施例中，執行鎖定裝置503A與503B以回應偵測到的光罩盒150其非垂直移動。在其他實施例中，執行單一鎖定裝置(如503B)而非兩個鎖定裝置(如503A與503B)以停止光罩盒150的一側因向上移動而朝上傾斜。
在一些實施例中，第一對的感測器112A/112B與第二對的感測器114A/114B可為磁性感測器、氣流感測器、水流感測器、或類似物。舉例來說，具有氣流或水流於其中的管子可連接或耦接至感測器(如感測器112A/112B或114A/114B)。光罩盒150其重量的壓力可改變管中的氣流速或水流速，而感測器接著可量測上述流速。在另一例中，光罩盒150其重量的壓力可改變耦接至感測器的電磁鐵其電流量及/或物理尺寸，因可改變電磁鐵的磁場。一對感測器可量測上述磁場。當光罩盒150傾斜時，第一對感測器112A/112B與第二對感測器114A/114B將產生不同的量測值，其可用於偵測光罩盒150的非垂直移動。
上述實施例可具有變化與調整。舉例來說，每一 裝載埠支撐物(如第12圖中的裝載埠支撐物310A)可用兩個感測器(如第12圖中的第一光學感測器501A與第二光學感測器505A)，但每一裝載埠支撐物可用更多感測器。在另一例中，第12至15圖中用於偵測異常狀況的方法，可與第18A至21B圖中偵測光罩盒150之非垂直移動的方法結合，如第22圖所示。在第22圖的實施例中，第一光學感測器501、第二光學感測器505、鎖定裝置503、與控制單元180分別與第12圖中的第一光學感測器501、第二光學感測器505、鎖定裝置503、與控制單元180類似；而感測器112與114與第18A至21B圖中的感測器112與114類似。第22圖中的控制單元180採用第一光學感測器501、第二光學感測器505、以及感測器112與114的輸出訊號偵測光罩盒150的異常狀況，且執行鎖定裝置503以回應偵測到的光罩盒異常狀況。上述與其他變化調整完全屬於本發明實施例的範疇。
第23A與23B圖係鎖定裝置503的實施例。特別的是，第23A圖係未啟動模式中的鎖定裝置503，而第23B圖係啟動模式中(執行中)的鎖定裝置503。鎖定裝置503啟動時，將水平地向外延伸。舉例來說，鎖定裝置503可具有望遠鏡結構，且在未啟動時可折疊。一旦啟動鎖定裝置503，其將如望遠鏡向外伸展，以限制(阻擋)光罩盒150移動。
第24A與24B圖係鎖定裝置503的另一實施例。特別的是，第24A圖係未啟動模式中的鎖定裝置503，而第24B圖係啟動模式中(執行中)的鎖定裝置503。第24A與24B圖中的鎖定裝置503具有軸561，而鎖定裝置503可繞著軸561旋轉。鎖定裝 置503未啟動時，可轉回裝載埠支撐物380中。鎖定裝置503啟動時，將轉出裝載埠支撐物380並鎖定到限制(停止)光罩盒150移動的位置中。
上述實施例可具有多種優點。裝載埠支撐物(如第4圖中的裝載埠支撐物210與第7圖中的裝載埠支撐物310)可增加裝載埠的有效高度、減少光罩盒的橫向移動、並降低光罩離開裝載埠及損傷的機率。智慧型裝載埠的設計具有埋置的感測器，可偵測光罩盒的異常狀況(比如上側光罩盒與下側光罩盒分離，或者光罩盒的非垂直移動)。裝載埠支撐物中的內建鎖定裝置，可用於回應偵測到的異常狀態，並限制光罩盒移動以避免或減少光罩損傷的機率。
第25圖係一些實施例中，用於光微影製程中的裝載埠其操作方法的流程圖。應理解的是，第25圖所示的實施例方法僅為許多可能實施例方法之一例。本技術領域中具有通常知識者應理解其可具有許多變化、置換、與調整。舉例來說，可新增、移除、取代、重排、與重複第25圖中的多種步驟。
如第25圖所示，步驟1010自裝載埠底部抬起光罩盒，且光罩盒承載光罩。步驟1020偵測光罩盒的異常狀況。步驟1030回應偵測到的異常狀況，啟動裝載埠中的一或多個鎖定裝置以限制光罩盒移動。
在一實施例中，設置以裝載或卸下光罩盒的設備包括第一裝載埠支撐物；以及第二裝載埠支撐物，與第一裝載埠支撐物相隔，其中第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物各自包含L型矩形棱柱的至少部份，其中第一裝載埠支撐物與第 二裝載埠支撐物位於矩形區的對角線上，其中第一裝載埠支撐物的第一內側壁與第二裝載埠支撐物的第二內側壁劃定矩形區的邊界，且其中矩形區的第一寬度等於光罩盒的第二寬度，且矩形區的第一長度等於光罩盒的第二長度。在一實施例中，上述裝置更包括裝載埠，其中第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物分別貼合至裝載埠的第一上側角落與第二上側角落，其中第一上側角落與第二上側角落為裝載埠其對角線上的兩個角落。在一實施例中，裝載埠的內側壁與第一裝載埠支撐物的第一內側壁齊平，亦與第二裝載埠支撐物的第二內側壁齊平。在一實施例中，裝載埠具有倒角於裝載埠的上表面及裝載埠的內側壁之間，其中倒角與裝載埠的上表面之間具有第一角度，其中第一裝載埠支撐物具有第一底延伸物，其中第一底延伸物的傾斜表面與第一裝載埠支撐物的下表面具有第二角度，其中第一角度等於第二角度。在一實施例中，第一裝載埠支撐物具有倒角於第一裝載埠支撐物的上表面與第一內側壁之間，且第二裝載物支撐物具有倒角於第二裝載埠支撐物的上表面與第二內側壁之間。在一實施例中，設備更包括第一對光學感測器，其包括第一光學發射器與第一光學接收器，且第一對光學感測器分別位於第一裝載埠支撐物的第一垂直位置與第二裝載埠支撐物的第一垂直位置中；第二對光學感測器，其包括第二光學發射器與第二光學接收器，且第二對光學感測器分別位於第一裝載埠支撐物的第二垂直位置與第二裝載埠支撐物的第二垂直位置中；以及一對鎖定裝置，包括第一鎖定裝置與第二鎖定裝置，且一對鎖對裝置分別位於第一裝載埠支撐物的第 三垂直位置與第二裝載埠支撐物的第三垂直位置中，其中一對鎖定裝置位於第一對光學感測器與第二對光學感測器之間。在一實施例中，設備更包括控制單元耦接至第一對光學感測器、第二對光學感測器、與一對鎖定裝置，其中控制單元設置以在卸下光罩盒時，依第一對光學感測器的輸出值與第二對光學感測器的輸出值，偵測光罩盒的上側光罩盒與下側光罩盒是否分離；以及啟動鎖定裝置以限制下側光罩盒移動，以回應偵測到的上側光罩盒自下側光罩盒分離。在一實施例中，第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物具有鎖定裝置，其中設備更包括可動基底位於第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物下；多個感測器位於可動基底的上表面上；以及控制單元耦接至感測器與鎖定裝置，其中控制單元設置以在卸下光罩盒時，依據感測器的輸出值偵測光罩盒是否傾斜；以及啟動至少一鎖定裝置以限制光罩盒移動，以回應偵測到的光罩盒傾斜。在一實施例中，多個感測器基本上為壓力感測器、測距儀、聲音感測器、電流感測器、磁感測器、氣流感測器、或液流感測器。在一實施例中，多個感測器包括第一感測器與第二感測器，其中控制單元設置以計算第一感測器的輸出值與第二感測器的輸出值之間的差異；比較上述差異與預定臨界值；以及當計算的差異大於預定臨界值時，確認偵測到光罩盒傾斜。在一實施例中，多個感測器包括聲音發射器與聲音接收器，其設置以量測聲波在聲波發射器與聲音接收器之間移動的時間，其中控制單元設置以計算量測到的移動時間與預期的移動時間之間的差異；比較計算的差異與預定臨界值；以及當計算的差異大於預定臨界值 時，確認偵測到光罩盒傾斜。
在一用以裝載與卸下光罩盒的裝載埠，包括：第一裝載埠支撐物，具有第一L型矩形棱柱的形狀；以及第二裝載埠支撐物，具有第二L型矩形棱柱的形狀，其中平面圖中的第一裝載埠支撐物的第一內側壁與第二內側壁，以及第二裝載埠支撐物的第一內側壁與第二內側壁定義矩形的四個不同側邊，其中矩形的尺寸等於光罩盒的尺寸；以及光學感測器與鎖定裝置埋置於裝載埠中。在一實施例中，第一裝載埠支撐物具有斜角邊緣連接其上表面、第一內側壁、與第二內側壁。在一實施例中，第一裝載埠支撐物的下表面與第二裝載埠支撐物的下表面位於第一平面中，其中光學感測器與鎖定裝置包括：第一裝載埠支撐物中的第一光學發射器、第二裝載埠支撐物中的第一光學接收器，其中第一光學發射器及第一光學接收器與第一平面隔有第一距離；第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物的一者中的第二光學發射器；第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物的另一者中的第二光學接收器，其中第二光學發射器及第二光學接收器與第一平面隔有第二距離，且第二距離小於第一距離；第一裝載埠支撐物中的第一鎖定裝置；以及第二裝載埠支撐物中的第二鎖定裝置，其中第一鎖定裝置及第二鎖定裝置與第一平面隔有第三距離，其中第三距離大於第二距離但小於第一距離。在一實施例中，裝載埠更包括控制單元耦接至第一光學接收器的第一輸出端與第二光學接收器的第二輸出端，其中控制單元設置在自裝載埠卸下光罩盒時，偵測光罩盒的上側光罩盒是否自光罩盒的下側光罩盒分離；以及執行第一 鎖定裝置與第二鎖定裝置中至少一者以限制下側光罩盒移動，以回應偵測到的上側光罩盒自下側光罩盒分離。在一實施例中，裝載埠更包括：第一裝載埠支撐物中的第一鎖定裝置、第二裝載埠支撐物中的第二鎖定裝置、可動基底，其上表面在卸下光罩盒時接觸第一裝載埠支撐物與第二裝載埠支撐物；以及可動基底上表面上的第一感測器與第二感測器，其中第一感測器與第二感測器設置以偵測光罩盒的不平均上拉。
用於光微影製程中的光罩盒的操作方法，包括：自裝載埠底部上拉光罩盒，且光罩盒承載光罩；偵測光罩盒的異常狀況；以及啟動裝載埠的一或多個鎖定裝置以限制光罩盒移動，以回應偵測到的異常狀況。在一實施例中，異常狀況包含光罩盒的上側光罩盒與下側光罩盒分離，其中裝載埠包括第一對光學感測器於裝載埠的側壁中，其中裝載埠包括第二對光學感測器於裝載埠的側壁中及第一對光學感測器上；其中偵測異常狀況的步驟採用第一光學感測器與第二光學感測器的輸出值。在一實施例中，異常狀況包含光罩盒的不均勻上拉，其中裝載埠包括第一感測器與第二感測器於裝載埠底部的上表面上；其中偵測異常狀況的步驟包括計算第一感測器與第二感測器的輸出值差異，並比較輸出值差異與預定臨界值。
在一實施例中，裝載埠包括沿著裝載埠的垂直方向之至少兩對光學感測器；沿著裝載埠的水平方向之至少兩個感測器；以及控制單元，其中控制單元採用至少兩對光學感測器與至少兩個感測器的輸出值，以偵測光罩盒的異常狀況。
上述實施例之特徵有利於本技術領域中具有通常 知識者理解本發明。本技術領域中具有通常知識者應理解可採用本發明作基礎，設計並變化其他製程與結構以完成上述實施例之相同目的及/或相同優點。本技術領域中具有通常知識者亦應理解，這些等效置換並未脫離本發明精神與範疇，並可在未脫離本發明之精神與範疇的前提下進行改變、替換、或更動。

Claims (1)

  1. 一種設置以裝載或卸下光罩盒的設備，包括：一第一裝載埠支撐物；以及一第二裝載埠支撐物，與該第一裝載埠支撐物相隔，其中該第一裝載埠支撐物與該第二裝載埠支撐物各自包含一L型矩形棱柱的至少部份，其中該第一裝載埠支撐物與該第二裝載埠支撐物位於一矩形區的對角線上，其中該第一裝載埠支撐物的第一內側壁與該第二裝載埠支撐物的第二內側壁劃定該矩形區的邊界，且其中該矩形區的第一寬度等於該光罩盒的第二寬度，且該矩形區的第一長度等於該光罩盒的第二長度。
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