TWI389828B - 具有感測器之光罩盒 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種用以存放半導體元件或光罩之容器，特別是有關於一種光罩盒，藉由配置在光罩盒中的感測裝置（特別是一種壓力感測器）來判斷光罩盒是否被穩定地固定。
近代半導體科技發展迅速，其中光學微影技術（Optical Lithography）扮演重要的角色，只要是關於圖形(pattern)定義，皆需仰賴光學微影技術。光學微影技術在半導體的應用上，是將設計好的線路製作成具有特定形狀可透光之光罩。利用曝光原理，則光源通過光罩投影至矽晶圓(silicon wafer)可曝光顯示特定圖案。
產業界之趨勢是朝向生產較小之晶片以及於較大的晶圓上生產具較高邏輯密度以符合線寬越來越小之晶片。顯然地，光罩表面能被圖樣化的精密程度以及這圖樣能夠準確地複製於晶圓表面上的程度，此二者影響著半導體最終產品的品質。圖樣能被複製於晶圓上的解析度(resolution)係取決於用來投影於塗有光阻劑的晶圓表面上的紫外光波長。現時的微影器具係利用波長為193奈米(nm)的深紫外光(deep ultraviolet light；DUV)，其允許具100nm等級的最小特徵尺寸。目前已發展之器材利用157nm之遠紫外光(extreme ultraviolet light；EUV)，使得特徵尺寸之解析度小於70nm。
因此避免光罩表面受到汙染物之污染是很重要的，該污染物能夠造成表面的傷害或者使得在過程中投影到光阻層的圖樣失真(distort)，因此導致不良品質的最終產品。傳統的光罩表面具有一層薄、光學透明的薄膜，並依附支撐於一框架，並附著於光罩上。其目的在於密封外來汙染物以及減少可能由遷移至圖案樣版之污染物所引起的印痕缺陷。然而，極遠紫外光利用來自圖樣化表面的反射，與深紫外光微影利用傳輸之光罩特性相反。目前，傳統技術尚無法提供遠紫外光穿透的薄膜材料。因此，使用於遠紫外光微影中的反射式光罩較傳統微影中使用之光罩容易受到更大程度之污染與傷害。這情形對於預定用於遠紫外光微影，用以接收、儲存、運輸及裝運晶圓的任何容器，增加了功能上強化之要求。
因此，為了減少在儲存、製造、運輸期間所產生之污染，在現在習知技術已發展之隔絕技術，是以一內部容器來承載光罩，並再以一外部容器將內部容器固定於其中的光罩盒，請參考第6圖。如第6圖所示，藉由一內部容器之下蓋c與內部容器之上蓋d將光罩e蓋合並固定於其中，之後再以一外部容器之下蓋a與外部容器之上蓋b將內部容器蓋合並固定於其中。在遠紫外光之曝光製程中，需於曝光設備中將內部容器自外部容器取出，之後再將光罩自內部容器取出以進行曝光。因此，在進行曝光製程期間，內部容器與外部容器是需要被分離或是蓋合的；然而，在此曝光製程期間，操作人員卻無法得知非透明之外部容器中是否有內部容器存在，或者是否有無確實已將內部容器蓋緊，在此不確定之情況下，很容易導致內部容器脫落或遺失，使得光罩損害而造成成本損失。有鑒於此，本發明所提供一種具有可以感測外部容器與內部容器間的壓力之光罩盒。
依據上述之說明，本發明之一主要目的係提供一種於外部容器與內部容器間配置壓力感測器之光罩盒，利用設置於外部容器至內部容器之間之壓力感測器來感測，經由與壓力感測器電性連接之燈號來判讀外部容器是否已固定內部容器。
本發明之另一主要目的，係提供一種於外部容器與內部容器間配置壓力感測器之光罩盒，利用設置於外部容器至內部容器之間之壓力感測器，將內部容器穩固於外部容器中，以避免搖晃及碰撞對光罩所產生之損壞。
發明之再另一主要目的，係提供一種於外部容器與內部容器間配置溫濕度感測器之光罩盒，利用設置於外部容器至內部容器之間之溫濕度量測裝置來量測光罩盒內部的環境狀況，避免過高或過低之溫濕度污染內部之光罩。
基於上述之目的，本發明首先提供一種配置於光罩盒內之壓力感測器及溫濕度量測裝置，光罩盒係由具有一第一內表面之下蓋板與一具有第二內表面之上蓋板所組成，該下蓋板與該上蓋板蓋合時，第一內表面與第二內表面形成一第一容置空間；位於第一容置空間中配置一具有一子第一內表面之子下蓋板與一具有一子第二內表面之子上蓋板，該子第一內表面與該子第二內表面形成一第二容置空間；複數個壓力感測器貫穿於上蓋板之外表面至第二內表面之複數個貫穿孔，且其感應端位於第二內表面至子上蓋板之子外表面之間。
本發明接著提供一種配置於光罩盒內之壓力感測器及溫濕度量測裝置，該光罩盒係由具有一第一內表面之下蓋板與一具有第二內表面之上蓋板所組成，下蓋板與該上蓋板蓋合時，第一內表面與第二內表面形成一第一容置空間；位於第一容置空間中配置一具有一子第一內表面之子下蓋板與一具有一子第二內表面之子上蓋板，該子第一內表面與該子第二內表面形成一第二容置空間；一凹槽部，係形成於上蓋板之外表面上；複數個壓力感測器貫穿於上蓋板之外表面之凹槽部至相對於另一側之第二內表面之複數個貫穿孔，且其感應端位於第二內表面至子上蓋板之子外表面之間。
本發明接著再提供一種配置於光罩盒內之壓力感測器及溫濕度量測裝置，該光罩盒係由具有一第一內表面之下蓋板與一具有第二內表面之上蓋板所組成，下蓋板與該上蓋板蓋合時，第一內表面與第二內表面形成一第一容置空間；位於第一容置空間中配置一具有一子第一內表面之子下蓋板與一具有一子第二內表面之子上蓋板，該子第一內表面與該子第二內表面形成一第二容置空間；複數個壓力感測器貫穿於上蓋板之外表面至第二內表面之複數個貫穿孔，且其感應端位於第二內表面至子上蓋板之子外表面之間；一溫濕度量測裝置，設置於上蓋板之第二內表面上；一數據顯示器，設置於該外表面上，並電性連接該壓力感測器及該溫濕度量測裝置。
經由本發明所提供之設計，可經由對感測壓力的判讀來判斷其外部容器之上下蓋板是否有確實固定，以避免搬運或儲存其間所造成不必要之損壞。
由於本發明係揭露一種於外部容器與內部容器間配置感測器之光罩盒，特別是配置一種壓力感測器之光罩盒；
其中所利用到的一些關於光罩、光罩盒，光罩盒中的支撐件或是感測裝置，係利用現有技術來達成，故在下述說明中，並不作完整描述。此外，於下述內文中之圖式，亦並未依據實際之相關尺寸完整繪製，其作用僅在表達與本發明特徵有關之示意圖。
首先，請參閱第1圖，係為本發明之光罩盒爆炸示意圖。如第1圖所示，光罩盒係由一下蓋板10與一上蓋板11所形成，其中，下蓋板10包括一第一內表面101，至少複數個固定件40形成於第一內表面101上，而在一較佳實施例中，在第一內表面101上係有三個凸起的固定件40；上蓋板11包括一第二內表面111及相對於第二內表面另一側之一外表面113，而當下蓋板10與上蓋板11蓋合時，下蓋板10之第一內表面101與上蓋板11之第二內表面111之間形成一個第一容置空間17，故可以形成一外部容器；一子下蓋板20，具有一子第一內表面201，至少複數個凸起之支撐件203形成於第一子內表面201上之四個角落；一子上蓋板21，具有一子第二內表面211及相對於第二內表面另一側之一子外表面213，子下蓋板20與子上蓋板21皆設置於第一容置空間17內，且當子下蓋板20與子上蓋板21蓋合時，子下蓋板20之子第一內表面201與子上蓋板21之子第二內表面211之間形成一個第二容置空間23，故可以形成一內部容器；一凹槽部（RECESS）115係形成於上蓋板11之外表面113上；一把手13設置於上蓋板11之外表面113上且橫跨於凹槽部115上，使得把手13與凹槽部115之間保持一距離，其中此一距離可方便搬運時，搬運者能將手伸入手把13之伸展空間；一對突緣15，設置在上蓋板11之外表面113上，此突緣15為方便機器手臂或人力抓取光罩盒之裝置，本發明並不限制其形狀，而在一較佳實施例中該突緣15之形狀為左右對稱之直角折板體，以利機器之抓取。
另外，在下蓋板10內配置至少一氣閥103，此氣閥103為一柱狀體，從下蓋板10之底部貫穿至相對於底部之第一內表面101，且柱狀氣閥103向上延伸至子下蓋板20並貫穿於子下蓋板20至子第一內表面201。氣閥103主要是將惰性氣體充入第二容置空間23中以清潔及保護內部容器內之光罩50。本發明之最佳實施例為配置兩個氣閥103於下蓋板10內，其中一氣閥103為充氣閥，一氣閥103為出氣閥，且氣閥103配置於下蓋板10之位置與充氣、出氣之機台(未顯示於圖中)位置相同，但本發明並不限定氣閥103個數、位於下蓋板10之位置或限定氣閥103為充氣或出氣之功能。
接著，請參閱第2圖，為本發明之上蓋板之示意圖。如第2圖所示，在上蓋板11之外表面113之上的凹槽部115周圍配置有複數個貫穿孔117；在各個貫穿孔117內各設置一壓力感測器30，此壓力感測器30為一種可上下調動之裝置，例如：使用具有旋轉功能之鎖固裝置，可由螺旋轉動作為上下調動之鎖固裝置等。在此要強調，在本發明中，並不侷限將貫穿孔117配置在凹槽部115周圍，貫穿孔117亦可配置在凹槽部115上，對此，本發明並不加以限制。此外，複數個壓力感測器30係則電性連接至上配置於蓋板11之外表面113之數據顯示器35上，用以顯示壓力感測器30所讀出之壓力值，同時，數據顯示器35上亦進一步配置至少一個顯示燈351，用以依據壓力感測器30所讀出之壓力值顯示不同顏色之燈號。
接著，請參閱第3圖，為本發明之光罩盒中裝載光罩之剖視示意圖。如第3圖所示，一光罩50放置並固定在子下蓋板20之子第一內表面201與子上蓋板21之子第二內表面211所形成之第二容置空間23中，其中子下蓋板20之子第一內表面201之四個角落附近配置有複數個凸起之支撐件203，使得光罩50被限制在複數個凸起之支撐件203中；而下蓋板10之第一內表面101上有配置複數個固定件40，當上蓋板11與下蓋板10蓋合時，會形成一第一容置空間17，而蓋合成一體後的子下蓋板20與子上蓋板21會放置並固定於第一容置空間17中；此時，下蓋板10之第一內表面101上之固定件40會支撐著子下蓋板20。再者，複數個壓力感測器30，係設置於經由相應之貫穿孔117中，每一壓力感測器30之一調整端303設置於上蓋板11之外表面113之上，而每一壓力感測器30之感應端301設置於上蓋板11之第二內表面111之上，並使其感應端301位於第二內表面111與子外表面213之間，並且可以先藉由壓力感測器30之調整端303將感應端301調整至接觸於到子上蓋板21之子外表面213上，使得壓力感測器30配置於光罩盒之外部容器與內部容器間。很明顯地，當複數個壓力感測器30在下蓋板10與上蓋板11蓋合後，由於經過調整後的感應端301調至即會壓抵並接觸於子上蓋板21之子外表面213上，再藉由與下蓋板10之第一內表面101上之固定件40的支撐，使得子下蓋板20被固定住，因此，壓力感測器30之感應端301會壓在子上蓋板21之子外表面213上，並保持一固定壓力，並藉由數據顯示器35顯示固定壓力壓力讀值，故可以依據此數據顯示器35所顯示壓力讀值來判斷上蓋板11與下蓋板10蓋合後，是否已將子上蓋板21與子下蓋板20準確地固定於其中；如果是當壓力讀值到達所設定之壓力值時，則數據顯示器35上之顯示燈351會顯示一燈號，例如：顯示綠色燈號。此時，即表示光罩盒可以進行傳遞；當此光罩盒需要由機械手臂進行傳遞時，即可藉由光罩盒上蓋板11上的突緣15來進行傳遞；當此光罩盒需要由操作人員進行傳遞時，操作人員即可藉由光罩盒上蓋板11上的把手13來進行傳遞，由於光罩盒把手13的下方形成一凹槽部115，因此便於操作人員的手伸入凹槽部115，以握緊把手13。更由於子上蓋板21與子下蓋板20準確地被固定於第一容置空間17中，因此可以確保光罩盒在傳遞或搬運的過程中，位於子上蓋板21與子下蓋板20所形成之第二容置空間23中的光罩50可以被安全地傳遞。又例如：如果是當複數個壓力感測器30之壓力讀值有任何一個並未到達所設定之壓力值時，則數據顯示器35上之顯示燈351會顯示另一燈號，例如：顯示紅色燈號；此時，即表示上蓋板11未確實與下蓋板10蓋合，使得複數個壓力感測器30彼此之間所感測之壓力值不同。又再例如：當子上蓋板21與子下蓋板20已由上蓋板11與下蓋板10中取出後，此時，在上蓋板11與下蓋板10蓋合後，由於上蓋板11與下蓋板10所形成之第一容置空間17中無子上蓋板21與子下蓋板20，因此，壓力感測器30之感應端301會壓不到子上蓋板21之子外表面213上，故壓力感測器30無任何壓力讀值出現，此時，數據顯示器35上之顯示燈351顯示一燈號，例如：顯示黃色燈號。此時，即表示上蓋板11與下蓋板10中無光罩。
經由上述，當本發明中之光罩盒的上蓋板11與下蓋板10蓋合後，使用者也可以很容易地依據數據顯示器35上所顯示之燈號來判斷出上蓋板11與下蓋板10之第一容置空間17是否有光罩存在，以及容納光罩之子上蓋板21與子下蓋板20是否已被穩固地被固定於第一容置空間17中。
接著，本發明還可以進一步在上蓋板11之第二內表面111上配置一溫濕度量測裝置31，此溫濕度量測裝置31主要為測量第一容置空間17內之溫濕度，並經由電性連接至外表面113之數據顯示器35上，由數據顯示器35所顯示之溫濕度來判斷第一容置空間17內是否有溫濕度之變化。此外，在本發明之實施例中，壓力感測器30與溫濕度量測裝置31可以進一步具備無線傳輸之功能。壓力感測器30與溫濕度量測裝置31電性連接於發訊器33，並將壓力感測器30與溫濕度量測裝置31所量測到的壓力資料及溫度資料無線傳送至主控端(未顯示)，以方便監控；由於此無線傳輸之功能係與現有技術相同，故不再予贅述。
在此要強調，本實施例配置之壓力感測器30並不侷限於只配置壓力感測器30，亦可配置其他類型之感測器。在一較佳實施例中，可配置一物體感測器(未顯示於圖中)，先測量內部容器是否在外部容器中，再將訊息傳送至其他壓力感測器30，通知其測量感壓內部容器之壓力，確認內部容器是否有放正。因此，本發明對於感測器之類型及數量，或者各感測器訊號傳送之方式，並不加以限制。
接著，請參閱第4圖，係本發明之壓力感測器另一實施例之配置示意圖。第4圖與第3圖之差異在於，第4圖係將上蓋板11上之複數個貫穿孔117設置於上蓋板11之外表面113之凹槽部115中，且複數個壓力感測器30配置於複數個貫穿孔117內，每一壓力感測器30之一調整端303設置於上蓋板11之位於凹槽部115之外表面113上，而每一壓力感測器30之感應端301設置於上蓋板11之位於凹槽部115之第二內表面111上，並使其感應端301位於凹槽部115之第二內表面111與子外表面213之間，並且可以先藉由壓力感測器30之調整端303將感應端301調整至接觸於到子上蓋板21之子外表面213上，使得壓力感測器30配置於光罩盒之外部容器與內部容器間；當在上蓋板11與下蓋板10蓋合時，壓力感測器30會與下蓋板10之第一內表面101上之固定件40固定住內部容器（即子上蓋板21之子外表面213），且在固定狀態之壓力感測器30會保持一固定壓力並輸出一個壓力值。很明顯地，本實施例相對於第3圖之實施例而言，兩者間的差異在於本實施例係將複數個壓力感測器30配置於凹槽部115中，故本實施例之光罩盒之功能與第3圖之實施例相同，故不再重複贅述之。
接著，請再參閱第5圖，係本發明之壓力感測器再一實施例之配置示意圖。複數個壓力感測器30直接配置於上蓋板11之位於凹槽部115之第二內表面111上，並使其感應端301位於第二內表面111與子上蓋板21之外表面213間；在本實施例中，壓力感測器30為一固定不可調動之狀態，因此，壓力感測器30之長度大小，即為外部容器蓋合時，上蓋板11之第二內表面111與子上蓋板21之子外表面213之間距。而其感應端301會接觸於到子上蓋板21之子外表面213上，並在上蓋板11與下蓋板10蓋合時，壓力感測器30會與下蓋板10之第一內表面101上之固定件40固定住內部容器，且在固定狀態之壓力感測器30會保持一固定壓力並輸出一個壓力值。很明顯地，本實施例相對於第3圖之實施例而言，兩者間的差異在於本實施例係將複數個壓力感測器30配置於凹槽部115中，故本實施例之光罩盒之功能與第3圖之實施例相同，故不再重複贅述之。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧下蓋板
101‧‧‧第一內表面
103‧‧‧氣閥
11‧‧‧上蓋板
111‧‧‧第二內表面
113‧‧‧外表面
115‧‧‧凹槽部
117‧‧‧貫穿孔
13‧‧‧把手
15‧‧‧突緣
17‧‧‧第一容置空間
20‧‧‧子下蓋板
201‧‧‧子第一內表面
203‧‧‧支撐件
21‧‧‧子上蓋板
211‧‧‧子第二內表面
213‧‧‧子外表面
23‧‧‧第二容置空間
30‧‧‧壓力感測器
301‧‧‧感應端
303‧‧‧調整端
31‧‧‧溫濕度量測裝置
33‧‧‧發訊器
35‧‧‧數據顯示器
351‧‧‧顯示燈
40‧‧‧固定件
50‧‧‧光罩
a‧‧‧外部容器之下蓋
b‧‧‧外部容器之上蓋
c‧‧‧內部容器之下蓋
d‧‧‧內部容器之上蓋
e‧‧‧光罩
第1圖 係本發明之爆炸示意圖。
第2圖 係本發明之上蓋板示意圖。
第3圖 係本發明裝載光罩之剖視示意圖。
第4圖 係本發明另一實施例之壓力感測器配置示意圖。
第5圖 係本發明另一實施例之壓力感測器配置示意圖。
第6圖 係習知光罩存放盒示意圖。
10‧‧‧下蓋板
101‧‧‧第一內表面
11‧‧‧上蓋板
111‧‧‧第二內表面
113‧‧‧外表面
115‧‧‧凹槽部
117‧‧‧貫穿孔
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33‧‧‧發訊器
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50‧‧‧光罩
Claims (14)
- 一種配置有感測裝置之光罩盒，包括：一下蓋板，具有一第一內表面，且該第一內表面上形成有複數個固定件；一上蓋板，具有一第二內表面及相對於該第二內表面另一側之一外表面，且配置至少一貫穿該外表面及該第二內表面之貫穿孔，且於該下蓋板與該上蓋板蓋合時，該第一內表面與該第二內表面形成一第一容置空間；一子下蓋板，位於該第一容置空間內並與該複數個固定件接觸，且該子下蓋板具有一子第一內表面；一子上蓋板，位於該第一容置空間內，其具有一子第二內表面及相對於該第二內表面另一側之一子外表面，且於該子下蓋板與該子上蓋板蓋合時，該子第一內表面與該子第二內表面形成一第二容置空間；以及至少一感測器，配置於該貫穿孔內，每一該感測器具有一感測端，且該感測端位於該上蓋板之第二內表面上。
- 一種配置有感測裝置之光罩盒，包括：一下蓋板，具有一第一內表面，且該第一內表面上形成有複數個固定件；一上蓋板，具有一第二內表面及相對於該第二內表面另一側之一外表面，且該上蓋板之外表面向該下蓋板之第一內表面方向形成一凹槽部，且配置至少一貫穿該外表面及該第二內表面之貫穿孔於該凹槽部上，且於該下蓋板與該上蓋板蓋合時，該第一內表面與該第二內表面形成一第一容置空間；一子下蓋板，位於該第一容置空間內並與該複數個第一固定件接觸，且該子下蓋板具有一子第一內表面；一子上蓋板，位於該第一容置空間內，其具有一子第二內表面及相對於該第二內表面另一側之一子外表面，且於該子下蓋板與該子上蓋板蓋合時，該子第一內表面與該子第二內表面形成一第二容置空間；以及至少一感測器，配置於該上蓋板之該凹槽部之該貫穿孔內，每一該感測器具有一感測端，且該感測端位於該上蓋板之第二內表面上。
- 一種配置有感測裝置之光罩盒，包括：一下蓋板，具有一第一內表面，且該第一內表面上形成有複數個固定件；一上蓋板，具有一第二內表面及相對於該第二內表面另一側之一外表面，且該上蓋板之外表面向該下蓋板之第 一內表面方向形成一凹槽部，且於該下蓋板與該上蓋板蓋合時，該第一內表面與該第二內表面形成一第一容置空間；一子下蓋板，位於該第一容置空間內並與該複數個第一固定件接觸，且該子下蓋板具有一子第一內表面；一子上蓋板，位於該第一容置空間內，其具有一子第二內表面及相對於該第二內表面另一側之一子外表面，且於該子下蓋板與該子上蓋板蓋合時，該子第一內表面與該子第二內表面形成一第二容置空間；以及至少一感測器，配置於該上蓋板之該凹槽部的第二內表面上。
- 如申請專利範圍第1、2或3項所述之光罩盒，其中該感測器為一種壓力感測器。
- 如申請專利範圍第1、2或3項所述之光罩盒，其進一步配置一溫濕度量測裝置，並設置於該第一容置空間內。
- 如申請專利範圍第4項所述之光罩盒，其進一步配置一數據顯示器，且電性連接於該壓力感測器。
- 如申請專利範圍第5項所述之光罩盒，其進一步配置一數據顯示器，且電性連接於該溫濕度量測裝置。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之光罩盒，其中該感測器進一步具有調整端。
- 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其進一步配置一凹槽部於該上蓋板上。
- 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒，其進一步配置至少一把手位於該上蓋板之上。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之光罩盒，其進一步配置至少一把手位於該上蓋板之上且該把手橫跨於該凹槽部上。
- 如申請專利範圍第1、2或3項所述之光罩盒，其進一步配置一對突緣位於該上蓋板之該外表面上。
- 如申請專利範圍第1、2或3項所述之光罩盒，其進一步配置一發訊器，且電性連接於該感測器，其中該發訊器具有無線傳輸之裝置。
- 如申請專利範圍第1、2或3項所述之光罩盒，其進一步配置至少一氣閥於該下蓋板，該氣閥為一柱狀體，從該下蓋板之底部貫穿至 相對於該底部之該第一內表面，且該氣閥向上延伸至該子下蓋板並貫穿於該子下蓋板至該子第一內表面。
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