TWI391304B - 光罩盒 - Google Patents

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Description

光罩盒
本發明係關於一種用於儲存、運輸、裝運及處理例如光遮罩、光罩及晶圓等易碎裝置之標準化機械介面(Standardized Mechanical Interface，SMIF)容器，且具體而言，本發明係關於一種保護裝置，尤其係微粒控制裝置，其包括用以定位及緊固光罩之支撐結構，俾為光罩保持一潔淨環境。
在積體電路及其他半導體裝置之製程中，常常使用之製程步驟之一為光學微影製程。大體而言，光學微影製程係使用一經圖案化之模板，將一經專門製備之晶圓表面選擇性地暴露至一光輻射源，以形成一經蝕刻之表面層。通常，該經圖案化之模板係為一光罩，其係一包含欲再現於晶圓上之圖案之極為平整之玻璃板。舉例而言，可藉由如下方式來製備晶圓表面：首先於其上面沉積氮化矽，隨後塗覆一感光液體聚合物或光阻劑；接下來，使紫外(UV)光照射過一遮罩或光罩之表面、或自遮罩或光罩之表面反射，以將所需圖案投影至覆蓋有光阻劑之晶圓上。光阻劑中曝光之部分將發生化學變化，且當晶圓隨後受一化學媒介作用以移除未被曝光之光阻劑部分時，經曝光部分可保持不受影響，而在晶圓上留下與光罩上圖案形狀對應之光阻。然後，對晶圓施以一蝕刻製程以移除氮化物層之暴露部分，而在晶圓上留下對應於光罩圖案之氮化物圖案。此蝕刻層可單獨地或與其他以類似方式形成之其他層相結合，提供作為一特定積體電路或半導體晶片之「電路」之特徵的裝置及裝置間的相互導通。
此產業之趨勢係製造更小及/或具有更高邏輯密度之晶片，因而需要在更大之晶圓上形成更小之線寬。顯然地，光罩表面可被圖案化之精細程度及該圖案可被完整地複製至晶圓表面上之程度，將影響最終半導體產品之品質。圖案可被再現於晶圓表面上之解析度取決於將圖案投影至塗覆有光阻劑之晶圓表面上時所使用紫外光之波長，目前之光學微影裝置係使用波長為193奈米(nm)之深紫外光，其使最小形體尺寸能夠處於100奈米之等級。目前正在開發使用157奈米極紫外(Extreme Ultraviolet，EUV)光，以使形體解析度處於70奈米以下。光罩係極為平整之玻璃板，其包含欲再現於晶圓上之圖案。
典型之光罩基板材料係為光學透明之石英。由於現今積體電路之關鍵元件具有微小之尺寸，因而使光罩之工作表面(即經圖案化表面)保持無污染物至關重要，否則在處理過程中污染物可能會損壞該表面或者使投影至光阻層上之影像畸變，導致最終產品之品質受到影響。通常，當極紫外光(EUV)應用於光學微影製程時，未經圖案化表面及經圖案化表面之臨界微粒尺寸分別係0.1微米(μm)及0.03微米(μm)。
一般而言，光罩之經圖案化表面塗覆有通常由硝化纖維形成之薄且光學透明之薄膜，其貼附至一框架上並由該框架支撐且貼附至光罩上。其用途係隔絕污染物並減少此種污染可能在影像平面中造成之印刷缺陷。然而，就極紫外光而言，係使用於經圖案化表面上所發生之反射，而非像深紫外光光學微影製程一樣使用穿過光罩之透射。目前，此項技術並不提供對極紫外光(EUV)透明之光罩薄膜材料，是故，在極紫外光(EUV)微影製程中所採用之反射性光遮罩(光罩)易受污染及損壞之程度遠大於在傳統光微影製程中所使用之光罩。此種情形對設計用於儲存、運輸及裝運一指定用於極紫外光(EUV)微影製程之光罩之容器或盒，須具備更高之功能要求。一般而言，光罩係於一形成於標準化機械介面(SMIF)容器或盒內之微小潔淨室型環境內儲存及/或運輸，此一容器通常包括一門及與該門相配合之一封蓋，以形成用於容納光罩之一氣密性外殼。該門一般設計及配備有特殊形體及機構，以便能夠一處理工具接合，以用於自動或手動地打開門並隨後將光罩轉移至該處理工具環境而不使光罩暴露於周圍大氣中。
考量到微粒對半導體製作之嚴重影響，又鑒於光罩易於因滑動摩擦及磨損而使經圖案化表面上之精密形體受損，在製造、處理、裝運、搬運、運輸或儲存期間，光罩與其他表面之間之不必要及不欲之接觸將造成不利之影響。其次，光罩表面上之任何微粒污染皆可能會損壞光罩，其損壞程度足以嚴重影響在製程中使用此一光罩之任何最終產品。在處理、運輸及裝運期間，在容納光罩之受控環境內可能會產生微粒，光罩與容器之間之滑動摩擦及所引起之磨損亦為污染微粒的來源之一，在試圖將光罩定位於容器內時或者因在運輸或裝運期間光罩與容器之間出現相對運動，此種情形即可能發生。舉例而言，光罩在運輸期間可能會在光罩容器內滑離其位置，從而產生微粒。其中，容器壁之變形可能足以使光罩在容器內發生移位；當自容器中自動擷取光罩並將其定位於製程設備時，此種錯位之光罩亦有可能不對齊，致使最終產品之品質不可預測；容器之受衝擊及振動可傳遞至光罩及固定光罩之組件，從而造成相對運動並產生微粒；亦存在光罩或光罩薄膜在此等條件下可能會擦傷或裂開之可能性；當然，微粒來源可係沉降於光罩上之氣載微粒。通常，藉由利用氣密性標準化機械介面(SMIF)容器在光罩周圍形成並保持一受控環境來減輕此問題。
前述說明同樣適用於經設計以運輸及/或儲存指定用於非極紫外光相關半導體製作之半導體晶圓基板及光罩之容器。舉例而言，本說明同等地適用於前開式一體標準盒(Front Opening Unified Pod，FOUPS)及前開式裝運盒(Front Opening Shipping Box，FOSBS)、以及密封式機械介面(Sealed Mechanical Interface，SMIF)。
認識到在晶圓周圍需要形成一受控環境(尤其係在儲存、處理及運輸期間)，先前技術已演進出在儲存、裝運及運輸光罩中所涉及之作業期間，將光罩牢牢地固定於光罩容器內一固定位置上之方法。最常用之方法係於底面或門上提供支撐件，使該等支撐件接觸光罩之經圖案化表面並相對於容器表面以一實質平坦之構形加以固定。常常以一個或多個按壓部件來加強該等固定支撐件，該等按壓部件自盒之封蓋或外殼延伸並接觸光罩與經圖案化表面相對之表面。儘管此種方式可限制光罩於垂直經圖案化表面方向上運動，然而其無法有效地固定光罩以防止在經圖案化表面之平面中出現水平之運動。在此一方面，先前技術揭示沿光罩之周緣設置之限位結構，俾限制光罩之橫向運動。先前技術中為將光罩牢牢地固定於容器內，亦提供一與所有上述結構部件相結合之閂鎖，該閂鎖經設計以使封蓋保持牢固地貼靠門或基座，藉以使按壓部件牢固地向下壓貼在光罩上。按壓部件可由彈性材料製成、或者安裝於自封蓋延伸出之懸臂之端部處，以便在封蓋與門嚙合時，按壓部件可逐漸地接觸並壓靠光罩表面。此種懸臂配置，使光罩支撐件能夠對光罩施加一依順性且受控之力，此種依順性且受控之力將光罩牢固地固定於容器內，而不會在光罩上形成過大之力或變形，即使在容器可能輕微變形之情況下亦如此。此領域中之一般技術人員可知道該等結構無法避免光罩與支撐部件、限制結構及按壓部件之間的相對滑動，當容器有可能受到衝擊及振動載荷時尤其如此，而此滑動將會造成光罩表面磨損並產生微粒。
由於認識到該問題，先前技術容器包括安裝至容器門上之支柱，以用於支撐光罩之四個對應角部，支柱之各該角部包括具有互成直角之斜面之傾斜凹腔。當將光罩置於光罩支撐件中時，光罩之邊緣接觸傾斜凹腔之各斜面將存在一水平面。由於光罩之重量、及光罩邊緣與傾斜凹腔表面間之低摩擦，光罩將可迅速、容易且可重複地定位於此「單解決方案」之位置上。各傾斜凹腔之斜面嚙合一圍繞光罩下邊緣之切角，以便在光罩之四個角部位置牢牢地支撐光罩，而不使光罩支撐件接觸光罩之上表面或下表面、或者光罩之垂直邊緣。按壓部件可包括相對於光罩支撐件上之傾斜凹腔倒置之傾斜凹腔，以便一旦將光罩定位於光罩支撐件中，容器封蓋與容器門之耦合會使各傾斜凹腔之斜面與光罩頂邊緣周圍之切角嚙合，以使光罩在其四個角部夾掣於光罩支撐件與按壓部件之間，從而在運輸容器期間及/或容器受到震動期間，將光罩牢固定位。
部分標準化機械介面(SMIF)容器包括安裝至容器門或基座上之支柱，以用於支撐光罩之四個相應角部。支柱之各角部可包括具有互成直角之斜面之傾斜凹腔，當將光罩置於光罩支撐件中，將於光罩之邊緣接觸傾斜凹腔之各斜面，存在單個水平面。由於光罩之重量、及光罩邊緣與傾斜凹腔表面之間的低摩擦，光罩將可迅速、容易且可重複地定位於該「單解決方案」位置上。各傾斜凹腔之斜面可與圍繞光罩下邊緣之切角嚙合，以便在光罩之四個角部處牢牢地支撐光罩，而不使光罩支撐件接觸光罩之上表面或下表面、或者光罩之垂直邊緣。按壓部件可包括與光罩支撐件上之傾斜凹腔倒置之傾斜凹腔，以便一旦將光罩定位於光罩支撐件中，容器封蓋與容器門之耦合，可使各傾斜凹腔之斜面與光罩頂邊緣周圍之切角嚙合，以使光罩在其四個角部夾掣於光罩支撐件與按壓部件之間，從而在運輸容器期間及/或容器受到震動期間，可將光罩牢固定位。
先前技術之標準化機械介面(SMIF)容器並未在整體上與光罩之接觸最小化，故該等支撐件佈局允許在將光罩於容器內放置定位之前，在光罩支撐結構與光罩之間存在明顯之滑動接觸，所有此種接觸皆可能產生微粒及/或影響蝕刻於光罩中之圖案。另外，先前技術中為將光罩牢牢地支撐於容器內一固定位置上所作之努力會導致與光罩之其他額外接觸，從而有可能在將光罩放入及移出容器時，在光罩與限制件相接觸及脫開接觸時造成光罩之額外擦傷及磨損。
當使用該容器來裝運光罩時，在微小環境內產生微粒之問題會加劇。此一容器將遇到各種不同之工作條件，其中一種操作危險在於，容器將經受衝擊及振動載荷，會使光罩移離其在容器內之緊固位置；容器亦可能會在撞擊作用下出現變形，導致貼附於光罩之內部結構移動，並導致光罩在容器內不對齊。就此而言，如何使容器與震動隔絕而非使光罩與容器隔離乃成為一重要考量。
微粒沉降係另一要考量之問題，希望在受控環境內所產生或由其他方式導入受控環境內之微粒無法容易地沉積於光罩上。就此而言，較佳地係於載送光罩過程中使控制之環境之空間最小、且使受控空間內之空氣保持相對為靜態。壓力之驟變或壓力變化過大，將可能導致空氣驟然排出或注入受控空間，從而造成擾流。大且驟然之壓力差將在受控空間內形成壓力波，從而造成微粒移動，導致過濾器表面或容器壁產生偏斜。
另一尚待克服之挑戰為，即使在受控環境下，由於受控環境中所滯留空氣之壓力變化或者由於因容器快速運動或因滯留空氣體積受擾動而引起之所滯留空氣之擾流，仍可能在受控環境內存在微粒之移動。舉例而言，具有薄壁之標準化機械介面(SMIF)盒可因與海拔相關之壓力變化而出現壁運動，致使受控環境內所滯留之空氣移動；溫度變化可能會在容器內引起對流；容器及其組件之尺寸變化可能影響支撐件及固持機構之功能，致使晶圓不對齊或容器內所載送之基板翹曲。因壓力波動而引起之容器壁之尺寸變化可能影響載具之封蓋與門之間之密封，導致微粒侵入載具內。先前技術提出一位於外部環境與內部受控空間之間之換氣器具，該換氣器具提供一使空氣流動之路徑，插入於該路徑中之過濾器，可提供一阻擋微粒自外部環境侵入載具受控環境之屏障。然而，如上文所述，在極紫外光(EUV)之光學微影製程中所使用之光罩具有極細小及精密之形體特徵，因而光罩之未經圖案化表面及經圖案化表面之臨界微粒尺寸分別僅為0.1微米(μm)及0.03微米(μm)。在如此微小之微粒尺寸下，過濾器將需要極細小之孔徑，反而導致兩端之流體流動阻力相當大，從而需要更大之過濾器表面積。對加大過濾器表面積之替代選項將使對壓力驟變(例如在裝運容器時所遇到的)之響應變慢。上述二種方案皆非較佳選項，乃因光罩標準化機械介面(SMIF)盒設計之一目標係使受控空間保持最小，以有效密封以防止微粒侵入，使其中放置有光罩之受控空間最小化、同時為在受控空間內達成壓力等化而提供一大之過濾器面積乃相互矛盾。
通常，先前技術受控環境係藉由在門與封蓋之間插入一密封件來形成。然而，該密封件常常由彈性材料製成，而彈性材料自身即可能係一微粒源或污染源。而且，先前技術中為使用彈性密封件形成一密封需要使用某些結構(例如凹槽及高起之凸塊)，此可能成為微粒進入內部受控環境提供路徑。儘管此等結構得到廣泛使用，然而在此領域中普遍地認為，此等結構會使得對盒進行清洗時不容易清洗之縫隙，而可能會存留清洗溶液中之化學品及微粒。
因此，需要一種藉由提供穩定且牢固之支撐件及一受控環境，來為光罩提供最大之防微粒及污染保護之光罩容納系統。此應包括一光罩壓力等化系統，以有效地等化載具之內部受控環境與載具外部空氣間之壓力而不使空氣侵入受控環境中或自受控環境中排出、且使早已存在於受控環境內之空氣之擾流最小。此外，亦需要一種不使用任何可能產生微粒之材料之密封系統。
本發明揭露一種光罩盒，其具有基座或門與一封蓋相配合，以形成用於容納光罩之外殼。該盒具有光罩保護裝置，包括光罩定位及支撐裝置和環境控制裝置，該光罩定位及支撐裝置有利並形成部分環境控制裝置。
在一實施例中，本發明之光罩大體呈矩形，可具有一經圖案化表面，且定位於一支撐結構上，該支撐結構利用複數個定位圓球安裝至該盒之基座或門上，或者界定光罩在基座或門上之位置。光罩可藉由位於盒基座或門之角部附近之圓球或斜面定位至一安放位置上，且藉由沿切線接觸光罩角部附近之光罩邊緣對光罩實施定位，以最小之接觸面積對光罩實施定位有助於減少內部微粒之產生。本發明之實施例亦可包括安裝至封蓋之光罩固持器，該等固持器可為接觸於光罩表面上之一點的圓球。在其他實施例中，可藉由不同於圓球之結構來形成角部之切點接觸。
根據本發明之一實施例，藉由將光罩緊固於兩組凸起物之間，以在光罩上形成一圓點接觸來將光罩定位及緊固於標準化機械介面(SMIF)光罩盒容器內。在一實施例中，該等凸起物可包括圓球。第一組圓球凸起物設置於基座上並接觸光罩之一表面，通常係經圖案化之表面；第二組圓球凸起物安裝於盒之封蓋上，且一般接觸光罩之未經圖案化或夾持表面。以此種方式支撐及固持光罩可使光罩與盒之間之接觸最小化，並容許接觸材料具有撓性。安裝於門上且其上安放光罩之圓球，其尺寸適於在光罩之經圖案化表面與門之表面間提供一小間隙。用於圓球之較佳材料係聚醯胺－醯亞胺。各組件製造之公差如下：光罩與門之內表面之間不會形成接觸，但仍提供一足夠窄之間隙以提供一擴散屏障，以防止微粒進入該間隙內及光罩之關鍵區域上。盒之形狀適於使內部空間最小化，藉以減少在壓力等化期間所需轉移之空氣量。
在本發明之另一實施例中，一雙重容納盒包括一第一或內盒(亦稱作匣)，其容納於一第二或外盒或封裝(亦稱作光罩標準化機械介面(SMIF)盒)中。內盒之基座與頂封蓋可在配合平面處相互配合以提供密封，此等表面可係經拋光之或超平之金屬表面。基座可主要由或僅由金屬製成，且封蓋中附裝有一環形金屬嵌件，以用於提供二密封面。較佳地，基座之拋光金屬表面延伸於光罩安放位置下並與光罩相間隔，從而在光罩與基座之拋光或超平中心金屬表面之間提供一0.003吋至0.007吋、較佳0.004吋至0.005吋之間隙。因此，基座之外密封面可與光罩和基座之間之擴散屏障同時形成，從而降低製造成本且亦使內盒之佔用面積最小化。外盒可包括一封蓋部分及可密封及閂鎖至該封蓋之門。
可於頂封蓋上放置一僅利用一對對置平面(例如板)之擴散過濾器，以在該二盒之任一上達成壓力等化。該過濾器可包括一穿過對置表面之路徑，該等對置表面之間隙為千分之幾英吋，該路徑將自盒內曲折地延伸至盒外，可藉由將一封蓋板以雷射焊接於其中形成有千分之幾英吋厚之溝槽之基座件上來製成該過濾器。將此二件相接觸地佈置，其中之一較佳係透明或半透明，而另一個則不透明或具有足以吸收雷射能量之不透明性，雷射光束穿過透明件透射至另一個件，並在該另一個件處被吸收，從而在將該二件焊接點處加熱其接合部位。此一過濾器並不利用過濾器媒介(例如編織材料、織物、燒結材料或類似材料)，因而與此種媒介相關聯之微粒產生可能性得以消除。
另一實施例亦可包括一系列閂鎖，以將盒之基座或門閂鎖至封蓋上並在盒周緣周圍提供均勻之夾持力。安裝於基座或門上且上面安放光罩之圓球的尺寸，適於在光罩之經圖案化表面與門之表面之間形成一特定距離，該層提供一擴散屏障，以防止微粒進入光罩之關鍵區域中。本發明之另一構造可分別在門與封蓋之周緣附近包括連續且互補之「平整」表面，在使封蓋與門相配合時，該等平整表面相互貼靠而形成密封，以防止微粒自盒之外部環境中進入盒內部，從而無需使用傳統之彈性體密封。
在本發明之再一實施例中，第一或內盒(亦稱作匣)容納於第二或外盒或封裝中，此外盒可係此項技術中所稱之標準機械介面(SMIF)盒，該內盒具有一頂封蓋與一基座相配合，以形成保護容納光罩或遮罩之外殼。內盒之頂封蓋設置有至少一個孔，適於容納在一端上具有漸縮面(例如平截頭體或圓錐體)之定位銷，該定位銷設置定位成可回縮方式嚙合於該漸縮面、與置於內盒外殼內之光罩之一邊緣之間。在一種實施態樣中，頂封蓋裝有複數個此種定位銷，且外封裝經設計以在組裝該外封裝時嚙合該等銷。當外封裝與內盒之封蓋嚙合時，定位銷會同時受到嚙合並被推入內盒中，從而使銷之漸縮面接觸光罩之上邊緣，由此使光罩被推入外殼內恰當之橫向位置上。可使用一附裝至外盒之頂封蓋部分上之彈性墊來嚙合該等銷並向內推動該等銷，其他彈性墊可接觸內盒之頂封蓋之頂面。
在另一實施例中，在門或基座上、盒之對置角部位置可安裝一對彈簧滾輪，該等彈簧滾輪能使光罩水平對齊，進而降低磨損。
在另一實施例中，在封蓋上安裝一彈簧夾，以使光罩保持嚙合於球形凸起物。在一例示性實施例中，各彈簧夾在第一端處安裝至封蓋上，且在對置端處設置有一球形固持凸起物；在一替代實施例中，該球形固持凸起物可係一圓球，其中該彈簧夾使該圓球保持貼靠光罩。彈簧之剛度經選擇以使彈簧在水平方向上(即當將光罩支撐於容器中時沿光罩之表面)提供一最小偏轉，可允許之偏轉主要位於垂直方向上且垂直於光罩之經圖案化表面，由此在球形凸起物內、但藉由與和經圖案化表面對置之光罩表面形成點接觸，來提供光罩固持力以將光罩固持定位。在一實施例中，本發明之特點係在門及封蓋之周緣上分別具有一個互補之「平整」表面，使封蓋與門嚙合時，該二表面相互貼靠而形成密封，以防止微粒自盒之外部環境中進入盒內部，從而無需使用一傳統之彈性體密封。
本發明某些實施例之一優點係可提供最小之內部空間，以減少在壓力等化期間所轉移之空氣量。而且，某些實施例使內盒具有最小之佔用面積。
本發明某些實施例之一優點係藉由遮罩底部上之球形接觸及遮罩頂部上之邊緣接觸而使遮罩上之接觸面積最小化。
本發明某些實施例之另一優點係提供一表面，用於密封封蓋及基座板，從而消除傳統彈性體密封及伴隨之微粒產生，且封蓋中之過濾器無需使用傳統之過濾器媒介。
本發明某些實施例之另一優點係形成一擴散屏障，以保護或防止微粒進入遮罩之高品質表面上。
本發明各種實施例之一優點係限制光罩在光罩之經圖案化表面之平面中及垂直於該平面移動、同時使光罩與容器間之接觸保持最小。
本發明某些實施例之另一優點係藉由遮罩底部上之球形接觸及邊緣上之線接觸、或遮罩頂部上之邊緣角部接觸，而使遮罩上之接觸面積最小化。
本發明之再一優點係使遮罩在裝運期間在內盒內之運動最小化。就此而言，本發明提供一種方式：其將光罩正確定位於一光罩或遮罩載具內，同時限制光罩與封蓋之間在經圖案化表面之平面中及垂直於該平面出現相對運動，藉以使在運輸及裝運期間由於光罩運動所致衝擊及振動，而造成之光罩表面損壞最小化。此外，藉助本發明，不要求精確地將光罩手動定位於例如光罩容器內或光罩支撐件上，乃因對光罩實施定位之結構會使光罩精確地置中存放。
本發明之其他優點及新穎特徵如下所揭露，任何熟悉此技術者藉由下列說明或實施本發明便可充分瞭解本發明所揭露之技術。本發明之目的及優點可藉由申請專利範圍中所具體指出之手段及組合形式來達成。
本文中所提及之相對性用語(例如「上部(upper)」與「下部(lower)」、「前面(front)」與「背面(back)」、「左(left)」與「右(right)」或類似用語)旨於方便進行說明，而非用以將本發明或其組件限定至任一位置或特殊方向上。當在本文中使用「連接(connect)」、「嚙合(engage)」及「attach(附裝)」以及該等用詞之各種形式時，並不要求形成直接之元件對元件接觸(除非藉由上下文推斷出或上下文要求)，而是可使用中間連結元件且其仍屬於該等用詞之預期含義中。圖式中所示之所有尺寸皆可隨本發明具體實施例之可能設計及預期用途而異，此並不背離本發明之範圍。
本文所揭示之各附加圖式及方法皆可單獨使用、或者與其他特徵及方法相結合，用以提供改良之容器及用於製作和使用改良容器之方法。因此，本文所揭示特徵及方法之組合形式可能非為實踐最廣意義之本發明所必需，而僅用以揭露具體說明本發明之代表性實施例。
參見第1圖，一用於儲存及運輸光罩110之容器100，其包括一基座120，用以與一封蓋130相嚙合以形成一適用於容納光罩110之氣密性外殼124(見第4圖)。第1圖中所示之光罩大體為矩形，具有四個角部(例如角部290)，容器100更包括一可旋轉地耦合至門120之閂鎖140，閂鎖140適於克服在裝運及運輸期間容器100所遇到之外部載荷，而以可移開方式保持門120與封蓋130之間的嚙合。光罩110由安裝於門120上之光罩定位部件180定位，並在各角部290附近支撐於光罩定位部件180上。如第2圖所示，光罩固持器200自封蓋130伸出，並在封蓋130與門120嚙合時接觸光罩110，藉此將光罩110緊固於光罩定位部件180與光罩固持器200之間。
光罩110可具有第一經圖案化表面210與第二夾持表面220對置，該第二夾持表面220與第一經圖案化表面210相隔一側面230，第一經圖案化表面210分別在下部第一及第二對平行邊緣240及260處與側面230相交，而第二夾持表面220分別在上部第一及第二對平行邊緣270及280處與側面230相交。通常，下部第一及第二對邊緣240及260平行於相應之上部第一及第二對邊緣270及280，一表面之每一對對應之平行邊緣皆在可為圓角之角部290處與另一對對應之平行邊緣融合。可使用一電路圖案(圖未示)來蝕刻經圖案化表面210。夾持表面220可在製造及處理光罩期間用作一參考表面，舉例而言，可將表面220固定於一靜電夾盤中。雖然本發明係以一矩形光罩來說明，熟習此項技術者可輕易瞭解地，任何形狀之光罩皆應屬於本發明之範疇內，光罩可為(但不限於)多邊形或正方形光罩。
參見第2及3圖，且亦示於第1圖，光罩定位部件180在門120之內表面340上自基座120延伸出，內表面340形成當封蓋130嚙合門120時所形成之外殼124之一邊界。在一實施例中，光罩定位部件180包括複數個分別具有一球面335之實質相同之凸起物330(例如複數個球或半球體)，其以一規則圖案排列於基座120之內表面340上，凸起物330之位置及尺寸適於沿下部第一及第二對邊緣240及260之某些部分在角部290附近支撐光罩110，以使下部第一及第二對邊緣240及260與球面335呈相切關係，並與球面335形成點接觸。儘管容器100可為各種形狀，第1圖中所示之一實施例係繪示一其形狀與光罩110之形狀大體一致之容器100，乃因其在封蓋130上包括與光罩110之角部290相對應之角部360。在此實施例中，如在第1、3圖所示，各對球形凸起物330位於基座120之各角部360附近，其中光罩110在外殼124內定位以接觸球面335，以使角部290配置成與封蓋130上之角部360實質上對齊。
此外，如在第2、3、6－10及13圖所示，各對球形凸起物330皆定位及/或安裝成使各球形凸起物330在容器100之基座120上、且延伸於成對角部290之間之二條對角線332(如第1圖所示之虛線)之一之二側上彼此相鄰地定位。該等凸起物可由嵌於基座120中(如第9圖所示)並呈現一球面335之圓球330來形成，或者可由第6、7、8及10圖中所示之凸面336來形成，該等凸面可與容器一體形成。在此種構造中，各對鄰近之圓球330皆提供大體朝外殼124內部及朝內表面340傾斜之球面335之互補部分337。
該等互補部分337共同構成一光罩安置及定位結構，光罩110係定位於球形凸起物330上，且使經圖案化表面210面朝內表面340。藉由使角部290與容器100之封蓋130上之角部360實質對齊，當將光罩110放置於光罩定位部件180上時，便會使光罩110自對齊且固持於光罩定位部件180內。下部(上部)第一及第二對邊緣240(270)及260(280)由此設置成實質與內表面340在一平面上且平行於內表面340。在此種構造中，各該下部(上部)第一及第二對邊緣240(270)及260(280)在球面335之互補部分337處沿一切線338呈點接觸形式，最佳如第13圖所示。圓球330之半徑(R)390經選擇以如在第2圖中所示使光罩110保持處於內表面340上方一預定高度處。表面340及光罩110由此在光罩與門之間界定一擴散屏障400，擴散屏障400之尺寸適於防止微粒擴散流進入擴散屏障400內、或對微粒擴散流提供一屏障，藉以使微粒採取遠離光罩之經圖案化表面之替代路徑。
可利用三維幾何形狀取代球形凸起物330來達成相同之定位功能、同時僅與光罩110形成點接觸。舉例而言，一圓錐或平截頭體幾何形狀將嚙合下部的一對邊緣240及260，並僅形成點接觸。其他幾何形狀對於熟習此項技術者而言亦可輕易思及。
如在第1及2圖中所示，光罩固持器200安裝於封蓋130上或自封蓋130延伸出。如在第2圖所示容器100之剖面側視圖中可得知，各光罩固持器200皆包括一球形固持凸起物410，球形固持凸起物410可係一球，具有球形支承表面420。在封蓋130與門120相嚙合時，球形支承表面420之一部分便會在夾持表面220上之點430處受迫接觸夾持表面220，最佳如第14圖所示。在一實施例中，各點430之位置皆使夾持表面420施加於點430處之力之作用線穿過容器100之對角線332之其中之一，以防止對光罩施加可能會導致自光罩定位部件180向上傾斜之不對稱負載。藉此，當封蓋130與門120嚙合時，可將光罩110牢固於光罩定位部件180與光罩固持器200之間。
球形凸起物330及球形固持凸起物410可由低微粒產生性材料所製成，並在門120及封蓋130上壓入配合至其各自之位置上。在本發明之一例示性實施例中，球形凸起物330及固持球140可例如在滾珠軸承之座圈中所見到之圓球類型。在另一實施例中，球形凸起物330或固持凸起物410可配置以圍繞穿過球心之一條或多條軸線旋轉，藉以在光罩之任一部分接觸該等球時使該等球旋轉，此種佈局可減少因與光罩定位部件180或光罩固持部件200與光罩110之間伴隨有磨損之滑動摩擦而產生之微粒。在此種佈局中，可適合使用一嚙合光罩邊緣而非光罩側面之附加底面嚙合凸起物333(如第12圖之虛線所示)。
本發明之另一態樣繪示於第1圖。複數個垂直支柱440安裝於門120上或者自門120上凸出，封蓋130與垂直支柱440相配合以使封蓋130與門120對齊，從而在球形支承表面420與夾持表面220之間在點430處達成可重複且非滑動之接觸。
一旦封蓋130與門120嚙合，閂鎖140便受到致動以保持門120與封蓋130之間之嚙合。再次參閱第1、4及5圖，其顯示利用二個U形彈性負載桿460之實施例之立體圖及側視圖，該二U形彈性負載桿460可旋轉地耦合至門120上並彼此相間。可於各U形負載桿460上提供若干滾輪470、480，以及可用手抓握之凸片490。該等彈性負載桿460可運動耦合(圖未示)，以便能夠同步旋轉，藉以使負載桿460可共同、但沿相反之方向旋轉。
在使用中，封蓋130係與門120嚙合，且使用凸片490來旋轉其中一個或二個負載桿460，直至如第4圖中所示使滾輪470、480定位於封蓋130上方並接觸封蓋130。負載桿460及滾輪470、480之形狀及尺寸適於將滾輪470、480定位成沿一穿過球形支承表面420與夾持表面220間之接觸點430之直線或軸線431，對封蓋130施加壓力。藉助此種佈局，負載桿460可提供均勻之閉合力並使夾緊力處於固持圓球410之正上方。在其他實施例中，其他閂鎖機構可在封蓋中對應於固持凸起物410嚙合光罩之區域正上方以提供阻尼力。
在第11、12及14圖所示之替代實施例中，基座配備有至少一個靠近球形凸起物330設置之輔助凸起物331，外凸之凸起物331具有一末端334，用於在光罩110與光罩定位部件180達到平衡之後，對經圖案化表面210提供一支座，藉以將光罩110限制成處於由外凸凸起物331之末端334所界定、實質平行於門120之內表面340之平面341上(第14圖)。
參見第15、15A、16及17圖，所示為本發明之一光罩容器500之另一實施例。一門或基座502與一封蓋504相配合而形成一外殼506，複數個光罩定位部件508安裝於門502之表面510上，光罩定位部件508可包括複數個實質相同之圓球512，其以一規則圖案(圖未示)排列於表面510上，且其尺寸適於藉由靠近容器500之角部516接觸表面510之周緣、非功能性部分，來與表面510實質平行地支撐一光罩514，而光罩固持器518則安裝於封蓋504上。
如第15A圖所示，各光罩固持器518包括藉由彈簧夾或彈簧緩衝器附裝至封蓋504之固持圓球520，在使封蓋504與門502嚙合時，固持圓球520與一夾持表面524於該夾持表面上相接觸，從而使彈簧夾522沿垂直方向變形，彈簧夾522構造成使其在垂直方向上之偏轉量大於其在水平方向上之偏轉量。一旦將封蓋配合至門上且使閂鎖嚙合，彈簧夾522便會阻止該等表面間之相對滑動，甚至當容器承受衝擊及振動載荷時亦如此。光罩514由此牢牢地固持於光罩定位部件508與光罩固持器518之間，且在光罩514與光罩固持器518之間僅形成點接觸。圓球512與固持圓球520可由低微粒產生性材料製成，並壓入配合於其各自在門502及封蓋504上之位置上。
各實施例中所繪示之圓球及凸起物(例如330、331、410、512及520)可自一種低微粒產生性材料製成。在一實例性實施例中，該低微粒產生性材料係聚醯胺－醯亞胺(polyamide－imide，PAI)，其係偏苯三酸酐(trimellitic anhydride)與芳族二胺(aromatic diamines)之反應產物。PAI之所以稱作「醯胺－醯亞胺」，係因該聚合物鏈包含與醯亞胺鍵交錯之醯胺鍵。
一種PAI以品牌TORLON出售，其係Solvay Advanced Polymers公司之注冊商標，TORLON係一種高效能非晶態(不為晶態)工程熱塑性塑膠。芳香基與醯亞胺鍵之組合使聚合物具有異常高之熱穩定性，醯胺基會形成撓性及伸長性，此會使工程塑膠具有異常好之韌性。TORLON係為最高效能之可熔融加工之塑膠，其具有優異之耐高溫性，能夠在達500℉(260℃)之持續溫度下在嚴酷之應力條件下使用。與最高級之工程塑膠相比，自TORON坯料形狀機加工而成之部件具有更大之耐壓強度及更高之抗衝擊強度，其相對低之線性熱膨脹係數及相對高之蠕變強度使其在寬廣之使用範圍內具有尺寸穩定性。
TORLON係一種玻璃態轉變溫度(Tg)為537℉(280℃)之非晶態材料，由位於美國德克薩斯之Boedeker Plastics公司提供之TORLON 4301(軸承級)可有利地用於本發明之一例示性實施例中，TORLON 4301擠製之PAI主要用於耐磨部件，其具有極低之膨脹率、低摩擦係數、且在使用中幾乎不會或根本不會表現出滑黏。TORLON 4301之撓曲模量為1,000,000 psi，高於許多高級工程塑膠，該級別之TORLON尤其適用於例如非潤滑軸承、密封件、軸承保持架及往復式壓縮機部件等運行磨損嚴重之應用中。
亦可使用在結構上類似於PAI之其他級別及成分之聚合物，此並不背離本發明之範疇。具體而言，TORLON表現出相對低之微粒產生性，從而確保使EUV盒100內之環境132保持實質無微粒。此種佈局會明顯消除因光罩定位/固持部件與光罩間之滑動摩擦所致磨損，而造成之幾乎所有之微粒產生情況。
TORLAN可射出成型但不導電，在其中需要消散靜電之實施例中，可有利地使用一種靜電消散性強化聚醯胺－醯亞胺材料，例如SEMITRON(例如SEMITRON ESd 520HR)，SEMITRON係Quadrant Engineering Plastics Products公司之商標。熟習此項技術者可知，其他具有類似於TORLON之結構及/或特性之工程聚合物亦可有利於使用。
在本發明之另一例示性實施例中，圓球512及固持球520可以金屬(例如不銹鋼)製成。舉例而言，適用於滾珠軸承總成之座圈之材料即為備選材料，乃因其具有相對高之耐磨性。在再一實施例中，圓球512及/或固持球520可在門及/或封蓋上安裝成可圍繞穿過球心之一條或多條軸線旋轉，藉以在光罩之任一部分接觸該等球時使該等球旋轉。此種佈局可減輕光罩定位/固持部件508、518與光罩514之間之滑動摩擦。
參見第18至26圖，所示為本發明其他態樣之實施例。容器1099(以虛線繪示)係一外封裝或盒，例如光罩標準機械介面(SMIF)盒容器，例如在美國專利第6,513,654號、第6,216,873號、及第6,824,916號所示，該等專利係由本案之申請人所擁有且全文可作為本案之參考。該總成並非支承一光罩，而是支承一內盒或匣1100，而內盒或匣1100則容納一光罩(或遮罩)1110(例如EUV光罩)以便進行儲存及運輸，並總體上包括一門1120(亦改為盒之基座)，門1120可與一封蓋1130嚙合而形成一適用於容納光罩1110之密封外殼1132。在第19至21圖中，封蓋1130藉由一與基座1120之密封面1135嚙合之剛性密封環1133密封至基座1120上，該剛性密封環可藉由靠近封蓋1130之一外邊緣1139沿周緣設置之螺紋緊固件1136(例如有帽螺釘)而緊固至封蓋上。
第18圖所示實施例之一分解圖係繪示於第19圖中，圖中將光罩1110繪示為實質呈矩形形狀，具有第一表面1210與第二表面1220對置，且相隔一側面1230。第一表面1210分別在下部第一及第二對平行邊緣1240及1260處與側面1230相交，第二表面1220則分別在上部第一及第二對平行邊緣1270及1280處與側面1230相交。在典型之矩形光罩中，下部第一及第二對邊緣1240及1260分別平行於上部第一及第二對邊緣1270及1280，一表面中每一對對應之平行邊緣皆在圓角1290處與另一對對應之平行邊緣融合。在一替代實施例中，可使用所需電路圖案(圖未示)來蝕刻第一表面1210，且第二表面1220可在製造及處理光罩期間作為一參考表面。舉例而言，可將表面1220固定於一靜電夾盤中，可將光罩1110在其各角部附近定位及支撐於安裝至門1120上之光罩接觸件1350上，光罩接觸件1350可依此項技術中所習知之方式安裝至門1120上。儘管本發明係參照一正方形光罩來加以說明，然而熟習此項技術者將可輕易思及，亦可使用任何其他形狀之光罩，例如矩形、多邊形或圓形光罩，此並不背離本發明之範疇。第19圖所示之實施例係繪示一形狀與光罩1110之形狀大體一致之容器1100，乃因其包含與光罩1110之圓角1290相對應之角部1160。然而，熟習此項技術者將可輕易思及，容器1100亦可具有其他形狀，例如矩形、多邊形或圓形，此並不背離本發明之範疇。
第19及23圖係繪示根據本發明之一實施例之內盒門或基座1120，基座1120與光罩之形狀大體一致並包括一基座板1300，基座板1300具有對置之第一及第二主平行表面1305及1306、以及圓角1345，光罩1110之經圖案化表面1210可面對主表面1305設置，基座板1300在第一主表面1305之周緣附近包括一連續之接觸密封面1135。一般而言，可使整個第一主表面1305具有均勻之表面光潔度，或者，使密封面1135具有一第一表面光潔度1320，且使第一主表面1305中暴露於當封蓋1130嚙合基座1120時所形成外殼1132之內部之其餘部分由一第二表面光潔度1325來表徵。
如第19、24至26圖所示，光罩導向件1330安裝至內盒門或基座1120之第一主表面1305上，光罩導向件1330包括複數個實質相同之支柱1310，該等支柱1310固定地附裝至門1120之基座板1300上並自第一主表面1305向外延伸出而終止於一支柱端部1335處。在某些實施例中，支柱端部1335之形狀使其提供一傾斜之漸縮面1340，以便提供一具有靠近支柱端部1335之頂點之實質截頭錐形狀。具有漸縮面1340之支柱1310以一規則圖案排列於表面1305上，且其尺寸適於沿下部第一及第二對邊緣1240及1260之某些部分在光罩1110之角部1290附近限制光罩1110，以使下部第一及第二對邊緣1240及1260可設置成與漸縮面1340呈相切關係並形成點接觸，藉以如第19及23圖所示，使光罩1110之圓角1290設置成與基座板1300之圓角1345實質對齊。
熟習此頂技術者將易知，亦可使用其他構造形式之帶有漸縮面1340之光罩導向件1330，來取代支柱1310。具體而言，亦可如在第1－4圖中所示有利地使用圓球，例如帶有球面之滾珠軸承，該球面佈置成使球面以支柱1310之漸縮面1340之方式接觸光罩1110，此並不背離本發明之範疇。支柱1310可係金屬，例如鋼或鋁，或者可係包括聚合物在內之其他剛性材料。
如第19及23圖所示，支柱1310安裝成使各支柱1310在延伸於容器1100之成對角部1360之間之二條對角線1302與1304之一之兩側上彼此相鄰地定位。在此種構造中，各對鄰近之支柱1310皆提供大體朝外殼1132內部及朝基座板1300之表面1305傾斜的漸縮面1340之互補部分。
如第24至26圖所示，漸縮面1340之該等互補部分一同構成一光罩安置及定位結構，光罩1110定位於支柱1310上，且使經圖案化表面1210面朝表面1305，其中圓角1290與容器1100之角部1345實質對齊。光罩將自對齊，以便固持於支柱1310內，且使下部(上部)第一及第二對邊緣1240(1270)及1260(1280)實質與表面1305在一平面上且平行於表面1305。在此種構造中，各下部(上部)第一及第二對邊緣1240(1270)及1260(1280)佈置成與漸縮面1340之互補部分相切地嚙合並形成點接觸。
在第18至26圖所示實施例中，該複數個光罩接觸件1350呈圓球或凸起物1355之形式，其中在每一對支柱1310之間各有一個。第19圖及第23圖描繪凸起物1355位於對角線1302及1304上、光罩導向件1330中間之等距離處。然而，亦可按不同之方式佈置凸起物1355之位置，以避免接觸經圖案化表面1210之敏感部分。
再次參見第26圖，對各光罩接觸件1350之半徑1390加以選擇，以使光罩1110之經圖案化表面1210懸置於基座板1300之主表面1305上方一預定高度1400處，並由此形成一間隙1402。所有遮罩接觸件1350皆可在內表面1305上方伸出實質相同之高度1400，以界定一實質平行於內表面1305之平面1341，可使間隙1402之尺寸適於在光罩與門之間界定一擴散層或擴散屏障。該擴散屏障可防止微粒進入間隙1402內，從而使微粒採取遠離光罩之經圖案化表面之替代路徑。間隙1402之代表性而非限定性高度1400係介於0.001－0.010吋之範圍內。
第18至26圖所示實施例中，該複數個光罩接觸件1350係呈圓球或凸起物1355之形式，其中在每一對支柱1310之間各有一個。第19圖及第23圖描繪球形凸起物1355位於對角線1302及1304上、各光罩導向件1330中間之等距離處。然而，亦可對球形凸起物1355之位置進行配置，以避免接觸經圖案化表面1210之敏感部分，舉例而言，球形凸起物1355可佈置於各對邊緣1240與1260之跨距中間附近。亦可實行三點接觸，以便穩定地安裝光罩1110並充分界定平面1341。
參見第27圖，其繪示一其中自基座板1300背面(表面1306)安裝圓球或凸起物1355之實施例。其形成一空腔1404，具有自基座板1300之背面1306進入之主入口、並界定一突破主表面1305之球形頂點1408，對突破量加以控制，以形成一具有小於圓球1355之預定直徑之孔1410，圓球1355安放於孔1410內，以使一部分凸出於主表面1305上方而形成間隙1402之高度1400。圓球1355藉由一固定螺釘1412固定定位，且可藉由旋轉固定螺釘而微距調整球在主表面上方伸出之高度。
參照第19至21圖來最佳地說明本發明之另一態樣。封蓋1130包括與內表面1420相對之外表面1410，內表面1420與外表面1410相隔一厚度1425，每當封蓋1130與盒門或基座1120嚙合時，內表面1420便與密封之外殼1132連通。封蓋1130可有分別穿透封蓋1130之厚度1425之一個或多個鑽孔1430，在螺紋緊固件1136內側且遠離封蓋1130之外邊緣1139處，鑽孔1430彼此相間地設置於封蓋上之精確位置1440處。
第20及21圖係繪示一定位銷1450，其尺寸適於在鑽孔1430內形成間隙配合並沿實質垂直於外表面1410之致動軸線1432延伸，定位銷1450包括具有第一端1460之軸部分1452、及具有相對之第二端1465之漸縮部分1462。軸部分1452之特徵在於沿其長度方向具有一實質均勻之截面，並貫穿鑽孔1430，從而使第一端1460保持處於密封外殼1132之外並接近外表面1410。漸縮部分1462設置於密封外殼1132內，且其特徵在於具有一斜面1475，斜面1475在鄰近光罩1110之第二端1465處縮窄至一帶圓角之頂點1480。漸縮部分1462可呈數種三維形狀之一，例如圓錐形、平截頭體形或棱錐形；此外，漸縮部分無需軸對稱，而是亦可僅在面對光罩1110之表面上提供一錐度。
在一實施例中，漸縮定位銷1450在第一端1460處附連至一保持處於外表面1410上之彈性部件1478上，彈性部件1478係將漸縮定位銷1450偏置於正常回縮位置上，其中第二端1465靠近內表面1420定位於密封外殼內，且第二端1465定位於密封外殼內但遠離內表面1420之位置上。在一例示性實施例中，彈性部件1478係一碟形彈性體，其在外表面1410與處於漸縮定位銷1450和鑽孔1430之間之間隙形成密封，以阻止微粒侵入密封外殼1132內。
光罩支柱1310及遮罩接觸件1350以及定位銷1450之漸縮部分1457可自例如不銹鋼或TORLON(如上述)之低微粒產生性材料製成。光罩支柱1310及遮罩接觸件1350可壓入配合至其各自在基座板1300上之位置。
第21圖所示之實施例進一步繪示一外封裝1500，其貼靠封蓋1130之外表面1410，外盒1500具有一封蓋1507及一門或基座1509。此係雙重盒概念，其具有用於支承遮罩之內封裝及用於支承及緊固內封裝之外封裝。外封裝用於裝運，且內盒將被移出並在光罩之壽命期內於潔淨室內使用。外封裝1500具有一包含複數個墊1503及複數個墊1504之結構，墊1503置中定位於光罩安放位置之每一側上，而墊1504則經定位以嚙合內盒封蓋1130之頂面。複數個墊1504適於接觸彈性部件1478，並對漸縮定位銷1450之第一端1460施加一向下之力，以使其向下移動直至各定位銷1450之斜面1475於一接觸位置1525處接觸光罩1110之上部第一及第二對邊緣1270及1280之至少一者為止。於每一接觸位置1525(第19圖)處，漸縮面1475皆施加位於第二表面1220之平面中且朝向光罩之水平偏斜1580、及朝向第一表面1210之垂直偏斜1585。較佳地，對定位銷1450之數量及鑽孔1430之位置加以選擇，以使一對漸縮面1475僅在沿直徑對置之位置處接觸對應之一對上部邊緣1270及1280，以達到精確且牢固之水平定位，如第19圖中彈性部件1478之位置所示。
在使用時，定位銷1450之漸縮部分1462之截面相切地接觸其中一對上部邊緣1270及1280(第19圖)，藉以於光罩1110與定位銷1450之間形成最小接觸。垂直偏斜1585之合力具有限制光罩相對於門運動之作用。熟習此項技術者將易知，亦可有利地將其他截面形狀(舉例而言，正方形、三角形或多邊形)與具有一相匹配截面之鑽孔一同使用，此並不背離本發明之範疇。
第28、32及33圖所示之實施例，係利用定位銷1450及剛好定位於光罩1110之佔用面積之外之光罩支柱1310。
在功能上，光罩支柱1310僅用於將光罩1110導引至球形凸起物1355上，藉由定位銷1450之致動，可使光罩1110置中於基座板1300上。若光罩1110與一個或多個光罩支柱1310相接觸，則置中作業將使光罩1110遠離光罩支柱1310平移，從而於光罩1110與光罩支柱1310之間留下一間隙1312。於此種構造中，漸縮面1340之位置應高於光罩1110之經圖案化表面1210。
請再次參閱第18至21圖，封蓋1130設置有一密封環1133，其靠近封蓋1130之外邊緣1605置於表面1420上，密封環1133具有一密封接觸面1610，其表面光潔度可實質相同於密封面1135之表面光潔度1320。此外，表面1420之位置使得當封蓋1130配合至門1120時，密封接觸面1610與剛性密封面1135嚙合而形成密封，此二表面藉由黏合機制保持接觸，該等黏合機制包括毛細管力、靜電力、及凡得瓦爾(van der Waals)吸引力及氫鍵鍵合中之一種或多種。於本發明之一般性實施例中，整個第一主表面1305可具有一均勻之表面光潔度，或者，密封面1135具有第一表面光潔度1320，而第一主表面1305之其餘部分之特徵可在於具有第二表面光潔度1325。密封接觸面1610及密封面1135可係鋁、且具有例如非電鍍鎳表面塗層。一般而言，具有達0.50微吋平均粗糙度(RA)之表面光潔度係可接受的，較佳範圍係自0.20－0.40 RA，可藉由研磨或拋光、或此項技術中已知之其他方法來獲得該表面光潔度。密封環1133可為一金屬帶，其係藉由雷射焊接或者以其他方式黏著或黏附至封蓋之內表面上。
一種用於組裝門1120之製程包括：將主表面1305研磨或拋光至一規定之平整性及光潔度技術規範，隨後於主表面1305上形成其尺寸適於與支柱1310形成干涉配合之支柱空腔，並於基座板1300之背面1306上形成用於容納遮罩接觸件1350之空腔。就第28圖所示實施例而言，係對遮罩接觸件1350採用圓球1355。因此，用於容納遮罩接觸件1350之空腔形成為剛好突破表面1305，且形成具有一預定直徑之孔1410，該預定直徑僅允許圓球1355之一部分在表面1305上方延伸出規定之高度1400。此後，將支柱1310壓入配合至基座板1300內，並藉由固定螺釘1412將圓球1355緊固定位。
參見第29至36圖，其描繪具有一佔用面積減小之剛性密封環1650之實施例，剛性密封環1650可如前述安裝於一封蓋1652上，封蓋1652可包括如前所揭示之定位銷1450。剛性密封環1650包括一安裝面1654、一密封面1656、一內周緣面1658、及複數個安裝面凹槽1660和密封面凹槽1662，安裝面凹槽1660形成於安裝面1654及內周緣面1658上，且其尺寸適於不接觸地容納定位銷1450，密封面凹槽1662則形成於密封面1656及內周緣1658上，且其尺寸適於不接觸地容納光罩支柱1310。
在功能上，定位銷1450於安裝面凹槽1660內使用，且當將封蓋1652置於一基座1664之上時，光罩支柱1310容納於凹槽1660內。組件1450及1310與凹槽1660及1662之配合使剛性密封環1650具有減小之尺寸1666、同時仍保持剛性密封佈局之完整性，亦可減小封蓋1652及基座1664之總體平面尺寸，從而達成一更緊密之總體設計。
參見第34、35、36及37圖，其圖解說明特定實施例之另一特徵。封蓋1130之外表面2410可構造有一蛇形肋且一板1705藉由雷射焊接於其上，以形成一槽或微溝槽1700，如第37圖所示。微溝槽1700藉由通至盒內部之入口埠1725及出口1730，將外部環境連通至容器內之內殼1132，該槽之深度較佳約0.002吋至0.004吋，且具有一由彼此互連之溝槽段1710、1715、1717及1718形成之重複圖案，以為流過該槽之微粒擴散流提供急彎。各溝槽大體約為0.25吋至0.75吋寬及數英吋長，而該微溝槽提供一擴散屏障以防止微粒自外部環境進入內部外殼，但能夠在容器內部與外部之間達成壓力等化。微溝槽1700亦可藉由如下方式形成：於板1705上形成一適當尺寸之溝槽，並將該板黏附於頂封蓋1130之上部殼體部分1131之頂面上，以形成微溝槽1700，從而形成擴散過濾器或一小間隙過濾器。該過濾器機制係基於如下概念：微粒在進入載具之前將被吸引至溝槽之壁上，使其不會進入內部密封環境內；該溝槽亦能在EUV盒或容器100之內部與外部環境之間達成壓力等化。可如在ASTM D737中所詳述，使用Frazier孔隙率(或Frazier數)(在傳播過擴散過濾器之空氣之差壓為0.5吋H2O情況下之cfm/ft2值)來量測該過濾器之效率。容器100(即EUV盒)在大部分時間中將保持處於真空環境中。然而，若遮罩需要清洗或更換，則可將其移至一大氣潔淨室環境中，在此等情況下，期望使用一慢速作用過濾器－即具有低Frazier數之過濾器，以使穿過空氣之速度極低。通常，在差壓為0.5" H2O之條件下，Frazier數小於或等於0.28立方英尺/分鐘/每平方英尺過濾媒介。
參見第38至41圖，其係說明實施該曲折擴散過濾器概念之一替代實施例。光罩容器1800具有一基座或門1802與一封蓋1804，二者配合形成一外殼1806，一實質平整且連續之凸緣或周緣部分1808位於門1802之上表面上、門1802之周緣附近。封蓋1804同樣地具有一平整且連續之凸緣或周緣部分1810。各周緣部分1808及1810之尺寸使得在使封蓋1804與門1802配合且嚙合門閂鎖1812時，周緣部分1808密封地貼靠周緣部分1810。
可於周緣部分1808或1810之表面上形成一曲折之溝槽1816，曲折路徑1816可呈窄蛇形溝槽形狀，其在門與封蓋相嚙合時，將容器之外部環境連通至容器內部。在第39圖所示之實施例中，曲折溝槽1816包括一由串聯連接之段1818、1820、1822及1824形成之重複圖案，各段可在周緣部分1808或1810之表面內具有約為0.002吋至0.004吋之深度，且最短之段(即段1820)之長度可約為0.25吋。段之總數量可加以配置，以使在1826處進入溝槽之微粒可能須穿過至少6吋之路徑才能在1828處進入容器。上述尺寸僅提供作為代表性尺寸，而非用以限定尺寸。
進入曲折溝槽1816內之微粒往往會撞擊曲折溝槽1816之壁並彙集於溝槽內，而非經由溝槽擴散入外殼1806內。相應地，曲折溝槽1816提供一防止微粒滲透之擴散屏障或擴散過濾器，同時提供一種使外殼1806內之壓力與外殼外之壓力等化之途徑。
參見第41圖，其繪示該曲折路徑概念之另一實施例。一曲折通道1830之特徵在於具有一由藉由小長度段1836及1838相連之大長度段1832及1834形成之重複圖案，其中小長度段1836及1838與大長度段1832及1834實質以直角彼此互連，藉以為穿過其之微粒擴散流提供急彎。各該段1832、1834、1836及1838延伸越過與各自下游段之接合部位，以形成複數個微粒陷捕段1840。
各微粒陷捕段1840皆係一「盲穀」，其使流入其之任何微粒皆在段1840內脫離微粒流，而非越過該彎曲部進入相鄰段中。
熟習此項技術者將易知，亦可使用其他材料、表面處理及接觸區域來達成表面黏著效應並藉以在不使用微粒產生性彈性密封件之情況下達成密封。舉例而言，可藉由使聚合物、玻璃、陶瓷及金屬配合形成本發明之密封環，來獲得相媲美之密封。可以理解地，本文所述光罩盒之具體所示特徵亦有利於及適用於晶圓載具及其他基板載具，舉例而言，該等擴散過濾器將適用於晶圓容器，聚醯胺－醯亞胺將非常適用於例如前開式統一標準盒(Front Opening Unified Pod，FOUPS)及前開式裝運盒(Front Opening Shipping Box，FOSBS)等晶圓容器中之晶圓接觸區域及機器介面。
本文所提供之容器實施例或其某些部分可由靜電消散性材料所製成，以防止其中儲存及運輸之光罩損壞。
上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
100．．．容器
110．．．光罩
120．．．基座(或門)
124．．．外殼
130．．．封蓋
132．．．環境
140．．．閂鎖
180．．．光罩定位部件
200．．．光罩固持器
210．．．第一經圖案化表面
220．．．第二夾持表面
230．．．側面
240．．．下部第一對平行邊緣
260．．．下部第二對平行邊緣
270．．．上部第一對平行邊緣
280．．．上部第二對平行邊緣
290．．．角部
330．．．凸起物(圓球)
331．．．輔助凸起物
332．．．對角線
333．．．附加底面嚙合凸起物
334．．．末端
335．．．球面
336．．．凸面
337．．．互補部分
338．．．切線
340．．．內表面
341．．．平面
360．．．角部
400．．．擴散屏障
410．．．球形固持凸起物
420．．．球形支承表面
430．．．點
431．．．軸線
440．．．垂直支柱
460．．．負載桿
470．．．滾輪
480．．．滾輪
490．．．凸片
500．．．光罩容器
502．．．門(或基座)
504．．．封蓋
506．．．外殼
508．．．光罩定位部件
510．．．表面
512．．．圓球
514．．．光罩
516．．．角部
518．．．光罩固持器
520．．．固持圓球
522．．．彈簧夾
524．．．夾持表面
1099．．．容器
1100．．．內盒(或匣)
1110．．．光罩(或遮罩)
1120．．．門(或基座)
1130．．．封蓋
1131．．．上部殼體部分
1132．．．外殼
1133．．．密封環
1135．．．密封面
1136．．．螺紋緊固件
1139．．．外邊緣
1160．．．角部
1210．．．第一表面
1220．．．第二表面
1230．．．側面
1240．．．下部第一對平行邊緣
1260．．．下部第二對平行邊緣
1270．．．上部第一對平行邊緣
1280．．．上部第二對平行邊緣
1290．．．圓角
1300．．．基座板
1302．．．對角線
1304．．．對角線
1305．．．第一主平行表面
1306．．．第二主平行表面
1310．．．支柱
1312．．．間隙
1320．．．第一表面光潔度
1325．．．第二表面光潔度
1330．．．光罩導向件
1335．．．支柱端部
1340．．．漸縮面
1341．．．平面
1345．．．圓角
1350．．．光罩接觸件
1355．．．圓球或凸起物
1360．．．角部
1390．．．半徑
1400．．．高度
1402．．．間隙
1404．．．空腔
1408．．．球形頂點
1410．．．孔
1410．．．外表面
1412．．．固定螺釘
1420．．．內表面
1425．．．厚度
1430．．．鑽孔
1432．．．致動軸線
1440．．．精確位置
1450．．．漸縮定位銷
1452．．．軸部分
1457．．．漸縮部分
1460．．．第一端
1462．．．漸縮部分
1465．．．第二端
1475．．．斜面
1478．．．彈性部件
1480．．．頂點
1500．．．外封裝(外盒)
1503．．．墊
1504．．．墊
1507．．．封蓋
1509．．．門(或基座)
1525．．．接觸位置
1580．．．水平偏斜
1585．．．垂直偏斜
1605．．．外邊緣
1610．．．密封接觸面
1650．．．剛性密封環
1652．．．封蓋
1654．．．安裝面
1656．．．密封面
1658．．．內周緣面
1660．．．安裝面凹槽
1662．．．密封面凹槽
1664．．．基座
1666．．．尺寸
1700．．．槽或微溝槽
1705．．．板
1710．．．溝槽段
1715．．．溝槽段
1717．．．溝槽段
1718．．．溝槽段
1725．．．入口埠
1730．．．出口
1800．．．光罩容器
1802．．．門(或基座)
1804．．．封蓋
1806．．．外殼
1808．．．凸緣或周緣部分
1810．．．凸緣或周緣部分
1812．．．閂鎖
1816．．．溝槽(曲折路徑)
1818．．．段
1820．．．段
1822．．．段
1824．．．段
1830．．．曲折通道
1832．．．大長度段
1834．．．大長度段
1836．．．小長度段
1838．．．小長度段
1840．．．微粒陷捕段
2410．．．外表面
第1圖係為本發明一實施例中，配備有光罩支撐機構之容器之分解立體圖；第2圖係為第1圖所示之光罩定位及光罩固持球之局部剖面側視圖；第3圖係為第1圖所示之一對光罩定位球之局部平面圖；第4圖係為本發明一例示性實施例中，閂鎖及承載桿之局部側視圖；第5圖係為本發明之一例示性實施例中，閂鎖及承載桿之局部側視圖；第6圖係為本發明一實施例中，球形凸起物之示意圖；第7圖係為本發明一實施例中，一對相鄰球形凸起物之平面圖；第8圖係為根據本發明一實施例形成為一整體結構的一對相鄰球形凸起物之平面圖；第9圖係為根據本發明一例示性實施例，將一圓球嵌於基座中之正視剖面圖；第10圖係為安放於一對相鄰球形凸起物上之光罩之剖面圖；第11圖係為自定位於球形凸起物上之光罩提供一貼靠表面之輔助外凸凸起物之剖面側視圖；第12圖係為根據本發明一例示性實施例之輔助外凸凸起物之平面圖；第13圖係為光罩邊緣與球形凸起物之間之切線接觸之示意圖；第14圖係為根據本發明一實例性實施例之局部剖面側視圖，其係將光罩支撐於基座上之輔助外凸凸起物上並由門上之光罩固持球接觸；第15圖係為本發明一實施例中，容器總成之立體圖；第15A圖係第15圖所示固持機構之剖面圖；第16圖係為第15圖所示容器之分解立體圖；第17圖係為第15圖所示容器之分解立體圖；第18圖係為根據本發明一實施例之光罩載具之內盒之側視圖；第19圖係為第18圖所示光罩載具之內盒之分解立體圖；第20圖係為根據本發明一實施例之定位銷之剖面側視圖；第21圖係為根據本發明一實施例中，位於外盒中之內盒之立體剖切圖；第22圖係為根據本發明一實施例中，光罩載具之內盒之封蓋之立體圖；第23圖係為第18圖所示內盒光罩之門或基座之立體圖；第24圖係為在光罩放置就位之情況下，第23圖所示基座或門之立體圖；第25圖係為第24圖所示基座之局部平面圖；第26圖係為第25圖沿26－26剖面線之剖面圖；第27圖係為根據本發明之球形凸起物之一實施例；第28圖係為根據本發明之光罩定位銷之一實施例；第29圖係為根據本發明之一實施例中，具有減小佔用面積之剛性密封環之立體圖；第30圖係為與第29圖所示剛性密封環相配合之導向支柱之剖面圖；第31圖係為第29圖所示定位銷之細部剖面圖；第32圖係為根據本發明之雙重容納盒之分解立體圖；第33圖係為第32圖所示盒之分解立體圖，其繪示各組件之底側；第34圖係為根據本發明之光罩盒之頂封蓋之分解圖；第35圖係為根據本發明之擴散過濾器中，板形成部件之立體圖；第36圖係為根據本發明一上面插入有曲折路徑之擴散過濾器中，板形成部件之立體圖；第37圖係為頂封蓋之俯視平面圖，其顯示根據本發明之擴散過濾器；第38圖係為本發明一實施例之立體圖；第39圖係為根據本發明之光罩盒之密封表面之其中之一上，曲折路徑擴散過濾器之俯視平面圖；第40圖係為第39圖沿40－40剖面線之剖面圖；以及第41圖係為適用於本發明之應用之曲折路徑擴散過濾器之示意圖。
100．．．容器
110．．．光罩
120．．．基座(或門)
130．．．封蓋
140．．．閂鎖
180．．．光罩定位部件
200．．．光罩固持器
210．．．第一經圖案化表面
220．．．第二夾持表面
230．．．側面
240．．．下部第一對平行邊緣
260．．．下部第二對平行邊緣
270．．．上部第一對平行邊緣
280．．．上部第二對平行邊緣
290．．．角部
330．．．凸起物(圓球)
332．．．對角線
335．．．球面
360．．．角部
410．．．球形固持凸起物
440．．．垂直支柱
460．．．負載桿
470．．．滾輪
480．．．滾輪

Claims (32)

  1. 一種用於容納光罩之容器，該光罩具有一周緣、一頂面、一底面、一側面、四周角、一頂邊及一底邊，該容器包括：一基座，其具有一周緣、四側面及帶有複數個向上延伸之接觸元件之一朝上頂部水平面，該等接觸元件具有一用以與該光罩之底面嚙合之圓形頂面，該基座板更具有複數個支柱，用以定位而限制該光罩之周緣，該等接觸元件之頂面及該複數個支柱界定一光罩安放位置，該朝上頂部水平面係平坦的且在該光照安放位置下朝該四側面延伸，該朝上水平面更具有一密封面，係環繞該基座延伸或於鄰近該基座之周緣延伸；一封蓋，其用於沿該基座板周緣與該基座板之頂面嚙合，藉以界定一用於容納該光罩之內腔，該封蓋具有一朝下水平平坦密封面，用以與該基座之朝上頂部水平面之密封面相配合，以在該等表面相接觸時於其間形成一密封。
  2. 如請求項1所述之容器，其中該基座板係至少主要由金屬製成，其中，該頂面係呈連續地平坦且成一體且具有一均勻之表面光潔度。
  3. 如請求項2所述之容器，其中該朝下水平平坦密封面係由金屬製成，藉以使該基座與封蓋間之密封係為金屬對金屬。
  4. 如請求項1所述之容器，其中該等支柱由金屬製成，並具有一頂部，其帶有朝該光罩安放位置傾斜之一斜面。
  5. 如請求項1所述之容器，其中該等支柱具有一垂直部，當該光罩安放於該光罩安放位置中時，該垂直部係在側向上鄰接該光罩之側面。
  6. 如請求項1所述之容器，其中各該接觸元件係包括一球體。
  7. 如請求項6所述之容器，其中該球體向下壓入配合一自該朝上頂部水平面向下延伸之凹槽或孔內。
  8. 如請求項6所述之容器，其中該底板自該底板之底側具有複數個用於容納該等球體之孔，各該球體係藉由固定螺釘支承於其中。
  9. 一種容器系統，其包括如請求項1所述之容器並更包括一外封蓋及一門，該門可容納於該外封蓋內以界定一內腔，該外封蓋及該門之尺寸適於容納如請求項1所述之容器。
  10. 如請求項1所述之容器，其中該封蓋包括定位於該封蓋內之複數個可垂直移動之光罩支柱，該等支柱定位以與該光罩嚙合。
  11. 如請求項10所述之容器，其中各該可移動之光罩支柱係彈性附裝於該封蓋內。
  12. 如請求項11所述之容器，其中各該可移動之光罩支柱具有一斜面部分，用以嚙合該光罩之該上邊，以頂推並限制該光罩至該光罩安放位置內。
  13. 如請求項1所述之容器，其中該封蓋具有一部分係朝下延伸而環繞該基板之該周緣且係沿著該基座之該四側面延伸。
  14. 如請求項1所述之容器，其中一間隙介於該基座之該朝上頂部水平面以及該光罩之該底邊之間，該間隙為0.001吋至0.007吋。
  15. 如請求項1所述之容器，其更包含一附加容器，該附加容器包括一附加容器頂部及可接納且可閂鎖至該附加容器頂部上之一附加容器門，該附加容器之尺寸適於容納請求項1所述之容器，藉此，請求項1所述之容器係為一內部容器。
  16. 如請求項15所述之容器，其中該附加容器頂部在該頂部之一內表面上包括向下延伸之複數個彈性部件，且其中該等彈性部件係與該內部容器之該頂部封蓋嚙合。
  17. 如請求項16所述之容器，其中該等彈性部件與可垂直移動之 該等支柱嚙合。
  18. 一種用於容納光罩之容器，該光罩具有一周緣、一頂面、一底面、一側面、四周角、一頂邊及一底邊，該容器包含：一基座，其具有一周緣、及帶有複數個從該基座延伸出之球體之一朝上頂部水平面，該等接觸元件界定一光罩安放位置，該基座在該周緣處或鄰近該周緣處具有一朝上之密封面；一封蓋，其用於沿該基座板之周緣嚙合該基座板之頂面，藉以界定一用於容納該光罩之內腔，該封蓋具有一朝下之密封面，以與該基座之朝上頂部水平面之密封面相配合，以在各該表面相接觸時在其間形成一密封；其中，該封蓋包括複數個可垂直移動之光罩支柱係彈性定位於該封蓋內，該等光罩支柱可整體移動的相對於該封蓋而由該容器之外部與該光罩嚙合。
  19. 如請求項18所述之容器，其中該基座之密封面與該封蓋之密封面皆為金屬，其中當各該表面嚙合時係形成一金屬對金屬之密封。
  20. 如請求項19所述之容器，更包括一外封蓋及一門，該門可容納於該外封蓋內以界定一內腔，該外封蓋及該門之尺寸適於容納該容器。
  21. 如請求項18所述之容器，其中該外封蓋具有複數個彈性部件與該等可移動的支柱相連結，藉由施壓於該等彈性部件而使該等支柱朝該光罩移動。
  22. 一種用於容納光罩之容器與一種光罩之組合，該光罩具有一周緣、一頂面、一底面、一側面、四周角、一頂邊及一底邊，該容器包含：一基座，其具有一周緣、四側面及具有複數個從該基座延伸出之光罩接觸元件之一朝上頂部水平面朝該四側面延伸，各該光罩接觸元件在該頂部水平面以上延伸出一0.002吋至 0.007吋之距離，該等接觸元件界定一光罩安放位置，該朝上頂部水平面係在該光照安放位置下延伸，該基座之該朝上頂部水平面在其週緣處或鄰近該週緣處具有一朝上之密封面，該朝上之密封面為一連續的表面且具有與位於光罩安放位置下的該朝上頂部水平面一樣的表面光潔度；一封蓋，其用於沿該基座板周緣、與該基座板之頂面嚙合，藉以界定用於容納該光罩之一內腔，該封蓋具有一朝下之密封面，以與該基座之朝上頂部水平面之密封面相配合，以在該等表面相接觸時，在其間形成一密封。
  23. 如請求項22所述之組合，其中該基座之密封面與該封蓋之密封面二者皆係金屬。
  24. 一種用於光罩之雙重容納盒，其包括一內盒及一外盒，該內盒包括一基座及與該基座相配合之一封蓋，該內盒中具有一光罩安放位置，該外盒包括一容器部及與該容器部相配合之一基座，該外盒之尺寸適於容納該內盒，該封蓋之該內盒具有複數個可垂直移動的光罩支柱且由該內盒之外部延伸以與該光罩嚙合，當該內盒容置於該外盒中時，該外盒之該容器部可移動該可移動的垂直支柱。
  25. 如請求項24所述之雙重容納盒，更包含複數個彈性部件位於該內盒之該容器部，該等彈性部件與該等可移動的垂直之柱配合以移動該等垂直支柱與一光罩配合。
  26. 如請求項24所述之雙重容納盒，其中該基座係由金屬所製成且該基座及該封蓋係透過彼此相互配合的複數平坦金屬表面所密封。
  27. 如請求項24所述之雙重容納盒，其中該光罩係定位於足夠接近於該內盒之基座之頂面，以提供一擴散屏障，使微粒無法到達面對該基座之頂面之一光罩面。
  28. 如請求項27所述之雙重容納盒，其中該內盒之基座包括複數個球體，其上面可置放該光罩，各該球體皆主要定位於該基座之頂面之下。
  29. 如請求項27所述之雙重容納盒，其中該等球體由聚醯胺-醯亞胺所構成。
  30. 一種用於容納光罩之容器，該光罩具有一周緣、一頂面、一底面、一側面、四周角、一頂邊及一底邊，該容器包括：一基座，其具有一周緣、四側面及帶有複數個向上延伸之接觸元件之一朝上頂部水平面，該等接觸元件具有一用以與該光罩之底面嚙合之圓形頂面，該基座板更具有複數個支柱，用以定位而限制該光罩之周緣，該等接觸元件之頂面及該複數個支柱界定一光罩安放位置，該朝上頂部水平面於該光罩安放位置下方延伸且進一步具有一密封面為一連續的表面且與該朝上頂部水平面一樣具有均勻之表面光潔度；一封蓋，其用於沿該基座板周緣與該基座板之頂面嚙合，藉以界定一用於容納該光罩之內腔，該封蓋具有一朝下水平平坦密封面，用以與該基座之朝上頂部水平面之密封面相配合，以在該等表面相接觸時於其間形成一密封；其中，該容器更進一部包含一外封蓋及一門，該門可容納於該外封蓋內以界定一內腔，該外封蓋及該門之尺寸適於容納該基座及該封蓋。
  31. 如請求項30所述之容器，其中該基座之密封面與該封蓋之密封面皆為拋光金屬。
  32. 如請求項31所述之容器，其中該封蓋包括複數個可垂直移動之光罩支柱定位於該封蓋內，當一內盒容置於一外盒中時，該等支柱與該光罩嚙合，且該內盒具有該基座及該封蓋，而該外盒具有該外封蓋及該門。
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