TWI767515B - 提供有效密封之用於容納基板的容器 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有至少一第一支撐面；及一盒蓋，具有至少一第二支撐與該基座之第一支撐面嚙合，藉以界定用於容納該基板之一容納空間。該基座之第一支撐面與該盒蓋之第二支撐面有一致的傾斜度，且該基座之第一支撐面的一平面度與該盒蓋之第二支撐面的一平面度皆小於0.04毫米，以在該第一支撐面與該第二支撐面相接觸時於其間形成一密封。

Description

提供有效密封之用於容納基板的容器
本發明是關於一種用於傳送圖案基板的傳送盒，尤其是一種用於傳送光罩的兩件式容器，包含能夠提供有效密封、精準標記與穩定固持的光罩盒。
半導體製造所需的基板（像是晶圓、光罩），其運送的過程是容置在特殊的容器內。這是為了防止基板在運送過程中受到來自非真空環境的汙染，如空氣中的粒子，導致半導體製程產生瑕疵。
第一圖顯示一種習知極紫外光光罩傳送盒，該傳送盒包括一內盒組件110以及一外盒組件150。內盒組件110用以容置一光罩R，並且包括一下蓋120及一上蓋130。下蓋120包括四個支撐件121，用以支撐光罩R。上蓋130用以與下蓋120對接，且上蓋130設置有對應四個支撐件121的四個壓抵單元140，用以壓抵於光罩R的表面。壓抵單元140包括一壓抵件，該壓抵件具有一受壓部及一壓抵部，其中該受壓部外露於上蓋130的頂面而用以接受來自外盒組件150的外蓋170的下壓支柱171，該受壓部被下壓後，該壓抵部可穿出上蓋130的底面而壓抵於光罩R的表面。外盒組件150用以容置內盒組件110，並且包括一基座160及一外蓋170，基座160具有複數支柱190以支持內盒組件110的下蓋120，並用以與外蓋170相互對接密封。外蓋170內側底面具有對應四個壓抵單元140的四個下壓支柱171，用以與壓抵單元140之壓抵件的受壓部發生面接觸。當收容光罩R的內盒組件110容置於外盒組件150內後，下壓支柱171作用於壓抵單元140之壓抵件的受壓部，可使壓抵單元140與支撐件121固持光罩R。
習知極紫外光光罩傳送盒100的內盒組件110有以下待解決的技術問題：其一，壓抵單元140之壓抵件外露於上蓋130的頂面且可穿出上蓋130的底面，使上蓋130增加微粒經由容置壓抵件的空間進入內腔汙染光罩R的風險。其二，當收容光罩R的內盒組件110未置入外盒組件150，上蓋130的四個壓抵單元140之壓抵件的壓抵部未穿出上蓋130的底面，此時光罩R未受壓抵單元140與支撐件121的固持，增加光罩R的任何位移或震動產生微粒的風險。其三，當收容光罩R的內盒組件110置於外盒組件150的基座160，外蓋170蓋合過程容易使下壓支柱171透過壓抵單元140碰撞光罩R，增加光罩R的任何位移或震動產生微粒的風險。
在已知的技術中，如台灣公開第200304051號專利文獻就揭露了一種用於容置光罩的兩件式容器，即該容器是由一外盒和一內盒所構成，且內盒容置於外盒內，而光罩容置於內盒中。光罩在製程中的利用大多是在高真空環境下進行，因此容納光罩的容器在運送過程有機會在真空環境與大氣壓環境之間切換，或者將已抽真空的容器送到大氣壓環境下。為了避免容器內外壓力差導致氣流將微粒吹掃進入內腔放置光罩區域，容器在內腔與外部空間之間設置一過濾通道以過濾微粒。因此，容器在內腔與外部空間之間非過濾通道的密封可確保其內外壓力差不會導致氣流通過非過濾通道而將微粒吹掃進入光罩區域。該公開的技術揭露一種密封手段，其在內盒和外盒之間提供一顆粒密封裝置（如O型環），以及在外盒的盒蓋與基座的接觸面提供一氣密裝置（如另一O型環）。這些配置在真空環境下增加汙染進入光罩區域的困難性。該公開的技術揭露內盒具有一盒蓋和一基座，兩者定義用於容納光罩的容納空間，但盒蓋和基座的接觸面沒有配置O型環。換言之，內盒的密封僅是由盒蓋和基座所形成的接觸面所實現，但該公開技術並沒有揭露或教示如何定義或控制所述接觸面來實現有效的密封。
台灣公告第I391304號專利「光罩盒」，其指出先前技術的密封手段常以插入彈性材料製成的密封件來達成，但彈性材料自身即可能為一微粒源或污染源。此外，先前技術還有使用凹凸結構的配合來形成密封，且受到廣泛使用，但其缺點在於汙染顆粒或化學物易殘留於縫隙中。該公告專利提出一構造，可分別在門（或基座）與封蓋之周緣表面，使封蓋與門相配合時，該等表面相互貼靠而形成密封，以防止微粒自盒外環境中進入盒內空間，從而無需使用傳統之彈性體密封。該公告專利教示所述用於密封之表面具有一表面光潔度，且達0.50微吋的平均粗糙度（Ra）之表面光潔度為可接受的，較佳範圍自0.20至0.40 Ra。
然而，該公告專利用以界定表面光潔度的「平均粗糙度（Ra）」，在發明所屬技術領域具有通常知識者所熟知的通常知識，如范光照與張郭益編著於民國87年11月10日初版的「精密量測」一書中，第212頁記載「中心線平均粗糙度（Roughness average, Ra）係以粗糙度曲線的中心線為基準，以粗糙度偏差之絕對值的平均，來表示表面粗糙度的一種方法。」以及「圖8-3-1為中心線平均粗糙度之求法，即在樣本長度內量測點距離中心線偏差之算術平均值。」其中，該圖8-3-1如本案圖式第二圖所示。由於在光罩盒的封蓋與門相嚙合時，該上下表面相互貼靠能否形成密封，在於該上下表面間所存在的間隙，該公告專利界定表面光潔度的「平均粗糙度（Ra）」僅是以一線段長度為基準的表面粗糙度之表示方法，難以在封蓋與門相互貼靠的大範圍面積用以界定該上下表面間所存在的間隙。換言之，該公告專利以平均粗糙度（Ra）之表面光潔度來界定光罩盒的封蓋與門相嚙合的該上、下表面為密封面是不具代表性。
在上述「精密量測」一書中討論表面組織的定義，任何工件不管其表面加工如何精密，加工完成之表面與理想面之間必定仍存有差異，而造成無法克服的差異的因素包含：因實際加工時所產生的低頻振動、機器振顫（chatter）、機器及工件撓曲（deflection）等因素所引起的低頻波形之波狀（Waviness）；以及因實際加工時的高頻因素（車削、銑製、研磨、噴砂、火焰等）所引起的高頻不規則表面之粗糙度（Roughness）。而粗糙度係以輪廓之波狀（呈曲線）為中心線（呈直線）所表示。所述中心線平均粗糙度（Ra）是以粗糙度曲線的中心線為基準，以粗糙度偏差之絕對值的平均，所以平均粗糙度（Ra）的值無法表達粗糙度偏差之最大值，且更小於波狀（Waviness）之振幅。因此，發明所屬技術領域具有通常知識者應知悉，工件表面因實際加工無法排除低頻因素與高頻因素的影響，使工件表面全部輪廓的組成必然包含波狀與粗糙度。是以，兩工件表面之間能否實施「形成一有效密封」的技術手段，先前技術僅揭露由小於波狀振幅之平均粗糙度（Ra）的數值界定「密封面」並不足以確保形成一密封之效果。
已知光罩盒的基座與盒蓋為金屬材質所製，雖可藉由研磨或拋光來提高金屬表面（或具有例如非電鍍鎳表面塗層）的表面光潔度，但依現有技術之研磨或拋光手段要達到0.5平均粗糙度（Ra）之表面光潔度，甚至在0.20至0.40 Ra範圍內之表面光潔度，其產品難以提高製造的良率（氣密性），且將大幅增加生產設備所需投入的成本。再者，如上所述，僅憑所述平均粗糙度（Ra）之數值作為產品界定「密封面」的設計目標，顯然無法確保其密封之效果。
此外，光罩盒於開啟使用時具有方向性，所以傳送光罩盒進入微影機臺時，除了要能偵測光罩盒所擺放的方向外，也會偵測其擺放位置，以避免影響微影製程時，導致曝光位置有所偏差。因此，為了確保光罩盒放置位置能夠精準對位，微影機臺會送出一光訊號至光罩盒的表面，再由感測器取得該光訊號的反射訊號，以進行識別。由於習知技術中，感測器會因為光罩盒表面為光滑平面或者受到光罩盒底部結構設計的影響，而導致該感測器對反射訊號的偵測不穩定，以致無法精準判斷光罩盒的特徵區域是否在正確的位置。一種習知技術採用十字標記標示於光罩盒表面，但當微影機臺所送出一光訊號以特定角度落於該光罩盒表面之立體結構面，則考量該感測器對反射訊號的偵測，將難以決定該十字標記在該立體結構面的設置位置。
因此，本發明針對上述所提諸多的技術問題進行改善，以提供一種能夠提供有效密封、精準標記與穩定固持的光罩盒以及光罩傳送盒。
本發明提供一種主要藉由光罩盒的盒蓋和基座間接觸面的「平面度」控制而實現有效密封之手段。發明人研究指出先前技術僅提升基座與盒蓋的接觸面的平均粗糙度（Ra）無法確保在該基座與盒蓋相接觸時於其間形成一密封。發明人進一步指出由於基座與盒蓋的加工表面存在波狀（Waviness），且波狀的振幅大於平均粗糙度（Ra），所以在該基座與盒蓋相接觸時能否於接觸面形成一密封在於上接觸面或下接觸面所存在的一最大高度（Rz，即最高和最低峰值的差距），接觸面的最大高度（Rz）會導致該等表面相接觸時於其間產生間隙，而形成氣流流通的通道，以致該盒蓋和基座間無法形成密封。再者，若無法控制加工表面的翹曲，在加工表面同樣會存在一最大高度（Rz）而在接觸面間產生間隙，形成氣流流通的通道。
本發明所描述的「平面度」是指工件某一表面的一真實平面與一理想平面（如完美平面）之間的偏差。如第三圖所示一工件之表面波狀（Waviness）之平面度的示意圖，根據「平面度」的定義，夾持該工件之真實平面（100）的兩個虛擬平行平面（101、102）之間的距離（d），即上下平面分別通過實際表面的最高點與最低點，距離（d）可表達真實平面（100）的最大高度（Rz）。真實平面（100） 為如圖所示意一工件（103）的表面，該表面存在因實際加工的低頻因素所形成的波狀，而具有特定程度的高低落差。另外，存在因實際加工的低頻因素所造成工件表面的撓曲，如第四圖所示，根據「平面度」的定義，夾持一工件（203）的一真實平面（200）的兩個虛擬平面（201、202）之間的距離（d），尤其該真實平面（200）的範圍由特定長（L）寬（W）的一面積所決定，例如長寬各為100毫米所決定的正方形。可想而知，該面積的尺寸有可能決定上下兩個虛擬平面（201、202）的距離（d），也相對決定平面度的大小。同樣地，該距離（d）可表達真實平面（200）的最大高度（Rz）。
本發明主要在於提供一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有一頂部水平面與至少一環繞該頂部水平面之第一支撐面；以及一盒蓋，用於環繞該基座的頂部水平面而與該基座之第一支撐面嚙合，藉以界定用於容納該基板之一容納空間，該盒蓋具有至少一過濾通道以及至少一環繞該容納空間之第二支撐面，該第二支撐面用以與該基座之第一支撐面配合，其中該基座之第一支撐面與該盒蓋之第二支撐面相較於該基座之頂部水平面有一致的傾斜度，且該基座之第一支撐面的一平面度與該盒蓋之第二支撐面各別的一平面度皆小於0.04毫米（mm），以在該第一支撐面與該第二支撐面相接觸時於其間形成一密封。
本發明另一目的在於提供一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有一頂部水平面；以及一盒蓋，具有至少一過濾通道與一收容空間，其中該盒蓋與該基座相接觸時，該收容空間與該頂部水平面界定一用於容納該基板之容納空間，且於其間形成至少一環繞該容納空間之接觸面，以密封該容納空間，該接觸面具有一不超過0.08毫米之間距。
本發明又一目的在於提供一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有一頂部水平面與至少一環繞該頂部水平面之第一支撐面；以及一盒蓋，具有至少一過濾通道、一底面與一環繞該底面之凸緣結構，該凸緣結構具有至少一環繞該底面之第二支撐面，且該第二支撐面的至少一部份用以與該基座之第一支撐面相接觸，致使該底面、該凸緣結構與該頂部水平面界定一用於容納該基板之容納空間，其中該第一支撐面的一平面度與該第二支撐面各別的一平面度皆小於0.04毫米（mm），得以密封該收容空間。
本發明更一目的在於提供一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有一頂部水平面；以及一盒蓋，具有至少一過濾通道與一收容空間，其中該盒蓋與該基座相接觸時，該收容空間與該頂部水平面界定一用於容納該基板之容納空間，且於該盒蓋與該基座之間形成至少一環繞該容納空間之接觸面，以密封該容納空間，其中該接觸面具有一間距，且當該過濾通道封閉時，該接觸面的間距決定該容納空間與該容器之外部空間之間達到一100Pa以上的壓力差。
本發明再一目的在於提供一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有一頂部水平面；以及一盒蓋，具有至少一過濾通道與一收容空間，其中該盒蓋與該基座相接觸時，該收容空間與該頂部水平面界定一用於容納該基板之容納空間，且於該盒蓋與該基座之間形成至少一環繞該容納空間之接觸面，其中該接觸面具一間距，且當該容納空間為真空，且當該容器的一外部空間處於氣體回升時，該接觸面的間距決定進入該容納空間的氣流至少有90%是經由該過濾通道。
本發明尚一目的在於提供一種控制一容器之進氣分流方法，該容器包含一具有一頂部水平面之基座；以及一具有至少一過濾通道之盒蓋，該盒蓋與該基座相接觸時界定一容納空間，該方法包含：於該基座與該盒蓋間形成至少一環繞該容納空間之接觸面，該接觸面具一間距；以及當該過濾通道封閉時，控制該接觸面的間距以決定該容納空間與該容器之一外部空間之間達到一100Pa以上的壓力差，使當該容納空間為真空，且當該容器處於氣體回升時，該容納空間的進氣流至少有90%是經由未封閉的該過濾通道。
底下將參考圖式更完整說明本發明，並且藉由例示顯示特定範例具體實施例。不過，本主張主題可具體實施於許多不同形式，因此所涵蓋或申請主張主題的建構並不受限於本說明書所揭示的任何範例具體實施例；範例具體實施例僅為例示。同樣，本發明在於提供合理寬闊的範疇給所申請或涵蓋之主張主題。除此之外，例如主張主題可具體實施為方法、裝置或系統。因此，具體實施例可採用例如硬體、軟體、韌體或這些的任意組合（已知並非軟體）之形式。
本說明書內使用的詞彙「一實施例」並不必要參照相同具體實施例，且本說明書內使用的「其他（一些/某些）實施例」並不必要參照不同的具體實施例。其目的在於例如主張的主題包括全部或部分範例具體實施例的組合。本說明書內使用的詞彙「一接觸面」係指「一上接觸面」與「一下接觸面」接觸之平面，由於本發明的實施例所探討上接觸面或下接觸面是指一工件的真實表面，並非是一理想平面，因此，「一上接觸面」與「一下接觸面」具有「一平面度」表達真實表面的一最大高度（Rz），而「一接觸面」具有由「一上接觸面」與「一下接觸面」的各別平面度所決定的一間隙或一間距。
第五A圖例示一用於容納一基板之容器（300），特別是指光罩盒。在本發明的一種實施例中，容器（300）適於作為一光罩傳送盒的內盒組件。該容器（300）包含一基座（310）及一盒蓋（320）。基座（310）具有一頂部水平面（311）與至少一環繞該頂部水平面（311）之第一支撐面（312），其中頂部水平面（311）為一平面，適於供一基板（如光罩）放置於其上方。頂部水平面（311）還提供多個支撐組件（313），每一支撐組件（313）有用於限制基板側面的支柱和用於支撐基板底面的凸點（圖中省略未示），其通常位於兩個支柱之間。如圖所示，第一支撐面（312）為一環狀平面並鄰接頂部水平面（311）的外周圍。第一支撐面（312）主要為連續且朝上的表面，以便與盒蓋（320）的對應表面接觸。
盒蓋（320）具有一第二支撐面（322），該第二支撐面（322）用於環繞基座（310）的頂部水平面（311）而與第一支撐面（312）嚙合，盒蓋（320）具有一收容空間，其與頂部水平面（311）界定用於容納基板之一容納空間。所述嚙合包含上下表面的接觸或凹凸結構或互補結構的結合。雖然未顯示盒蓋（320）的其他視角，但本領域技術者應可瞭解盒蓋（320）至少有一向下延伸的環狀部分，使得基座（310）和盒蓋（320）結合時，盒蓋（320）的向下延伸的環狀部分會接觸基座（310）並圍繞其頂部水平面（311），該第二支撐面（322）為環狀部分的下表面。在一實施例中，盒蓋（320）可具有至少一過濾通道（321）以及至少一環狀第二支撐面（322）。第二支撐面（322）用以與基座（310）之第一支撐面（312）配合。第二支撐面（322）的輪廓基本上與第一支撐面（312）大致相符，第二支撐面（322）的面積可略大或略小於第一支撐面（312）的面積。
當基座（310）與盒蓋（320）嚙合時，第一支撐面（312）與第二支撐面（322）會彼此接觸。如第五B圖所示，基座（310）與盒蓋（320）相接觸，且根據沿著容器（300）邊緣的一剖面（CS1）可見相接觸的基座（310）與盒蓋（320）之間形成一接觸面（701）。視覺上，接觸面（701）是一條直線。然如第四圖所示，加工過程中的低頻因素會導致基座（310）與盒蓋（320）的第一支撐面（312）與第二支撐面（322）分別產生撓曲。因此，實際上剖面（CS1）所呈現的接觸面（701）可能並非是完美的直線。關於撓曲的表面如何達成有效密封，將於後續段落說明。此外，同樣參考第五B圖，當容器（300）以另一個位置的剖面（CS2）呈現時，可觀察相接觸的第一支撐面（312）與第二支撐面（322）的其他關係，其細節將於後續段落說明。
根據第五B圖剖面（CS2），基座（310）的第一支撐面（312）與盒蓋（320）的第二支撐面（322）可為不同傾斜度設計。在一實施例中，基座（310）的第一支撐面（312）與盒蓋（320）的第二支撐面（322）相較於頂部水平面（311）有一致的傾斜度。例如，第一支撐面（312）為一水平面，則第二支撐面（322）亦為一水平面，如第六B、六Ｃ圖所示。或者，在另一實施例中，第一支撐面（312）是朝著頂部水平面（311）向下傾斜，則第二支撐面（322）亦是如此，如第六D、六Ｅ圖所示。在本發明的一種較佳實施例中，為了實現基座（310）與盒蓋（320）之間具有一有效密封性，第一支撐面（312）和第二支撐面（322）分別具有一平面度，且兩者各別的平面度皆小於0.04毫米（mm），以在第一支撐面（312）與第二支撐面（322）相接觸時於其間形成一密封。較佳地，所述平面度介於1微米至0.04毫米之間。所述平面度可經由已知方法量測而得，在此不多贅述。
在本發明的實施例中，藉由控制第一支撐面（312）與第二支撐面（322）各別的平面度，可獲得基座（310）與盒蓋（320）之間具有一有效密封性。當基座（310）與盒蓋（320）之間接觸面的有效密封性越好，本發明容器（300）封閉該過濾通道（321）並處於真空環境的氣體回升時，可使容器（300）的內外壓差越大，而讓未封閉該過濾通道（321）的容器（300）處於氣體回升時，使更多氣體通過該過濾通道（321）。特別是，當所述平面度介於1微米至0.04毫米之間，基座（310）與盒蓋（320）之間所獲得一有效密封性，可使本發明容器（300）在真空環境的氣體回升期間，該容納空間的進氣流至少有90%是經由未封閉的該過濾通道（321），或者該容納空間的進氣流低於10%是經過該第一支撐面（312）與該第二支撐面（322）之間的間距Ｇ或其他視窗間隙、盒蓋（320）關於壓抵單元之間隙等。由於其他視窗間隙、盒蓋（320）關於壓抵單元之間隙通常藉由密封環增加氣密，因此，所述該容納空間的進氣流低於10%主要是經過該第一支撐面（312）與該第二支撐面（322）之間的間距Ｇ。
為了評估第一支撐面（312）與第二支撐面（322）各別的平面度，可使本發明容器（300）的該容納空間的進氣流至少有90%是經由未封閉的該過濾通道（321），本發明提供一測試方式，如第十圖所示。一腔體（800）可視為一極紫外光曝光機的內外交換室的腔體。經由控制一閥（801）開啟且控制一閥（802）關閉，使該腔體（800）可獲得氣體回升。經由控制一閥（801）關閉且控制一閥（802）開啟，使該腔體（800）可獲得抽真空。本發明的測試方式以相同的一抽真空/氣體回升曲線控制閥（801、802），以監控本發明容器（300）置於該腔體（800）內，該容器（300）的容納空間的壓力Pinside與該腔體（800）的壓力Poutside之壓力差。當該容納空間為真空，且該腔體（800）獲得氣體回升期間，壓力Pinside小於壓力Poutside。而在該腔體（800）獲得抽真空期間，壓力Pinside大於壓力Poutside。
在過濾通道（321）未封閉的情況中，本發明容器（300）置於該腔體（800）內，該過濾通道（321）為容器（300）的容納空間主要的流體通道。在過濾通道（321）封閉的情況中，本發明容器（300）置於該腔體（800）內，容器（300）的容納空間與容器（300）的一外部空間僅經由如前述的第一支撐面（312）與第二支撐面（322）之間的間距Ｇ為主要的流體通道，而容器（300）的其他視窗間隙與盒蓋（320）關於壓抵單元之間隙所形成的流體通道可被忽略或被視為可控且可預期的影響。在本發明提供的一種測試方式中，本發明容器（300）的該過濾通道（321）未被封閉且被置於該腔體（800）內，使用相同的一抽真空/氣體回升曲線控制閥（801、802），以監控該壓力Pinside 與該壓力Poutside 之壓力差，透過每秒抽氣/進氣與壓力變化，求得該壓力Pinside 與該壓力Poutside 之壓力差是否達到100Pa以上。當該腔體（800）內抽真空使該壓力Poutside 達500Pa後，將基座（310）與盒蓋（320）接觸嚙合，使該腔體（800）進入氣體回升期間，觀察該壓力Pinside 與該壓力Poutside 之壓力差達到100Pa以上，將可確保該腔體（800）在氣體回升期間，該容納空間的進氣流至少有90%是經由未封閉的該過濾通道（321），或者該容納空間的進氣流低於10%是經過該第一支撐面（312）與該第二支撐面（322）之間的間距Ｇ。
在本發明的較佳實施例中，當該第一支撐面（312）與該第二支撐面（322）之平面度介於1微米至0.04毫米之間，可使本發明容器（300）在真空環境的氣體回升期間，該容納空間的進氣流至少有90%是經由未封閉的該過濾通道（321），或者該容納空間的進氣流低於10%是經過該第一支撐面（312）與該第二支撐面（322）之間的間距Ｇ。在本發明的進一步實施例中，較佳地，第一支撐面（312）與第二支撐面（322）還分別進一步具有一面粗糙度（Sa），且所述面粗糙度（Sa）介於13至100奈米之間，可以增進基座（310）與盒蓋（320）之間的有效密封性，並使本發明容器（300）在真空環境的氣體回升期間，該容納空間的進氣流至少有90%-95%是經由未封閉的該過濾通道（321），或者該容納空間的進氣流低於5%-10%是經過該第一支撐面（312）與該第二支撐面（322）之間的間距Ｇ。
應瞭解，本發明所達成的有效密封性並非指不會有任何氣體突破由第一支撐面（312）與第二支撐面（322）所形成之密封，而是指在特定環境中本發明容器（300）可具備前述特定條件的密封，以符合某些製程或設備的需求。
第六A圖顯示基座和盒蓋間接觸面的一實施例之示意圖。在本發明的此一實施例中，如第五A圖所示基座（310）與盒蓋（320）之間形成一環狀接觸面（701），該接觸面（701）環繞基座（310）的一頂部水平面（311），其中該接觸面（701）的下接觸面（第一支撐面（312））與上接觸面（第二支撐面（322））相較於頂部水平面（311））有一致的傾斜度。該接觸面（701）具有一間距G，如第十一B圖所示的局部放大圖。較佳地，該接觸面（701）的間距G不超過0.08毫米，可據以實現本發明的所述有效密封性，且該接觸面（701）的上接觸面與下接觸面分別進一步具有一面粗糙度（Sa），且所述面粗糙度（Sa）介於13至100奈米之間，可以增進基座（310）與盒蓋（320）之間的有效密封性。
第六B圖顯示沿第六A圖所示剖面線A-A，基座（310）與盒蓋（320）接觸面之剖面圖。基於第六A圖所示實施例，本發明基座（310）有不同的實施態樣，如第六C圖至第六E圖。接觸面（701）可平行於頂部水平面（311），或相較於頂部水平面（311）呈傾斜狀。本發明基座（310）在頂部水平面（311）的周圍形成一環狀溝槽（700），使該環狀溝槽（700）介於頂部水平面（311）與接觸面（701）之間，該溝槽（700）用於捕獲從接觸面（701）的外部空間進入間距G的微塵顆粒，俾使微塵顆粒在達到頂部水平面（311）之前落於該溝槽700的底部。
第七A圖顯示基座和盒蓋間接觸面的另一實施例之示意圖。在本發明的此一實施例中，基座（310）與盒蓋（320）之間形成兩個環狀接觸面（701、702），以環繞基座（310）的一頂部水平面（311），其中，基座（310）在兩個環狀接觸面（701、702）之間形成一環狀溝槽（400），環狀溝槽（400）的作用效果相同於第六C圖至第六E圖所示環狀溝槽（700）。基於第七A圖所示實施例的剖面線B-B，本發明基座（310）有不同的實施態樣，如第七B圖至第七D圖。該接觸面（701、702）的下接觸面與上接觸面相較於頂部水平面（311））有一致的傾斜度，例如：第七B圖所示該接觸面（701、702）與頂部水平面（311）位於相同高度；第七Ｃ圖所示該接觸面（701、702）與頂部水平面（311）位於不同高度，且接觸面（702）與頂部水平面（311）之間形成一環狀溝槽（700），以增加捕捉顆粒的機會；第七Ｄ圖所示該接觸面（701、702）彼此位於不同高度，且接觸面（702）與頂部水平面（311）之間形成一環狀溝槽（700），以增加捕捉顆粒的機會。較佳地，該等接觸面（701、702）的至少其中之一的間距G不超過0.08毫米，可據以實現本發明的所述有效密封性，且該等接觸面（701、702）的上接觸面與下接觸面分別進一步具有一面粗糙度（Sa），且所述面粗糙度（Sa）介於13至100奈米之間，可以增進基座（310）與盒蓋（320）之間的有效密封性。
第八A圖顯示基座和盒蓋間接觸面的再一實施例之示意圖。在本發明的此一實施例中，基座（310）與盒蓋（320）之間形成兩個環狀接觸面（701、702），以環繞基座（310）的一頂部水平面（311），其中，基座（310）在兩個環狀接觸面（701、702）之間形成一環狀溝槽（400），兩個環狀接觸面（701、702）彼此不在相同高度，環狀溝槽（400）的作用效果相同於第六C圖至第六E圖所示環狀溝槽（700）。基於第八A圖所示實施例的剖面線C-C，本發明基座（310）有不同的實施態樣，如第八B圖至第八D圖。該接觸面（701、702）的下接觸面與上接觸面相較於頂部水平面（311）有一致的傾斜度，例如：第八B圖所示該接觸面（702）與頂部水平面（311）位於相同高度，該接觸面（701）與頂部水平面（311）平行且位於不同高度；第八Ｃ圖所示該接觸面（701）與頂部水平面（311）平行且位於不同高度，且接觸面（702）相較於頂部水平面（311）呈傾斜狀；第八Ｄ圖所示該接觸面（702）與頂部水平面（311）位於不同高度，且接觸面（701）相較於頂部水平面（311）呈傾斜狀。較佳地，該等接觸面（701、702）的至少其中之一的間距G不超過0.08毫米，可據以實現本發明的所述有效密封性，且該等接觸面（701、702）的上接觸面與下接觸面分別進一步具有一面粗糙度（Sa），且所述面粗糙度（Sa）介於13至100奈米之間，可以增進基座（310）與盒蓋（320）之間的有效密封性。
第九A圖顯示基座和盒蓋間接觸面的又一實施例之示意圖。在本發明的此一實施例中，基座（310）與盒蓋（320）之間形成三個環狀接觸面（701、702、703），且彼此連續相鄰接以環繞基座（310）的一頂部水平面（311）。基於第九A圖所示實施例的剖面線D-D，本發明基座（310）具有如第九B圖所示的結構，其中基座（310）在頂部水平面（311）與接觸面（703）之間形成一環狀溝槽（700），以捕捉從接觸面（701）的外部空間進入間距G的微塵顆粒。該等接觸面（701、702、703）的下接觸面與上接觸面相較於頂部水平面（311））有一致的傾斜度，彼此呈互補結構。較佳地，該等接觸面（701、702、703）的至少其中之一的間距G不超過0.08毫米，可據以實現本發明的所述有效密封性，且該等接觸面（701、702、703）的上接觸面與下接觸面分別進一步具有一面粗糙度（Sa），且所述面粗糙度（Sa）介於13至100奈米之間，可以增進基座（310）與盒蓋（320）之間的有效密封性。
針對第六A圖至第九B圖所示實施例，本領域技術者仍應能夠瞭解第一支撐面（312）的結構可以被適用於第二支撐面（322），以實現至少一或多個接觸面，甚至可位在不同的水平面及高度，以便確保盒蓋與基座嚙合時所有第一支撐面能夠與所有第二支撐面相接觸。
第十一A圖是根據第五B圖剖面（CS1）的範圍示意基座（310）與盒蓋（320）結合的情況下藉由一平面度的選擇達成有效密封。如圖所示，在細微的觀察中，基座（310）和盒蓋（320）可能因撓曲因素而並非完全接觸，即第一支撐面（312）和第二支撐面（322）再端點處呈現接觸，但第一支撐面（312）和第二支撐面（322）分別於靠近中點處呈略微凹陷，進而形成撓曲所導致的間隙。根據本發明所提供的平面度實施例，舉例而言，當第一支撐面（312）和第二支撐面（322）的平面度各別為0.015毫米時，即便存在由撓曲導致的間隙，基座（310）與盒蓋（320）結合可達有效密封。
第十一B圖是根據第五B圖剖面（CS2）所呈現的第一支撐面（312）與第二支撐面（322）間接觸的局部放大示意圖。由於第一支撐面（312）與第二支撐面（322）的實際加工的低頻因素所造成表面的波狀，使第一支撐面（312）與第二支撐面（322）之間的接觸面存在間距G。應了解，此處的波狀與前述撓曲不同。本發明提出的平面度控制，即在容器存在撓曲或波狀間距時仍能達成有效密封。請參考第十一Ｃ圖所示，同樣是根據第五B圖剖面（CS2）分別顯示基座（310）之第一支撐面（312）與盒蓋（320）之第二支撐面（322）的平面度之示意圖。根據平面度的定義，基座（310）之第一支撐面（312）的平面度為d1 ，盒蓋（320）之第二支撐面（322）的平面度為d2。當基座（310）與盒蓋（320）嚙合時，第一支撐面（312）與第二支撐面（322）形成的接觸面具有一變化的間距G，且間距G小於等於（d1+d2）。因此，在一實施例中，當兩者各別的平面度皆小於0.04毫米（mm）時，所述間距G不會超過0.08毫米，可據以實現本發明的所述有效密封性。
根據上述實施例說明，在容器的基座和盒蓋是單憑平面接觸的方式達到氣密的情況，尤其是金屬對金屬的表面接觸，所涉表面的平面度及/或粗糙度（Sa）是由本發明所提出的手段來規範。因此，所涉表面形成之密封，使進入容器的容納空間的整體氣流中至少有90%是經由盒蓋的過濾通道，而有10%以下是經由接觸面之間的間距。這樣的程度在所需製程環境中足以被視為是有效且成功的密封。
100:真實平面 101、102:虛擬平行平面 103:工件 110:內盒組件 120:下蓋 121:支撐件 130:上蓋 140:壓抵單元 150:外盒組件 160:基座 170:外蓋 171:下壓支柱 190:支柱 200:真實平面 201、202:虛擬平面 203:工件 300:容器 310:基座 311:頂部水平面 312:第一支撐面 313:支撐組件 320:盒蓋 321:過濾通道 322:第二支撐面 d1、d2:平面度 400:環狀溝槽 700:環狀溝槽 701、702:環狀接觸面 800:腔體 801、802:閥 Poutside 、Pinside :壓力 d:距離 L:長 W:寬 G:間距 R:光罩 CS1、CS2:剖面
參照下列圖式與說明，可更進一步理解本發明。非限制性與非窮舉性實例系參照下列圖式而描述。在圖式中的部件並非必須為實際尺寸；重點在於說明結構及原理。
第一圖為習知極紫外光光罩傳送盒之分解立體圖。
第二圖為計算中心線平均粗糙度（Ra）之步驟示意圖。
第三圖為一工件之表面波狀（Waviness）之平面度的示意圖。
第四圖為另一工件之表面撓曲之平面度的示意圖。
第五A圖顯示一基板容器（如光罩盒）的立體分解圖。
第五B圖顯示盒蓋和基座結合的邊緣剖面圖。
第六A圖顯示基座和盒蓋間接觸面的一實施例之示意圖。
第六B圖至第六E圖顯示基於第六A圖所示實施例，沿剖面綫A-A，基座和盒蓋間各種態樣接觸面之剖面圖。
第七A圖顯示基座和盒蓋間接觸面的另一實施例之示意圖。
第七B圖至第七D圖顯示基於第七A圖所示實施例，沿剖面綫B-B，基座和盒蓋間各種態樣接觸面之剖面圖。
第八A圖顯示基座和盒蓋間接觸面的再一實施例之示意圖。
第八B圖至第八D圖顯示基於第八A圖所示實施例，沿剖面綫C-C，基座和盒蓋間各種態樣接觸面之剖面圖。
第九A圖顯示基座和盒蓋間接觸面的又一實施例之示意圖。
第九B圖顯示基於第九A圖所示實施例，沿剖面綫D-D，基座和盒蓋間接觸面之剖面圖。
第十圖例示基板容器的內外壓力測試方式。
第十一A圖示意盒蓋和基座結合的接觸面因撓曲而呈現的間隙。
第十一B圖顯示基座和盒蓋相接觸時其間產生波狀間隙之放大示意圖。
第十一C圖顯示分別顯示基座之第一支撐面與盒蓋之第二支撐面的平面度之示意圖（基座和盒蓋未結合）。
310:基座
312:第一支撐面
320:盒蓋
322:第二支撐面
G:間距

Claims (44)

  1. 一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有一頂部水平面與至少一環繞該頂部水平面之第一支撐面，該第一支撐面為經加工之金屬表面；以及一盒蓋，用於環繞該基座的頂部水平面而與該基座之第一支撐面嚙合，藉以界定用於容納該基板之一容納空間，該盒蓋具有至少一過濾通道以及至少一環繞該容納空間之第二支撐面，該第二支撐面為經加工之金屬表面且用以與該基座之第一支撐面配合，其中該基座之第一支撐面與該盒蓋之第二支撐面相較於該基座之頂部水平面有一致的傾斜度，且該基座之第一支撐面的一平面度與該盒蓋之第二支撐面各別的一平面度皆小於0.04毫米，以在該第一支撐面與該第二支撐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，當該過濾通道封閉時，藉由該第一支撐面與該第二支撐面的所述平面度所形成的該密封，該容納空間與該容器之外部空間之間具有一預設的壓力差。
  3. 如請求項2所述之容器，其中，該預設的壓力差為100Pa以上。
  4. 如請求項1所述之容器，其中，當該容納空間為真空，且當該容器的一外部空間為氣體回升時，藉由該第一支撐面與該第二支撐面的所述平面度所形成的該密封，進入該容納空間的氣流至少有90%是經由該過濾通道。該至少一接觸面不是位於或不是平行該頂部水平面所處之一平面。
  5. 如請求項1所述之容器，其中，當該容納空間為真空，且當該容器的一外部空間為氣體回升時，藉由該第一支撐面與該第二支撐面的所述平面 度所形成該密封，進入該容納空間的氣流有10%以下是經由該第一支撐面與該第二支撐面之間的間距。
  6. 如請求項1所述之容器，其中，該基座之第一支撐面的一面粗糙度(Sa)與該盒蓋之第二支撐面的一面粗糙度皆介於13至100奈米。
  7. 如請求項1所述之容器，其中，該基座具有至少二環繞該頂部水平面之第一支撐面，該等第一支撐面與該第二支撐面相較於該頂部水平面有一致的傾斜度，且該等第一支撐面其中的最大平面度小於0.04毫米。
  8. 如請求項7所述之容器，其中，該基座在兩個第一支撐面之間形成有環繞該頂部水平面之一溝槽。
  9. 如請求項1所述之容器，其中，該第一支撐面與該第二支撐面相接觸時於其間形成環繞該頂部水平面之至少一接觸面。
  10. 如請求項9所述之容器，其中，該接觸面具有一不超過0.08毫米之間距。
  11. 如請求項9所述之容器，其中，該接觸面的一部份平面不是位於或不是平行該頂部水平面所處之一平面。
  12. 如請求項9所述之容器，其中，該基座具有至少二環繞該頂部水平面之第一支撐面，該等第一支撐面與該第二支撐面相接觸時形成至少二環繞該頂部水平面之接觸面。
  13. 如請求項12所述之容器，其中，該基座具有至少一環繞該頂部水平面之溝槽，該溝槽間隔於兩接觸面之間。
  14. 如請求項9所述之容器，其中，該至少一接觸面不是位於或不是平行該頂部水平面所處之一平面。
  15. 一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有一頂部水平面；以及一盒蓋，具有至少一過濾通道與一收容空間，其中該盒蓋與該基座相接觸時，該收容空間與該頂部水平面界定一用於容納該基板之容納空間，且於其間形成至少一環繞該容納空間之接觸面，以密封該容納空間，該接觸面具有一不超過0.08毫米之間距，且該接觸面為經加工之金屬所界定。
  16. 如請求項15所述之容器，其中，該接觸面之該基座的一面與該盒蓋的一面皆具有一平面度，且該平面度皆小於0.04毫米。
  17. 如請求項15所述之容器，其中，該接觸面的一部份平面不是位於或不是平行該頂部水平面所處之一平面。
  18. 如請求項15所述之容器，其中，該盒蓋與該基座相接觸時，於其間形成至少二接觸面，且該基座具有至少一環繞該頂部水平面之溝槽，該溝槽隔開該等接觸面與該頂部水平面。
  19. 如請求項18所述之容器，其中，至少二接觸面的其中一接觸面不是位於或不是平行該頂部水平面所處之一平面。
  20. 如請求項15所述之容器，其中，當該過濾通道封閉時，藉由該接觸面所形成一密封，致使該容納空間與該容器之外部空間之間具有一預設的壓力差。
  21. 如請求項20所述之容器，其中，該預設的壓力差為100Pa以上。
  22. 如請求項15所述之容器，其中，當該容納空間為真空，且當該容器的一外部空間為氣體回升時，藉由該接觸面所形成一密封，致使進入該容納空間的氣流至少有90%是經由該過濾通道。
  23. 如請求項15所述之容器，其中，當該容納空間為真空，且當該容器的一外部空間為氣體回升時，藉由該接觸面所形成一密封，致使進入該容納空間的氣流有10%以下是經由該接觸面的一間距。
  24. 如請求項15所述之容器，其中，界定該接觸面的基座的一面與盒蓋的一面均具有一面粗糙度(Sa)，所述面粗糙度介於13至100奈米。
  25. 一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有一頂部水平面與至少一環繞該頂部水平面之第一支撐面，該第一支撐面為經加工之金屬表面；以及一盒蓋，具有至少一過濾通道、一底面與一環繞該底面之凸緣結構，該凸緣結構具有至少一環繞該底面之第二支撐面，該第二支撐面為經加工之金屬表面且該第二支撐面的至少一部份用以與該基座之第一支撐面相接觸，致使該底面、該凸緣結構與該頂部水平面界定一用於容納該基板之容納空間，其中該第一支撐面的一平面度與該第二支撐面各別的一平面度皆小於0.04毫米，得以密封該收容空間。
  26. 如請求項25所述之容器，其中，當該過濾通道封閉時，藉由該第一支撐面的平面度與該第二支撐面的平面度所形成之密封，致使該容納空間與該容器的一外部空間之間具有一預設的壓力差。
  27. 如請求項26所述之容器，其中，該預設的壓力差為100Pa以上。
  28. 如請求項25所述之容器，其中，當該容納空間為真空，且當該容器的一外部空間為氣體回升時，藉由該第一支撐面的平面度與該第二支撐面的平面度所形成之密封，致使進入該容納空間的氣流至少有90%是經由該過濾通道。
  29. 如請求項25所述之容器，其中，當該容納空間為真空，且當該容器的一外部空間為氣體回升時，藉由該第一支撐面的平面度與該第二支撐面的平面度所形成之密封，致使進入該容納空間的氣流有10%以下是經由該第一支撐面與該第二支撐面之間的一間距。
  30. 如請求項25所述之容器，其中，該基座之第一支撐面與該盒蓋之第二支撐面均具有一面粗糙度(Sa)介於13至100奈米。
  31. 如請求項25所述之容器，其中，該第一支撐面與該第二支撐面相較於該頂部水平面有一致的傾斜度。
  32. 如請求項25所述之容器，其中，該基座具有至少二環繞該頂部水平面之第一支撐面，且該等第一支撐面的一者具有小於0.04毫米的一平面度。
  33. 如請求項32所述之容器，其中，該基座在兩個第一支撐面之間形成一環繞該頂部水平面之溝槽。
  34. 如請求項32所述之容器，其中，該等第一支撐面的至少一者不是位於或不是平行該頂部水平面所處之一平面。
  35. 如請求項25所述之容器，其中，該第一支撐面與該第二支撐面相接觸時形成至少一環繞該頂部水平面之接觸面。
  36. 如請求項35所述之容器，其中，該接觸面具有一不超過0.08毫米之間距。
  37. 一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有一頂部水平面；以及一盒蓋，具有至少一過濾通道與一收容空間，其中該盒蓋與該基座相接觸時，該收容空間與該頂部水平面界定一用於容納該基板之容納空間，且於該 盒蓋與該基座之間形成至少一環繞該容納空間之接觸面，以密封該容納空間，其中該接觸面為經加工之金屬表面所界定具有一間距，且當該過濾通道封閉時，該接觸面的間距決定該容納空間與該容器之外部空間之間達到一100Pa以上的壓力差。
  38. 一種用於容納一基板之容器，包含：一基座，具有一頂部水平面；以及一盒蓋，具有至少一過濾通道與一收容空間，其中該盒蓋與該基座相接觸時，該收容空間與該頂部水平面界定一用於容納該基板之容納空間，且於該盒蓋與該基座之間形成至少一環繞該容納空間之接觸面，其中該接觸面為經加工之金屬表面所界定且具一間距，且當該容納空間為真空，且當該容器的一外部空間處於氣體回升時，該接觸面的間距決定進入該容納空間的氣流至少有90%是經由該過濾通道。
  39. 一種控制一容器之進氣分流方法，該容器包含一具有一頂部水平面之基座；以及一具有至少一過濾通道之盒蓋，該盒蓋與該基座相接觸時界定一容納空間，該方法包含：於該基座與該盒蓋間形成至少一環繞該容納空間之接觸面，該接觸面為經加工之金屬表面所界定且具一間距；以及當該過濾通道封閉時，控制該接觸面的間距以決定該容納空間與該容器之一外部空間之間達到一100Pa以上的壓力差，使當該容納空間為真空，且當該容器處於氣體回升時，該容納空間的進氣流至少有90%是經由未封閉的該過濾通道。
  40. 如請求項39所述之方法進一步包含：控制該接觸面的間距不超過0.08毫米。
  41. 如請求項39所述之方法進一步包含：控制該基座的一第一支撐面的一平面度小於0.04毫米。
  42. 如請求項39所述之方法進一步包含：控制該基座的一第一支撐面的一面粗糙度(Sa)介於13至100奈米。
  43. 如請求項39所述之方法進一步包含：控制該盒蓋的一第二支撐面的一平面度小於0.04毫米。
  44. 如請求項39所述之方法進一步包含：控制該盒蓋的一第二支撐面的一面粗糙度(Sa)介於13至100奈米。
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