TWM581290U - Photomask box transfer box mechanism - Google Patents

Abstract

本創作涉及一種光罩盒傳送箱機構，其包含一前開式箱體及一承載架，該前開式箱體內部具有一中空之容納空間，且該前開式箱體並具有一連通外部之前開口，另該前開式箱體之前開口可供一前門板選擇性封閉容納空間，而承載架係鎖固於該前開式箱體之容納空間內底面，且該承載架具有一下承座及一上承座，而該下、上承座分別係由一載板所構成，又各該載板於對應光罩盒四個角落處分別設有一限位墊片，另該載板上分別設有至少二定位卡榫，該等定位卡榫分別對應光罩盒底部之至少二定位孔，藉此，能使光罩的傳送及管理能配合廠區之自動化傳輸運送系統，以提高光罩盒運送過程的安全與速度，並大幅降低人為操作的誤差。

Description

光罩盒傳送箱機構

本創作係隸屬一種無塵室之傳送技術，具體而言係一種光罩盒傳送箱機構，藉以能讓光罩盒於無塵室中自動化運輸，以提高傳送時的安全性及工作效率，並確保無塵室之潔淨度。

按，近年來半導體產業迅速發展，其中微影技術【Lithography】係半導體產業中重要的製備程序之一，其主要原理係將設計好的特定圖形製成有對應形狀的光罩，再利用曝光原理將光源通過光罩投射到矽晶圓的金屬鍍層上，並以曝光、顯影、蝕刻及剝離等製程形成該特定圖形。而由於半導體技術不斷創新及微細化發展的影響，晶圓的尺寸越來越大，但每一晶圓上形成特定圖形的數量越來越多，使晶圓的價值不斷提高，因此製程中晶圓上的任何問題都可能造成極大的損失。由於任何附著於光罩上的塵埃顆粒都會造成投影成像的品質劣化，故用於形成特定圖形的光罩須保持潔淨，一般皆是於無塵室的環境下操作，以避免污染。

為了減少光罩及晶圓於製程傳送過程中接觸到環境中的污染物，一般在半導體製程中，通常係運用自動化物料搬運系統【Automated Material Handling System，AMHS】與隔離進出料標準機械介面【Standard Mechanical Interface，SMIF】設備 來進行傳送與貯存，不但能克服傳統人工搬運的危險性，也降低高等級無塵室之設備建置與維護成本，還能提升晶圓與光罩的潔淨度。在此觀念下，一般係將光罩置於光罩盒中，光罩盒為具有氣密狀態之盒體，因此，當光罩被放置於光罩盒中時，可避免光罩受到塵埃顆粒之污染。另在半導體之製程中，由於晶圓尺寸已達到12吋或以上，晶圓廠對於自動化的要求相當高，透過電腦整合製造系統，將使得晶圓廠能擁有100%晶圓片傳輸自動化，藉由自動化傳輸運送管理，可以使得人為操作失誤大為降低、提高產品良率並進行有效的工廠管理； 而為了使光罩盒的傳送也符合12吋或以上晶圓廠的自動化傳輸運送系統，以提高光罩盒運送過程的安全與速度，且可大幅降低人為操作的誤差，進而降低無塵室之建置及維護成本，而更可確保光罩的潔淨，使光罩的傳送及管理亦能滿足配合進行前述的自動化工廠管理，雖然目前有業者提供利用即有晶圓傳送盒改裝之光罩盒傳送設備，但其結構較複雜，增加微塵產生及積塵的機會，可能造成內部污染，而如何解決前述問題，係業界的重要課題。

緣是，本創作即基於上述需求與問題深入探討，並藉由本創作人多年從事相關開發的經驗，而積極尋求解決之道，經不斷努力之研究與發展，終於成功的創作出一種光罩盒傳送箱機構，其能有效解決現有結構過於複雜所造成的不便與困擾。

因此，本創作之主要目的係在提供一種之光罩盒傳送箱機構，藉以將光罩盒應用即有之晶圓傳送盒運輸，使光罩的 傳送及管理能配合廠區之自動化傳輸運送系統，以提高光罩盒運送過程的安全與速度。

又，本創作之主要目的係在提供一種之光罩盒傳送箱機構，其能大幅降低人為操作的誤差，進而降低無塵室之建置及維護成本。

再者，本創作之主要目的係在提供一種之光罩盒傳送箱機構，其能有效簡化結構，降低製作成本，同時能減少微塵產生及積塵現象，進而更可確保光罩的潔淨。

為此，本創作主要係透過下列的技術手段，來具體實現上述的各項目的與效能，可供放置至少一個供收納光罩之光罩盒，其包含一前開式箱體及一承載架；所述之前開式箱體內部具有一中空之容納空間，且該前開式箱體並具有一連通外部之前開口，另該前開式箱體之前開口可供一前門板選擇性封閉容納空間；而所述之承載架係鎖固於該前開式箱體之容納空間內底面，且該承載架具有一下承座及一上承座，又該下承座與上承座間並鎖設有系列立柱，令上承座與下承座間保存有一可供光罩盒利用一機械手臂移入或取出之間隙，而該下、上承座分別係由一載板所構成，又各該載板於對應光罩盒四個角落處分別設有一限位墊片，另該載板上分別設有至少二定位卡榫，該等定位卡榫分別對應光罩盒底部之至少二定位孔。

藉此，透過前述技術手段的具體實現，使本創作能透過承載架安裝於即有傳送晶圓之前開式箱體中，由於其能直接運用即有結構，並搭配結構簡單之承載架，故能降低其製作成 本，進一步能減少污染物的產生與累積，同時使光罩的傳送及管理能配合廠區之自動化傳輸運送系統，以提高光罩盒運送過程的安全與速度，並大幅降低人為操作的誤差，故可大幅增進其實用性，而能增加其附加價值，並能提高其經濟效益。

為使 貴審查委員能進一步了解本創作的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本創作之若干較佳實施例，並配合圖式詳細說明如后，供讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

(10)‧‧‧前開式箱體

(11)‧‧‧容納空間

(12)‧‧‧前開口

(13)‧‧‧安裝鎖固部

(14)‧‧‧安裝鎖固部

(15)‧‧‧前門板

(18)‧‧‧夾取件

(20)‧‧‧承載架

(21)‧‧‧鎖桿

(25)‧‧‧立柱

(30)‧‧‧下承座

(31)‧‧‧載板

(310)‧‧‧透孔

(32)‧‧‧墊片

(320)‧‧‧限位凸緣

(33)‧‧‧定位卡榫

(35)‧‧‧檢知立板

(36)‧‧‧反光檢知面

(40)‧‧‧上承座

(41)‧‧‧載板

(410)‧‧‧透孔

(42)‧‧‧墊片

(420)‧‧‧限位凸緣

(43)‧‧‧定位卡榫

(45)‧‧‧檢知立板

(46)‧‧‧反光檢知面

(50)‧‧‧光罩盒

(51)‧‧‧定位孔

第一圖：係本創作光罩盒傳送箱機構的立體外觀示意圖。

第二圖：係本創作光罩盒傳送箱機構的局部立體分解示意圖。

第三圖：係本創作光罩盒傳送箱機構中承載架的立體外觀示意圖。

第四圖：係本創作光罩盒傳送箱機構之承載架中上、下承座的立體分解示意圖，供說明其構成態樣。

第五圖：係本創作光罩盒傳送箱機構組成後的側視剖面示意圖。

第六圖：係本創作光罩盒傳送箱機構於實際使用時的側視剖面示意圖。

本創作係一種光罩盒傳送箱機構，隨附圖例示本創作之具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描 述，並非限制本創作，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本創作之申請專利範圍內，根據本創作之具體實施例的設計與需求而進行變化。

本創作之光罩盒傳送箱機構的構成，係如第一圖所示，其中第一圖係本創作傳送箱機構之立體示意圖，第二圖為傳送箱機構之局部立體分解圖。如圖所示，該傳送箱機構係包含有一前開式箱體(10)及一鎖設於前開式箱體(10)內部之承載架(20)，該承載架(20)上可供選擇性放置至少一供收納一光罩之光罩盒(50)，供晶圓廠區之自動化傳輸運送系統或工作人員能利用該前開式箱體(10)傳送該等光罩盒(50)；其中所述之前開式箱體(10)係如第一、二圖所示，其內部具有一中空之容納空間(11)，且該前開式箱體(10)並具有一連通外部之前開口(12)，再者該前開式箱體(10)於容納空間(11)之內底面形成有複數安裝鎖固部(13)，供前述承載架(20)選擇性鎖設，其中該等安裝鎖固部(13)可以是螺孔、螺柱等，本創作之安裝鎖固部(13)以螺孔為主要實施例，另該前開式箱體(10)之前開口(12)可供一前門板(15)選擇性封閉容納空間(11)，又該前門板(15)具有一固鎖裝置，其可為本技術領域中習知之任一種固鎖裝置，例如可為自動化傳輸運送系統之壓按式或旋轉式的固鎖裝置，只要可利用自動化傳輸運送系統將該前門板(15)蓋合並固定於該前開式箱體(10)之前開口(12)上之固鎖裝置皆可使用，並無特別的限制。再者，該前開式箱體(10)外部頂面具有複數安裝鎖固部(14)，其中該等 安裝鎖固部(14)可以是螺孔、螺柱等，本創作之安裝鎖固部(13)以螺孔為主要實施例，供選擇性鎖設一夾取件(18)，又該夾取件(18)可為本技術領域中習知之任一種夾取件，例如可為手提式或機械手臂夾取塊或天車夾取塊【如Overhead Host Transfer，又稱OHT接頭】，只要可讓該前開式箱體(10)能配合自動化傳輸運送系統夾取或工作人員手提之夾取件(18)皆可使用，並無特別的限制；而所述之承載架(20)則係如第三、四及五圖所示，其係由一下承座(30)及一上承座(40)所疊堆而成，該承載架(20)於該下承座(30)底面設有複數對應前開式箱體(10)內底面安裝鎖固部(13)之鎖桿(21)，使承載架(20)可選擇性鎖固於前開式箱體(10)之容納空間(11)內底面，又下承座(30)與上承座(40)間的角落並分別鎖設有系列立柱(25)，使上承座(40)與下承座(30)間保存有一可供機械手臂將光罩盒移入下承座(30)放置及取出之間隙【如第一、六圖所示】。至於該下、上承座(30、40)的詳細構成，則係如第四圖所示，下、上承座(30、40)分別係由一載板(31、41)所構成，各該載板(31、41)可以是呈工字形板體，且各該載板(31、41)上分別形成有系列供氣流流動之透孔(310、410)，以減輕重量及微塵堆積，又各該載板(31、41)於對應光罩盒(50)四個角落處分別設有一限位墊片(32、42)，使光罩盒(50)可與載板(31、41)表面保持氣體流動之間隙，且各限位墊片(32、42)邊緣分別形成有對應光罩盒(50)四個角落輸廓邊緣之限位凸緣(320、420)，供光罩盒(50)置入後產生限位作用，另該載板(31、41)上分 別設有至少二定位卡榫(33、43)，該等定位卡榫(33、43)分別對應光罩盒(50)之標準定位孔(51)，供光罩盒(50)置於下、上承座(30、40)時定位之用、且具有防呆之效，使光罩盒(50)能被以正確方位置於下、上承座(30、40)上，令自動化傳輸運送系統之機械手臂能準確夾取，再者各該載板(31、41)於異於前開式箱體(10)前開口(12)之邊緣設有一檢知立板(35、45)，能用於供前述自動化傳輸運送系統檢測相對下、上承座(30、40)上是否放置光罩盒(50)，例如可於該等檢知立板(35、45)相對前述前開口(12)之一側表面具有一反光檢知面(36、46)，使自動化傳輸運送系統上的光學感測元件透過是否檢測到反射光來判斷該下、上承座(30、40)是否具有光罩盒(50)，而只要可讓該檢知立板(35、45)能配合自動化傳輸運送系統來檢測皆可使用，並無特別的限制；藉此，組構成一結構簡單、且可減少污染物產生之光罩盒傳送箱機構者。

至於本創作光罩盒傳送箱於實際作動時，則係如第一、五及六圖所示，當該傳送箱定位於具有自動化傳輸運送系統之晶圓廠房的製程或貯存設備，且欲收納光罩盒(50)時，可透過自動化傳輸運送系統開啟前開式箱體(10)的前門板(15)，並以自動化傳輸運送系統檢知前開式箱體(10)內承載架(20)中欲指定放置光罩盒(50)之對應下、上承座(30、40)是否為空格，待確認為空格將，透過機械手臂夾取一光罩盒(50)置入對應之下、上承座(30、40)上方，且下降時可讓該光罩盒(50)限位於相對載板(31、41)之限位墊片(32、42)範圍內，同時 令光罩盒(50)底部定位孔(51)能對應嵌插於載板(31、41)定位卡榫(33、43)上【如第四、六圖所示】，使該光罩盒(50)可獲得限位與定位。反之亦可利用自動化傳輸運送系統之機械手臂抓取光罩盒(50)後向上移動，使光罩盒(50)定位孔(51)脫離下、上承座(30、40)之載板(31、41)定位卡榫(33、43)，供取出光罩盒(50)；而當有移動該傳送箱時，則自動化傳輸運送系統可以先將前門板(15)鎖固於前開式箱體(10)容納空間(11)之前開口(12)，並以機械手臂或天車抓取傳送箱之前開式箱體(10)頂部的夾取件(18)，可供於承載光罩盒(50)移動該傳送箱。且機械手臂或天車於抓取傳送箱之前開式箱體(10)後，其內部承載架(20)之下承座(30)或上承座(40)放罩有光罩盒(50)時，該前開式箱體(10)的中心軸可後傾3~6度，使前開式箱體(10)之前開口(12)略為向上，以減少光罩盒(50)因震動而脫出，提高使用的安全性。

經由上述的說明，本創作光罩盒傳送箱機構可以透過將一承載架(20)安裝於即有傳送晶圓之前開式箱體(10)中所構成，其能直接運用即有結構，且搭配結構簡單之承載架(20)，而能降低其製作成本，且減少內部零件的磨擦，進一步能減少污染物的產生與累積，進而更可確保光罩的潔淨，同時使光罩的傳送及管理能配合廠區之自動化傳輸運送系統，以提高光罩盒運送過程的安全與速度，並大幅降低人為操作的誤差，故可大幅增進其實用性。

綜上所述，可以理解到本創作為一創意極佳之新型 創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本創作已符合新型專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出新型專利之申請。

Claims (7)

1. 一種光罩盒傳送箱機構，可供放置至少一個供收納光罩之光罩盒，其包含一前開式箱體及一承載架；所述之前開式箱體內部具有一中空之容納空間，且該前開式箱體並具有一連通外部之前開口，另該前開式箱體之前開口可供一前門板選擇性封閉容納空間；而所述之承載架係鎖固於該前開式箱體之容納空間內底面，且該承載架具有一下承座及一上承座，又該下承座與上承座間並鎖設有系列立柱，令上承座與下承座間保存有一可供光罩盒利用一機械手臂移入或取出之間隙，而該下、上承座分別係由一載板所構成，又各該載板於對應光罩盒四個角落處分別設有一限位墊片，另該載板上分別設有至少二定位卡榫，該等定位卡榫分別對應光罩盒底部之至少二定位孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒傳送箱機構，其中該前開式箱體於容納空間之內底面形成有複數安裝鎖固部，而該承載架之下承座底面設有複數對應安裝鎖固部之鎖桿，使承載架可選擇性鎖固於前開式箱體之容納空間內底面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒傳送箱機構，其中該前門板具有一固鎖裝置，供利用一自動化傳輸運送系統將該前門板蓋合並固定於該前開式箱體之前開口。
4. 如申請專利範圍第1或2或3項所述之光罩盒傳送箱機構，其中該前開式箱體外部頂面具有複數安裝鎖固部，供選擇性鎖設一夾取件。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒傳送箱機構，其中該承載架之上、下承座的載板是呈工字形板體，且各該載板上分別形成有系列供氣流流動之透孔。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒傳送箱機構，其中該上、下承座的載板之限位墊片邊緣分別形成有對應光罩盒四個角落輸廓邊緣之限位凸緣，供光罩盒置入後產生限位作用。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光罩盒傳送箱機構，其中該載板於異於前開式箱體前開口之邊緣設有一檢知立板，且檢知立板相對前述前開口之一側表面具有一反光檢知面。